Способ стимуляции выхода стволовых клеток из костного мозга в периферическое кровяное русло

Изобретение относится к медицине, в частности к гематологии, и предназначено для стимуляции выхода стволовых клеток костного мозга в периферическое кровяное русло. Осуществляют многократное воздействие лазерным излучением в инфракрасном диапазоне длин волн с плотностью энергии облучения 15-40 Дж/см² на проекции губчатых костей. Способ позволяет добиться в течение длительного времени эффективной концентрации стволовых клеток в крови. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к гематологии, и может найти широкое применение при нормализации обменных процессов.

Известны вещества стимулирующие миграцию стволовых клеток костного мозга в кровоток, такие как хориогонин (см. авт. св-во СССР №799764, М.кл. А61К 37/38, опубл. 30.01.81 г.), противоопухолевые препараты (Muller-Nubling I. et all. Blut, B38, s.175-179, 1979 г.), полианионы, в частности, декстран сульфата (Nothdurft W., The Hemopoietic stem cell. Universitats verlag Ulm, GmbH, 1990, s.82-3).

Однако применение данных веществ является достаточно вредным, поскольку они нарушают эндоэкологию организма, последствия которой не изучены полностью. Кроме того, данные вещества достаточно токсичны.

Известен способ обогащения крови стволовыми кроветворными клетками, выбранный в качестве ближайшего аналога, заключающийся в однократном воздействии на организм в виде механической микровибрации с непрерывно и плавно меняющейся частотой в звуковом диапазоне 0,03-18 кГц с периодом изменения частоты 120±40 с и амплитудой 9±3 мкм, воздействуя одновременно и равноэффективно в течение 10-15 мин на 8-10 точек по центральной линии позвоночника, причем последние 4-6 мин воздействие осуществляют с модуляцией частоты с периодом 0,9±0,4 с, и через 3-4 часа кровь считается обогащенной стволовыми кроветворными клетками (см. патент RU №2166924, МПК А61Н 23/00, опубл. 20.05.2001 г.).

Данный способ позволяет снизить токсическое действие на организм за счет неинвазивного воздействия на него.

Однако данный способ не лишен недостатков: в частности он достаточно сложен в исполнении, поскольку требует одновременного приложения вибрации сразу в 8-10 точках.

Кроме того, данный способ недостаточно эффективен, поскольку, как и отмечено самими разработчиками, при однократном воздействии известным способом происходит нарастание процентного содержания клеток СД 34+ с достоверным превышением исходных значений примерно в 3 раза через 3-4 часа после воздействия, а дальнейшего увеличения их не отмечено.

Таким образом техническим результатом, на решение которого направлено данное изобретение, является упрощение способа и повышение его эффективности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе стимуляции выхода стволовых клеток из костного мозга в периферическое кровяное русло, заключающемся в воздействии физическим фактором на проекцию губчатых костей, содержащих красный костный мозг, согласно изобретению в качестве фактора физического воздействия используют многократное лазерное излучение в инфракрасном диапазоне длин волн с плотностью энергии облучения 15-40 Дж/см².

При этом воздействие лазерным излучением осуществляют на грудину, крестцово-подвздошную область, подвздошные кости и крестец, кости позвоночной области.

Количество сеансов лазерного воздействия составляет от 5 до 14.

А воздействие осуществляют контактно или дистанционно.

Авторами экспериментально установлено, что использование именно лазерного излучения в заявляемых режимах и на заявляемые области, а также в течение заявляемого количества сеансов позволяет достичь заявляемого технического результата.

Экспериментально авторами выявлено значительное превышение исходных значений клеток СД 34+ после первого сеанса воздействия.

По мнению авторов заявляемого способа это происходит за счет того, что под действием именно лазерного излучения на заявляемые области - проекции губчатых костей, содержащих красный костный мозг, в нем дегранулируются тучные клетки, усиливается активность нейтрофилов и макрофагов и в результате увеличивается концентрация ряда биологически активных веществ (БАВ), в частности ферментов матриксных металлопротеиназ 9-й формы, за счет чего облегчается миграция стволовых клеток в кровь и увеличивается уровень гранулоцитарно-моноцитарного колониестимулирущего фактора (ГМ-КСФ), что в свою очередь увеличивает количество самих стволовых клеток - предшественников ГМ ряда и зрелых нейтрофилов и моноцитов. А увеличение количества зрелых нейтрофилов и моноцитов является началом следующего цикла образования новых стволовых клеток.

Авторами экспериментально установлено, что имеет место постепенное нарастание процентного содержания CD 34+ клеток с достоверным превышением исходных значений в 3-6 раз после первого сеанса воздействия. Показатель различия с контрольной группой по t-критерию Стьюдента - Р<0,05.

При этом авторами экспериментально установлено, что именно многократность применения воздействия лазерным излучением на заявляемые области позволяет добиться поддержания в течение длительного времени эффективной концентрации стволовых клеток в крови, чего не удавалось достичь известными способами.

Благодаря достижению именно этих результатов - значительному повышению эффективности выхода стволовых клеток в периферическое кровяное русло и поддержанию в течение длительного времени эффективной концентрации количества стволовых клеток - обеспечивается возможность применения данного способа не только при лечении заболеваний, связанных с нарушением кроветворения, но и ряда других заболеваний, таких как заболевания сердечно-сосудистой системы и патологий опорно-двигательного аппарата. Кроме того, появилась возможность широко использовать данный способ для получения стволовых клеток у доноров костного мозга, причем в течение более длительного периода времени, чего также не удавалось достичь известными способами.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

У пациента до осуществления воздействия лазерным излучением по данным проточной цитометрии определяют уровень CD 34+ клеток в периферической крови.

