Автореферат и диссертация по медицине (14.00.44) на тему:Аутологичные костномозговые стволовые клетки в хирургическом лечении больных ишемической болезнью сердца с хронической сердечной недостаточностью

На правах рукописи

РАХМАТ-ЗАДЕ Татьяна Музафаровна

АУТОЛОГИЧНЫЕ КОСТНОМОЗГОВЫЕ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ В ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА С ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ

14.00.44 - сердечно-сосудистая хирургия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2007

003061905

Работа выполнена в НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГУ «Российского кардиологического научно-производственного комплекса» Росмедтехнологий.

Научный руководитель:

академик РАМН, профессор,

доктор медицинский наук АКЧУРИН Ренат Сулей манович Официальные оппоненты:

профессор, доктор медицинских наук СИГАЕВ Игорь Юрьевич академик РАН, РАМН, профессор

доктор биологических наук ТКАЧУК Всеволод Арсеньевич

Ведущая организация: ГУ Российский Научный Центр Хирургии имени академика Б.В. Петровского РАМН

Защита состоится 2007 г в /У'АЗ часов

на заседании диссертационного совета Д 208 073 03 по присуждению учёной степени кандидата наук в ФГУ «Российском кардиологическом научно-производственном комплексе»

Росмедтехнологий по адресу: 121552, Москва, ул. 3-я Черепковская,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ РК НПК Росмедтехнологий

15-а

Автореферат разослан

2007 г

Учёный секретарь совета, Кандидат медицинских наук

Галяутдинов Д М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность темы

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является ведущей причиной заболеваемости и смертности, одним из главных факторов развития сердечной недостаточности. Больные с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) ишемической этиологии имеют наихудший прогноз выживаемости в сравнении с группами пациентов с сердечной недостаточностью другой этиологии (Е. Braunwald 2000)

Выбор лечебной тактики у больных ИБС с низкой сократительной функцией левого желудочка (ЛЖ) до настоящего времени остается сложной проблемой. Несмотря на успехи медикаментозной терапии пациентов с сердечной недостаточностью, к сожалению, единственной перспективой для этих пациентов остаётся пересадка сердца. Однако применение этой операции ограничено из-за малого количества доноров, проблем тканевой совместимости и иммунологического конфликта. Операция коронарного шунтирования (КШ) является альтернативой трансплантации сердца для пациентов ИБС с тяжёлой сердечной недостаточностью. По данным небольших ретроспективных исследований, реваскуляризация улучшает симптоматику и отдалённый прогноз у больных с ишемической дисфункцией миокарда (Т. Killip et al, 1985, G. Veenhuyzen et al., 2001) Однако дилатация и ремоделирование полости ЛЖ препятствует общему улучшению сократительной функции после реваскуляризации (А Schinkel et al., 2004). Именно поэтому во всем мире ведется активный поиск новых лечебных подходов, направленных на предотвращение ремоделирования ЛЖ и, следовательно, развития сердечной недостаточности.

В последние годы всё большее внимание привлекает новый метод - трансплантация стволовых клеток Использование костномозговых стволовых клеток является на сегодняшний день одним из наиболее перспективных направлений клеточной терапии ИБС. Особо следует отметить, что трансплантация аутологичных стволовых клеток костного мозга не вызывает этических проблем, иммунологического конфликта, в связи с пересадкой пациенту его /

собственных клеток (М Lee et al., 2004).

На данный момент предложено несколько методов введения стволовых клеток. Внутривенное введение стволовых клеток, аналогичное таковому при трансплантации костного мозга, является наиболее простым и минимально инвазивным методом, который не требует хирургического или эндоскопического вмешательств. Концепция эффективности внутривенного метода имплантации стволовых клеток основывается на существовании "homing" процесса - миграции стволовых клеток к участкам повреждения миокарда или ишемии. Интрамиокардиальный метод введения стволовых клеток выполняется при операциях на открытом сердце и имеет ряд преимуществ' позволяет осуществить непосредственную доставку клеточного материала в миокард ЛЖ, требует введения меньшего количества клеток, чем при интракоронарном или внутривенном методах введения. Также прямой доступ к миокарду позволяет достигнуть лучшей визуализации потенциальных зон для имплантации стволовых клеток (В. Strauer, R. Komowski, 2003).

Клинические данные по применению стволовых клеток у пациентов с ишемической болезнью сердца противоречивы. На данный момент до конца не определены необходимое количество вводимого клеточного материала, наиболее адекватный способ введения стволовых клеток, методы диагностики клинической эффективности клеточной терапии.

