Datum publikace: říjen 2019
Lidský pupečník se v poslední době jeví jako atraktivní potenciální zdroj mezenchymálních stromálních buněk (MSC) pro využití v regenerativní medicíně. MSC z pupečníku (UC-MSC) mají nejen stejné vlastnosti jako všechny MSC (víceřadá diferenciace, parakrinní funkce a imunomodulační vlastnosti), ale mají i další výhody, jako je například absence nutnosti aspirace kostní dřeně a vyšší schopnost sebeobnovy. Buňky lze je izolovat z různých oddílů pupečníku (UC) a lze je použít pro autologní nebo alogenní účely. V posledním desetiletí se začaly používat při kardiovaskulárních onemocněních a vykazují slibné výsledky především díky svým proangiogenním a protizánětlivým vlastnostem.
Srdeční selhání (SS) je celosvětově hlavní příčinou úmrtí a závažným celosvětovým zdravotním problémem, který způsobuje přibližně 5 % akutních hospitalizací a představuje přibližně 10 % hospitalizovaných pacientů v Evropě a Spojených státech. SS je chronické onemocnění a představuje progresivní syndrom, který má za následek jak špatnou kvalitu života pacienta, tak ekonomickou zátěž pro systém zdravotní péče. Jeho prevalence se neustále zvyšuje v důsledku stárnutí populace a zlepšování míry přežití po akutním infarktu myokardu (IM), což znamená, že většímu počtu pacientů hrozí rozvoj pozdní dysfunkce levé komory.
SS se může vyvinout na základě různých srdečních onemocnění, která lze obecně rozdělit na ischemická a neischemická. Jakmile se SS jednou objeví, současná léčba může do určité míry zpomalit nebo zastavit progresi onemocnění, ale nemůže tento stav zvrátit. Jediným účinným lékem pro léčbu SS je v současné době transplantace srdce, avšak vzhledem k malé dostupnosti dárcovských srdcí, typu operace a pravděpodobnosti imunitní rejekce je tato léčba obtížně proveditelná. Proto je důležitou cestou v regenerativní medicíně snaha obnovit poškozenou tkáň srdečního svalu opravou nebo regenerací. To lze provést buď v akutní fázi onemocnění, nebo v době, kdy již SS probíhá.
V tomto ohledu jsou kmenové buňky potenciálním terapeutickým nástrojem a jejich pozoruhodná schopnost proliferace a diferenciace nabízí neomezené množství specifických typů buněk, včetně životaschopných funkčních buněk srdečního svalu.
U kardiovaskulárních onemocnění se ve většině dosavadních klinických studií používaly mononukleární buňky kostní dřeně. Ty zahrnují převážně mononukleární buňky s malými subpopulacemi hematopoetických kmenových buněk (HSC) a mezenchymálních stromálních buněk (MSC). Mezi další buňky testované v klinických studiích patří MSC odvozené z tukové tkáně (Ad-MSC) a srdeční kmenové buňky (CSC), ačkoli kontroverze kolem posledně jmenovaných dnes již neumožňují jejich použití.
V důsledku toho se v posledních letech zvýšilo používání UC-MSC díky jejich schopnosti sebeobnovy a diferenciace do různých linií. V rámci SS zlepšila infuze autologních nebo alogenních MSC remodelaci komor i funkční kapacitu a kvalitu života pacientů. MSC jsou výhodné, protože mají vysokou míru proliferace, vylučují četné anti-apoptotické a angiogenní růstové faktory, jsou imunomodulační a mají schopnost multilineární diferenciace [19]. Zajímavé je, že MSC jsou hlavními kandidáty na buněčnou terapii mnoha onemocnění charakterizovaných fibrózou, což z nich činí potenciální možnost léčby chronických srdečních onemocnění charakterizovaných fibrotickou tkání. Tyto buňky lze snadno expandovat a imunologicky tolerovat, což umožňuje alogenní léčbu transplantací „z ruky“, protože postrádají expresi hlavního histokompatibilního komplexu II a ko-stimulační molekuly B7; jsou tedy schopny vyhnout se imunitní rejekci. Možnost použít předpřipravené alogenní buňky pro buněčnou terapii umožňuje vyšší úroveň kontroly kvality s ohledem na autologní strategie.
Historie a původ UC-MSC
UC se vyvíjí ze žloutkového váčku a alantois a stává se spojovacím článkem mezi vyvíjejícím se embryem/plodem a placentou. UC obsahuje dvě pupečníkové tepny (UCA) a jednu pupečníkovou žílu (UCV) uložené ve specifické slizové vazivové želatinové substanci známé jako Whartonovo želé (primitivní vazivo UC). UC obsahuje několik typů MSC, což z nich činí atraktivní možnost v důsledku jejich biologických vlastností.
Akutní infarkt myokardu
Většina preklinických studií zaměřených na AMI byla provedena in vitro s použitím izolovaných lidských kmenových buněk nebo in vivo s použitím modelů koronární ligatury, které připomínají akutní ischemii. Na miniaturním prasečím modelu AMI bylo prokázáno, že WJ-MSC transplantované přímou injekcí do infarktové oblasti přežívají a diferencují se v kardiomyocyty a endotelové buňky. Podpořily také nábor a diferenciaci srdečních kmenových buněk, snížily apoptózu a fibrózu a zvýšily životaschopnost myokardu.
Údaje z klinických studií: AMI a chronické SS
Po úspěšných preklinických údajích došlo k rychlému převedení MSC do klinických studií. V databázích klinických studií (clinicaltrial.gov) je k dispozici nejméně 67 klinických studií hodnotících účinnost MSC při léčbě srdečních onemocnění.
Klinické údaje o DCM (Kardiomyopatie)
Potenciál UC-MSC u DCM byl poprvé prokázán v kazuistice před deseti lety u pacienta s DCM léčeného pomocí intravenózních alogenních MSC odvozených z placentární matrix a expandovaných CD34 buněk UC krve. Tato léčba vedla k hlubokému klinickému zlepšení srdeční funkce.
Závěry
Lidský pupečník poskytuje zdroj MSC, které mají (i) jedinečnou kombinaci vlastností prenatálních a postnatálních buněk, (ii) minimální etické problémy, (iii) významný proliferační a diferenciační potenciál, (iv) absenci tumorigeneze a (v) vysokou imunomodulační aktivitu. Pokud jde o regeneraci myokardu, in vitro i in vivo se ukázalo, že UC-MSC působí antifibroticky, protizánětlivě a proangiogenně.
___
Zdroj: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1465324919304621