После проведенного исследования пациенту в положении лежа на спине осуществляют воздействие лазерным излучением в инфракрасном диапазоне длин волн с плотностью энергии излучения 15-40 Дж/см² на проекции грудины и гребни подвздошных костей.

После обработки данных областей больного переворачивают в положение на животе и осуществляют воздействие лазерным излучением вышеназванными режимами на кости крестцово-подвздошной и позвоночной областей, включая крестец. Время одного сеанса составляет 10-20 минут. Количество сеансов зависит от характера заболевания и составляет 2-14.

Воздействие осуществляют медленным перемещением световода вдоль обрабатываемой проекции той или иной кости.

Больным, у которых подкожно-жировая клетчатка выражена значительно, воздействие лазерным излучением осуществляют контактно, а больным со слабовыраженной или невыраженной подкожно-жировой клетчаткой воздействие осуществляют дистанционно.

Способ применяли для стимуляции выхода стволовых клеток у относительно здоровых людей, отобранных в качестве доноров костного мозга и для лечения больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы и патологиями опорно-двигательного аппарата.

Содержание клеток со специфическим маркером CD 34+, являющихся стволовыми клетками крови (СКК), определяли в общей фракции выделенных мононуклеарных клеток с помощью моноклональных антител к CD 34+ клеткам меченных FITC (IOTest) методом проточной цитофлюориметрии с автоматизированной компьютерной обработкой результатов программой CITO STAT. Их количество при этом выражали в процентах. По отношению количества CD 34+ клеток до и после каждого из воздействий на заявляемые области судили о кратности обогащения крови стволовыми клетками (СКК) в соответствующие временные интервалы. Показатель различия с контрольной группой по t-критерию Стьюдента - Р<0,05.

При этом установлено, что другие показатели крови при этом практически не изменяются.

Способ поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Пациентка Р., 32 года, относительно здорова. Уровень клеток CD 34+ составлял 0,03%. Подкожно-жировая клетчатка слабо выражена. Осуществлено дистанционное воздействие лазерным излучением в инфракрасном диапазоне длин волн с плотностью энергии излучения 15 Дж/см² на область грудины, позвоночник, подвздошные кости. Количество сеансов - 3.

Уровень CD 34+ через час после первого воздействия составил 0,09%, после третьего сеанса уровень CD 34+ составил 0,18%.

Кратность повышения клеток CD 34+ через 1 час после воздействия составляет 3, после третьего сеанса воздействия - 6.

Пример 2. Пациентка X., 48 лет. Относительно здорова. Уровень CD 34+ клеток до воздействия составил 0,02%. Подкожно-жировая клетчатка не выражена.

Осуществлено дистанционное воздействие лазерным излучением в инфракрасном диапазоне длин волн с плотностью энергии излучения 40 Дж/см² на область грудины, позвоночник, подвздошные кости. Количество сеансов - 2.

Уровень CD 34+ клеток через один час после первого воздействия составил 0,12%. Уровень CD 34+ клеток после второго сеанса составил 0,10%.

Кратность повышения CD 34+ клеток через один час после первого воздействия составил 6, после второго - 5.

Пример 3. Больна Э., 59 лет. Диагноз - деформирующий остеоартроз костных суставов II ст. Обострение. Подкожно-жировая клетчатка значительно выражена.

На фоне консервативной терапии нестероидными противовоспалительными препаратами, хондропротекторами и витаминотерапии осуществлено контактное воздействие лазерным излучением в инфракрасном диапазоне длин волн с плотностью энергии излучения 25 Дж/см² за один сеанс. Количество сеансов - 5. Воздействие больной осуществляли в течение первых трех дней ежедневно, а затем - через один день.

По данным проточной цитометрии содержание CD 34+ клеток в периферической крови до воздействия лазерным излучением составил 0,35%. После третьего сеанса воздействия уровень CD 34+ клеток составил 1,05%. Кратность повышения CD 34+ клеток после третьего сеанса воздействия составила 3.

Больная выписана с клиническим выздоровлением: прошли боли, восстановлена подвижность суставов в полном объеме.

В течение 6 последующих месяцев - клиническая ремиссия.

Пример 4. Больной Г. - 76 лет. Диагноз: облитерирующий атеросклероз. Стеноз сонных артерий II степени. Состояние после стентирования левой подключичной артерии. Хроническая ишемия нижних конечностей I степени по Фонтену.

На фоне консервативной терапии статиками, ангиопротекторами, антиоксидантами больному проведено лечение заявляемым способом. В связи с тем что у больного умеренная подкожно-жировая клетчатка, выполнено дистанционное воздействие лазерным излучением в инфракрасном диапазоне длин волн на грудину, гребни подвздошных костей, крестцово-подвздошную область, позвоночную область. Плотность энергии облучения составила 15 Дж/см². Количество сеансов - 14.

Первые семь дней воздействие лазерным излучением больному осуществляли ежедневно, а затем через день.

После проведенного лечения по данным проточной цитометрии содержание CD 34+ клеток в периферической крови с содержания 0,2% через три сеанса достигло 0,61%.

Больной выписан с улучшением самочувствия, прошли боли и зябкость в ногах.

В течение последующих 12 месяцев - клиническая ремиссия.

1. Способ стимуляции выхода стволовых клеток из костного мозга в периферическое кровяное русло, заключающийся в воздействии физическим фактором на проекцию губчатых костей, содержащих красный костный мозг, отличающийся тем, что в качестве фактора физического воздействия используют многократное воздействие лазерным излучением в инфракрасном диапазоне длин волн с плотностью энергии излучения 15-40 Дж/см².

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие лазерным излучением осуществляют на грудину, крестцово-подвздошную область, подвздошные кости, крестец, позвоночную область.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что количество сеансов составляет 2-14.

4. Способ по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что воздействие осуществляют контактно или дистанционно.