Цель работы

Изучение различных методов введения аутологичных стволовых клеток, безопасности их влияния на динамику сократительной функции миокарда до и после операции у пациентов с ИБС и низкой фракцией выброса левого желудочка и сравнение с результатами хирургического и медикаментозного лечения.

Задачи исследования

1. Оценить безопасность и эффективность интрамиокардиального метода введения культуры костномозговых стволовых клеток

2. Определить безопасность и эффективность внутривенного метода введения культуры костномозговых стволовых клеток.

3 Провести сравнительную оценку результатов различных методов лечения данной категории пациентов (медикаментозной терапии, хирургического лечения, и их сочетания с имплантацией стволовых клеток).

Научная новизна

Показана безопасность применения нового метода интрамиокардиальной имплантации культуры аутологичных стволовых клеток костного мозга у пациентов с ИБС и низкой фракцией выброса левого желудочка Доказана клиническая эффективность данного метода в сочетании с операцией коронарного шунтирования. Обоснованы оптимальные количество и способ введения культуры стволовых клеток в миокард. Проведена сравнительная оценка клинической эффективности методов интрамиокардиальной и изолированной внутривенной имплантации стволовых клеток

Практическая значимость

Обосновано применение нового метода в комплексной терапии пациентов ИБС и ХСН в сочетании с хирургическим лечением, что является основой для дальнейшего определения показаний к его использованию в клинике, а также, теоретического обоснования с позиций механизмов реализации его клинического эффекта. Использование клеточных технологий, возможно, позволит уменьшить число больных сердечной недостаточностью.

Апробация диссертации

Материалы диссертации доложены на 3rd international congress «The failing heart under stress» (Amsterdam 2005), Пятых научных чтениях посвященных памяти академика РАМН Е.Н. Мешалкина (Новосибирск, 2006), Десятой ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН (Москва 2006), British-Russian workshop in association with the European commission «Stem cells: policy, research, and innovations European union - Russian Federation perspectives» (Moscow, 2007), Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы кардиологии в свете достижений медицинской науки» (Москва, 2007). Работа апробирована на совместном заседании Отделов сердечно-сосудистой хирургии и ангиологии НИИ кардиологии им A.JI Мясникова ФГУ РК НПК Росмедтехнологий (29 июня 2007 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объём диссертации

Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков и 10 таблиц. Состоит из введения, 4 глав, выводов и практических рекомендаций. Список литературы включает 142 источника, в том числе 131 зарубежных и 11- отечественных

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы и методы исследования

Работа проведена на базе отдела сердечно-сосудистой хирургии ФГУ Российского Научно-Производственного Комплекса Росмедтехнологий (руководитель акад P.C. Акчурин) совместно с отделением клеточной и экспериментальной лучевой терапии ФГУ Медицинского Радиологического Научного Центра РАМН (руководитель проф. А.Г. Коноплянников)

В исследование включено 59 пациентов.

Критерии включения пациентов в исследование:

> Наличие атеросклероза коронарных артерий по данным коронароангиографии;

> Диффузное снижение сократительной функции миокарда (фракция выброса ЛЖ менее 40%);

> Дилатация полости ЛЖ (конечно-систолический объем ЛЖ более 100 мл)

Критерии исключения пациента из исследования:

> Критический стеноз ствола левой коронарной артерии,

> Наличие нестабильной стенокардии;

> Острый инфаркт миокарда в течение 6 месяцев.

Противопоказаниями к введению стволовых клеток мы считали:

> Наличие в анамнезе гематологических заболеваний, злокачественных новообразований;

> Наличие антител к гепатитам В, С в анализах крови

Все пациенты, которым проводилась клеточная терапия, после подробного разъяснения давали информированное согласие на процедуру.

В зависимости от тактики лечения все пациенты были (п=59) разделены на 4 группы

• Группа 1 (п=13) - пациенты, которым было выполнено интрамиокардиальное введение стволовых клеток костного мозга во время хирургического лечения ИБС.

• Группа 2 (п=6) - пациенты, которым уже была выполнена операция коронарного шунтирования, однако сохраняются явления недостаточности кровообращения, или же операция не показана, в связи с высоким риском. Этой группе имплантация стволовых клеток производили внутривенно.

• Группа 3 (п=20) - пациенты, которым была выполнена операция коронарного шунтирования (КШ) (п=10), или реваскуляризация миокарда в сочетании с аневризмэктомией и эндовентрикулопластикой (п-10) без имплантации стволовых клеток.

• Группа 4 (п=20) пациенты, которых лечили медикаментозно.

Таблица 1.

Общая клиническая характеристика пациентов.

Показатель Группа 1 (п=13) Группа 2 (п=6) Группа 3 (п=20) Группа 4 (п=20)

Возраст (годы) 52±7,5 65±6 56,5±7,8 50,4±8,6

Мужской пол 13 (100%) 6 (100%) 20(100%) 20 (100%)

Гипертоническая болезнь 7 (53%) 4 (67%) 9 (45%) 10 (50%)

Гиперлипидемия 12 (92%) 5 (83%) 20 (100%) 20 (100%)

Мультифокальный атеросклероз 3 (23%) 1 (17%) 7 (35%) 8 (40%)

Сахарный диабет 2 (15%) 2 (34%) 5 (20%) 5 (20%)

ФК стенокардии (CCS) 2,99±0,8 * 2,9±0 6 2,7±0,8

Стадия НК по Стражеско-Василенко 1 2А 2Б 3 (23%) 8(61%) 2(15%) 2 (34%) 4 (66%) 8 (40%) 9 (45%) 3 (15%) 6 (30%) 10(50%) 2Б-4 (20%)

ФК ХСН (NYHA) 2Д±0,7 2,66±0,5 1,7±0,65 1,9±0,8

Количество ОИМ в анамнезе 1,6±0,7 1,6±0,8 1,65±0,9 1,6±0,7

Примечание *В группе 2 стенокардия 2 > к была диагностирована у 2 пациентов

ФК - функциональный класс, ОИМ - острый инфаркт миокарда

Таблица 2.

Общая характеристика основных параметров левого желудочка по данным ЭХО-кардиографии.

Показатель Группа 1 (п=13) Группа 2 (п=6) Группа 3 (п=20) Группа 4 (п=20)

КДР ЛЖ (см) 7,1±0,6 6,6±0,5 6,9±0,4 6,8±0,6

КСР ЛЖ (см) 5,6±0,8 5,3±0,7 5,0±0,5 5,2±0,9

КДО ЛЖ (мл) 185,6±58 178,8±48

КСО ЛЖ(мл) 138,2±54 132,9±51

ФВ ЛЖ (%) 27,4±6 21,Ш 32,4±3 32,9±6

Наличие признаков лёгочной гипертензии 5 (20%) 4 (67%) 5 (20%) 4 (15%)

Степень митральной недостаточности 1,4±0,6 1,6±0,5 1,25±0,4 1,8±0,8

Примечание КДР - конечно-диастолический размер, КСР - конечно-систолический размер, КДО - конечно-диастолический объем, КСО - конечно-систолический объем, ФВ - фракция выброса

Таблица 3

Общая характеристика поражения основных коронарных артерий

Группа 1 (п=13) Группа 2 (п=6) Группа 3 (п=20) Группа 4 (п=20)

ПНА • Стеноз >60% • окклюзия 5 (38%) 8 (61%) * 10 (50%) 10(50%) 8 (40%) 9 (45%)

ОА • Стеноз >60% • окклюзия 1 (8%) 8 (61%) * 10(50%) 5 (25%) 9 (45%) 2(10%)

ПКА • Стеноз >60% • окклюзия 5 (38%) 7 (54%) * 6 (30%) 10 (50%) 9 (45%) 7 (35%)

Примечание ПНА - передняя нисходящая артерия, ОА - огибающая артерия, ПКА - правая коронарная артерия

*В группе 2 у 2 пациентов было выявлено поражение коронарных артерий не подлежащее хирургической реваскуляризации и ангиопластике, у 1 больного в анамнезе ангиопластика и стентированивание артерии тупого края

(АТК) и ПНА в 2004 г, без рестеноза в области установки стентов, 2 пациентам было выполнено КШ в 1996 и 1997 г г соответственно, при шунтографии у обоих пациентов окклюзия шунта к окклюзированной ГЖА, 1 больному в 2002г. было выполнено КШ в сочетании с аневризмэктомией и эндовентрикулопластикой, при шунтографии все шунты функционируют

В группе 1 у 1 больного (возраст 30 лет) не было выявлено поражения коронарных артерий, при генетическом исследовании выявлены мутации факторов свертывания.

Следует отметить высокий процент окклюзии основных коронарных артерий во всех группах пациентов.

Нарушения ритма и проводимости сердца:

Группа 1: у 2 пациентов - атрио-вентрикулярная (А-В) блокада

1 ст, у 4 пациентов - блокада левой ножки пучка Гиса (БЛНПГ), у 5 пациентов исходно при суточном мониторировании электрокардиограммы (ЭКГ) на фоне терапии были выявлены пробежки желудочковой тахикардии (ЖТ), у 2 пациентов частая желудочковая экстрасистолия (ЖЭ).

Группа 2. у 4 пациентов был синусовый ритм, у 2 - постоянная форма мерцания предсердий, у 2 пациентов - БЛНПГ, у 1 пациента -блокада правой ножки пучка Гиса (БПНПГ), у 3 - частая ЖЭ, у 2 пациентов частая наджелудочковая экстрасистолия (НЖЭ).

Группа 3: у 3 пациентов была А-В блокада 1 ст., у 1 - БЛНПГ, у

2 - БПНПГ, у 2 пациентов при суточном мониторировании ЭКГ на фоне терапии были выявлены пробежки ЖТ, у 3 пациентов частая ЖЭ.

Группа 4: у 2 пациентов была А-В блокада 1 ст., у 4 - БЛНПГ, у 2 - БПНПГ, у 3 пациентов при суточном мониторировании ЭКГ на фоне терапии были выявлены частая ЖЭ, у 2 - частая НЖЭ.

Следует отметить, что пробежки ЖТ были выявлены у пациентов с наличием аневризмы ЛЖ передней локализации.

Всем больным производили общеклиническое обследование, ЭКГ в 12 отведениях, трансторакальную эхокардиографию (ЭХО-КГ), суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру, рентгенографию органов грудной клетки, диагностическую коронаро-вентрикулографию, синхронизированную однофотонную эмиссионную компьютерную томографию миокарда (СОЭКТ) с 99шТс МИБИ (в покое и в сочетании с нагрузкой на велоэргометре при

отсутствии противопоказаний) до операции Контрольное обследование больные проходили через 3, 6, 12 месяцев после операции. Проводили общеклиническое обследование, электрокардиографию (ЭКГ) в 12 отведениях, трансторакальную эхокардиографию (ЭХО-КГ), суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру, рентгенографию грудной клетки, синхронизированную однофотонную эмиссионную компьютерную томографию миокарда с 99тТс МИБИ (в покое и в сочетании с нагрузкой на велоэргометре при отсутствии противопоказаний), электронно-лучевую (ЭЛТ) шунтографию или мультиспиральную компьютерную (МСКТ) томографию, ультразвуковую доплерографию (УЗДГ) маммаро-коронарного шунта (МКШ).

Забор костного мозга пациентам, выполняли из задней подвздошной ости. Забирали до 5 мл костного мозга в стерильные пробирки с гепарином. Культивирование мезенхимальных стволовых клеток производили с использованием 5-азацитидина по методике предложенной Б. Макшо и соавт. в 1999 г. При определении с моноклональными антителами маркеров клеточной культуры определяли принадлежность к типу клеток СВ34-,СВ45-,С0117-Необходимое для трансплантации количество клеток порядка 2x108 выращивали за 35-40 суток культивирования клеток исходного пунктата костного мозга

Операции проводили в условиях искусственного кровообращения Анестезиологическое пособие, искусственное кровообращение, защиту миокарда, технику операции, послеоперационное ведение выполняли по стандартному протоколу, принятому в отделе.

После снятия бокового зажима и полной реперфузии производили 50 интрамиокардиальных инъекций по 0,1 мл клеточной суспензии (суммарно 2x108 СБ34-, СО 45-, СБ 117- клеток в 10 мл изотонического физиологического раствора с добавлением 10Ед\мл гепарина) в области дефектов перфузии и зон нарушения локальной сократимости по данным СОЭКТ с 99тТс МИБИ, ЭХО-КГ, рентгеноконтрастной вентрикулографии

Результаты исследования

Проанализированы результаты интрамикардиального введения стволовых клеток во время операции ЮН (п=6), реваскуляризации миокарда в сочетании с аневризмэктомией (АЭ) и эндовентрикулопластикой (ЭВП) (п=6), КШ в сочетании с АЭ, ЭВП и пластики кольца митрального клапана опорным кольцом (п=1), АЭ и ЭВП без коронарного шунтирования (п=1) (Рис. 1).

Рис. 1. Виды выполненных операций в сочетании с интрамиокардиальным введением культуры ау то логичных костномозговых стволовых клеток (КШ - коронарное шунтирование, АЭ - аневризмэктомия, ЭВП - эндовентрикулопластика заплатой из ПТФЭ, АПМК - аннулопластика кольца митрального клапана опорным кольцом).

Псриоперационных инфарктов миокарда, желудочковых аритмий, инфекционных осложнений в раннем послеоперационном периоде не было отмечено.

На госпитальном этапе в послеоперационном периоде приступов стенокардии, клинических признаков недостаточности кровообращения (НК) не отмечали.

Результаты оценивали в динамике через 3, 6 месяцев и 1 год после операции. Ни у одного из пациентов не было отмечено возобновления приступов стенокардии за весь период наблюдения. У 3 пациентов были отмечены клинические проявления НК в виде

венозного застоя по малому кругу кровообращения через 3 месяца после операции, у 6 через 6 месяцев, через 1 год после операции ни у одного пациента. На всех этапах больным проводили медикаментозную терапию, направленную на коррекцию НК

Один пациент умер интраоперационно от острой сердечной недостаточности, кардиогенного шока. Через 11 месяцев после операции умер один пациент (причина смерти - тромбоэмболия легочной артерии)

При оценке нарушений ритма сердца по данным суточного мониторирования ЭКГ через 3 месяца у 2 пациентов (п=10) отмечена частая желудочковая экстрасистолия и пробежка ЖТ максимально из 4 комплексов (до операции была частая ЖЭ и пробежки ЖТ), что потребовало увеличения дозы р-адреноблокаторов. Через 6 месяцев (п=9) частая ЖЭ сохранялась у 1 пациента, у остальных пациентов жизнеугрожающих нарушений ритма не было отмечено. Через 1 год (п=7). у 2 пациентов, как и через 3 месяца после операции, отмечены частая ЖЭ и пробежки ЖТ максимально из 5 комплексов, произведена коррекция терапии - увеличена доза Р-адреноблокаторов, на фоне чего нарушения ритма купированы.

Таблица 4.

Показатели сократительной функции миокарда ЛЖ по данным ЭХО-КГ на разных сроках после хирургического лечения (п=7).

Показатель До 2 лед. 3 мес. 6 мес. 12 мес

КДРЛЖ(см) 7,1 ±0,6 6,5±0,5 6,6±0,8 6,6±0,9 6,4±1,1

КСР ЛЖ (см) 5,6±0,8 5,3±1 5,3±1Д 5,3*1,2 4,5±1,Г

КДО ЛЖ (мл) 185,6±58 159,4±27 158,9±29 163,5±34 150±33*

КСО ЛЖ (мл) 138,2±54 103,3±20* 105±33* 107,9±34* 90,6±23*

ФВ ЛЖ (%) 27,4±6 34,7±4,3* 35,1±7 9* 34,7±6,9* 40,6±4*

Примечание р<0 05 критерий ^ЛУсохоп, (достоверность отличий относительно исходного значения (до операции))

Улучшение сократительной функции миокарда ЛЖ в виде увеличения ФВ ЛЖ с 27,4±6% до 34,7±4,3% (р<0.05) и уменьшение КСО ЛЖ с 138,2±54 мл до 103,3±20 (р<0.05) было отмечено при ЭХО-КГ исследовании при выписки больного из стационара (в среднем через 2 недели после операции) Этот положительный

эффект сохранился и при обследовании пациентов через 3, 6 месяцев и 1 год после операции (ФВ увеличилась до 35,1±7,9% (р<0 05), 34,7±6,9% (р<0 05), 40,6±4% (р<0.05) соответственно, КСО ЛЖ уменьшился до 105±33 мл (р<0.05), 107,9±34 мл (р<0.05), 90,6±23 мл (р<0 05) соответственно). Уменьшение КДО ЛЖ (с 185,6±58 мл до 150±33 мл (р<0.05)) и КСР ЛЖ (с 5,6±0,8 до 4,5±1,1 (р<0.05)) отмечено только через 12 месяцев после операции (Таб.4).

При визуальной оценке перфузии до операции больные имели дефекты перфузии, которые совпадали по локализации с перенесенными распространенными трансмуральными ОИМ (8 пациентов перенесли -1 ОИМ, 4 пациента - 2 ОИМ, 1 - 3 ОИМ) У 9 (69%) больных были дефекты перфузии задне-нижней локализации, у 9 (69%) - передне-перегородочной локализации.

У всех больных были выявлены обширные дефекты перфузии Площадь дефектов перфузии в покое в группе составляла от 33 до 63% (в среднем 45,7±10%), глубина дефектов перфузии от 850 до 1659 ед (в среднем 995,4±3 54 ед.).

По данным СОЭКТ нарушение движения стенки ЛЖ выявлялись также у всех пациентов соответственно локализации перенесенного ИМ и дефектов перфузии

По данным томосцинтиграфии миокарда, проведённой через 3 месяца после операции выявлена положительная динамика-уменьшение глубины дефектов перфузии по отношению к исходному значению на 24,3%, площади дефектов перфузии - на 20,5% Через 6 месяцев глубина дефектов перфузии уменьшилась по отношению к исходному значению на 22,5%, площадь дефектов перфузии - на 20%. Через 1 год отмечено уменьшение глубины дефектов перфузии по отношению к исходному значению на 25,8% и площадь дефектов перфузии - на 12,9% (Таб.5). При контрольных обследованиях через 3, 6,12 месяцев новые дефекты перфузии не появились

При сравнении глубины и площади дефектов перфузии в покое в динамике, было выявлено, что различия величин через 6 и 12 месяцев по отношению к значению 3 месяца после операции не достоверно

Выявлено увеличение ФВ ЛЖ с 22±4% до 30±5% через 3 месяца после операции, до 31±9% через 6 месяцев после операции, до 32,2%±6 через 1 год после операции, что коррелировало с уменьшением КСО ЛЖ. КСО ЛЖ уменьшился с 182,7±44 мл до 152,7±51 мл через 3 месяца после операции, до 167±67 мл через 6

месяцев после операции, до 130,4±39 через 1 год. Достоверное уменьшение КДО отмечено только через 1 год после операции с 234,7±44 мл до 189,8±48 мл (Таб.5)

Таблица 5.

Показатели перфузии и сократительной функции миокарда ЛЖ в покое по данным СОЭКТ с 99шТс МИБИ до и через 3, 6, 12 месяцев после операции (п=7).

Показатели До 3 мес. б мес. 12 мес.

Глубина дефектов перфузии (ед.) 995±254 753,3±299* 771±326* 738±193*

Площадь дефектов перфузии (%) 45±10 35,8±10* 36±11* 39,2±6

ФВ (%) 22±4 30±5* 31 ±9* 32,2±6*

КСО (мл) 182,7±44 152,7±51* 167±67* 130,4±39*

КДО (мл) 234,7±44 236,6±38 236,3±67 189,8±48*

Примечание р<0 05 критерий Wllcoxon, (достоверность отличий относительно исходного значения (до операции))

Левая внутренняя грудная артерия для реваскуляризации передней нисходящей артерии была использована у 11 пациентов. У 1 больного было выполнено бимаммарное коронарное шунтирование ПНА и ПКА. Аутовенозные шунты к диагональной артерии (ДА) были наложены у 5 пациентов (45,5%), к ОА - у 8 пациентов (72,7%), к АТК - 3 (27,3%), к ПКА - 9 (81,8%). Средний индекс реваскуляризации составил 3,7±1,5 Эндартерэктомии из коронарных артерий были выполнены у 4 пациентов (в 3 случаях из ПНА, в 4 - из ПКА).

При оценке проходимости шунтов на разных сроках после операции было выявлено, что МКШ к ПНА был проходим у всех больных через 3, 6 и 12 месяцев после операции по данным УЗДГ маммарного шунта и МСКТ/ЭЛТ шунтографии. Таким образом, маммаро-коронарные шунты были проходимы в течение 1 года после операции в 100% случаев, проходимость аутовенозных кондуитов составила 86%. В течение первых 6 месяцев после операции произошла окклюзия 5 аутовенозных шунтов: в 3 случаях до операции коронарная артерия была окклюзирована со слабым заполнением постокклюзионного сегмента, а в 2 - были выявлены

«пограничные» (50%) стенозы диагональной артерии (ДА) и артерии тупого края (АТК).

Показатели проходимости шунтов оставались без изменений через 1 год после операции по сравнению с данными через 6 месяцев после операции.

Внутривенный метод введения был применён у 6 пациентов. Осложнений во время проведения процедуры отмечено не было. У всех пациентов, через 3 месяца после процедуры отмечено субъективное улучшение состояния При обследовании отмечен умеренный положительный эффект через 3 месяца после внутривенной имплантации стволовых клеток (уменьшение полости ЛЖ, умеренное улучшение сократительной функции миокарда ЛЖ), у 2 пациентов с превалированием в клинике симптомов недостаточности кровообращения по большому кругу кровообращения отмечено уменьшение признаков

правожелудочковой недостаточности. В ходе дальнейшего обследования через 6 месяцев и 1 год после операции положительная динамика выявлена у 3 пациентов из 6, у 3 пациентов произошла декомпенсация ХСН

Суммировать результаты данной группы пациентов нам не представилось целесообразным из-за неоднородности группы и системного эффекта от терапии стволовыми клетками. Поэтому нами проведён индивидуальный анализ пациентов.

Сравнительную оценку клинического состояния пациентов и данных инструментальных методов обследования проводили через 1 год

Группа 1 (п=7): приступов стенокардии, клинических признаков НК не отмечалось.

Группа 2 (п=6)- прогрессирования стенокардии не отмечено, декомпенсация НК по малому и большому кругам кровообращения отмечено у 3 пациентов (состояние компенсировано на фоне усиления мочегонной терапии у 2 пациентов, 1 пациенту бьш установлен 3-х камерный электрокардиостимулятор (ЭКС) ресинхронизатор)

Группа 3 (п=20) не отмечено появление приступов стенокардии, нарастание НК по малому и большому кругам кровообращения отмечено у 2 пациентов (состояние компенсировано на фоне усиления

мочегонной терапии у 1 пациента, 1 пациенту был установлен 3-х камерный ЭКС-ресинхронизатор).

Группа 4 (п=20): прогрессирование стенокардии произошло у 7 пациентов (КШ выполнено 6 пациентам, 1 пациенту выполнена ангиопластика со стентированием коронарных артерий). Нарастание НК по малому кругу кровообращения отмечено у 3 пациентов (состояние компенсировано на фоне усиления мочегонной терапии), по малому и большому кругу кровообращения у 6 пациентов (положительная динамика за счёт усиления мочегонной терапии отмечена у 5 пациентов, 1 пациенту выполнена трансплантация сердца)

Таблица 6

Частота желудочковых нарушений ритма сердца у пациентов на фоне различных методов лечения через 1 год наблюдения.

Показатель Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 4

(п=7) (п=6) (п=20) (п=20)

Частая ЖЭ 2 1 4 3

Пробежки ЖТ 2 - 2 1

Желудочковые нарушения ритма сердца в виде частой ЖЭ и пробежек ЖТ (максимально до 7 комплексов) выявлены у 2 пациентов первой группы пациентов, 2 больных в третьей группы и 1 пациента четвертой группы (Таб.6) Все пациенты получали (3-адреноблокаторы Во всех случаях нарушения ритма сердца присутствовали в анамнезе. Стабилизация состояния у всех пациентов достигнута на фоне коррекции терапии.

В группе 1 и 3 маммаро-коронарные шунты были проходимы в течение 1 года после операции в 100% случаев. Проходимость аутовенозных кондуитов составила 86% в группе пациентов, которым выполняли реваскуляризацию в сочетании с имплантацией костномозговых стволовых клеток и 87% в группе пациентов, которым проводили только хирургическое лечение ИБС (Таб.7).

Таблица 7

Частота закрытия шунтов к коронарным артериям у пациентов через 1 год после реваскуляризации.

Показатель Группа 1 (п=7) Группа 3 (п=20)

Окклюзия шунта к ПНА - -

Окклюзия шунта к ДА 1 2

Окклюзия шунта к ОА 1 3

Окклюзия шунта к АТК - 2

Окклюзия шунта к ПК А 2 2

Через 1 год после операции в группе пациентов, которым выполняли хирургическое лечение ИБС в сочетании с интрамиокардиальным введение костно-мозговых стволовых клеток отмечено уменьшение КСР ЛЖ с 5,6±0,8 см до 4,5±1,1 см (р<0 05) , КДО ЛЖ с 187,1±58 мл до 139,4±33мл (р<0.05), КСО ЛЖ с 138,2±54 мл до 90,6±23 мл (р<0.05), увеличение ФВ ЛЖ с 27,4±6% до 40,6±4% (р<0.05). В то время как в группах пациентов, которым выполняли хирургическую реваскуляризацию или лечили консервативно достоверного улучшения показателей сократительной функции ЛЖ не было отмечено (Таб 8)

Таблица 8.

Показатели сократительной функции миокарда ЛЖ по данным трансторакальной ЭХО-КГ на фоне различных методов лечения

Показатель Группа 1 (п=7) Группа 3 (п=20) Группа 4 (п=20)

До После ДО После До после

КДРЛЖ 6,9±0,6 6,4±1Д 6,9±0,4 6,7±0,6 6,8±0,6 6,9±0,7

КСРЛЖ 5,6±0,8 4,5±1,Г 5,0±0,5 4,9±0,7 5,2±0,9 5,2±0,9

КДО ЛЖ 187Д±58 139,4±33* 172,3±44 161,9±61 178±45 181±68

КСОЛЖ 138,2±54 90,6±23* 119±38 112,9±41 125,4±36 129Д±23

ФВЛЖ 27,4±6 40,6±4* 32,4±3 36,4±5 32,9±6 32±4

Примечание р<0 05 критерий \Vilcoxon, (достоверность отличий относительно исходного значения (до операции))

-20 ■

ВД ФВ лж % ■ д кдо лж % □ д ксо лж %

-19,!

-30 -

-40

-33,04

Группа 1 Группа 3 Группа 4

Рис. 2. Динамика параметров сократительной функции миокарда ЛЖ по данным ЭХО-КГ на фоне различных методов лечения.

Значимая динамика: увеличение ФВ ЛЖ, уменьшение полости ЛЖ (КДО ЛЖ, КСО ЛЖ, КСР ЛЖ) отмечена только в группе пациентов, которым во время хирургической реваскуляризации произведено интрамиокардиальное введение костномозговых стволовых клеток. В группах 3 и 4 на фоне хирургического лечения и консервативной терапии параметры сократительной функции значимо не изменились (Рис. 2)

1 Метод имплантации аутологичных культивированных костномозговых стволовых клеток в миокард ЛЖ путём инъекций и внутривенное введение являются технически безопасными процедурами и не вызывают осложнений за период наблюдения 1 год

2. Дополнение хирургического лечения ИБС интрамиокардиальным введением аутологичных культивированных костномозговых стволовых клеток приводит к улучшению глобальной сократительной функции миокарда ЛЖ в виде увеличения средней ФВ ЛЖ на 7,3% через 3 месяца, на 7,7% через 6 месяцев, на 13,2% через 12 месяцев после операции.

ВЫВОДЫ

увеличения средней ФВ ЛЖ на 7,3% через 3 месяца, на 7,7% через 6 месяцев, на 13,2% через 12 месяцев после операции.

3 Введение аутологичных культивированных костномозговых стволовых клеток в миокард ЛЖ в сочетании с хирургическим лечением оказывает положительное влияние на процесс ремоделирования полости ЛЖ в виде достоверного уменьшения КСО ЛЖ через 3 месяца после операции и сохранения положительного эффекта в течение 12 месяцев наблюдения, а также достоверное уменьшения КДО ЛЖ через 12 месяцев после операции.

4. Интрамиокардиальное введение аутологичных культивированных костномозговых стволовых клеток приводит к уменьшению глубины и площади дефектов перфузии миокарда в покое.

5. Интрамиокардиальный способ имплантации аутологичных культивированных костномозговых стволовых клеток приводит к более значимому улучшению сократительной функции миокарда ЛЖ и уменьшению размеров полости ЛЖ в сравнении с внутривенным методом введения

6. Медикаментозная терапия, так же как изолированная хирургическая реваскуляризация миокарда ЛЖ в меньшей степени улучшают показатели сократимости миокарда в течение 1 года в сравнении с методом интрамиокардиальной имплантации аутологичных культивированных костномозговых стволовых клеток у больных с выраженной дилатацией полости ЛЖ (КСО более 100 мл), сниженной сократительной функцией миокарда ЛЖ (ФВ менее 40%), обширным постинфарктным кардиосклерозом

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Метод интрамиокардиального введения аутологичных культивированных стволовых клеток костного мозга рекомендуется к примению в качестве дополнению к хирургическому лечению ИБС у больных с выраженной дилатацией полости ЛЖ (КСО более 100 мл), сниженной сократительной функцией миокарда ЛЖ (ФВ менее 40%), обширным постинфарктным кардиосклерозом, преобладанием нежизнеспособного миокарда в зоне поражения.

2 В случае использования аутологичных культивированных стволовых клеток костного мозга в лечении пациентов ИБС с ХСН предпочтительно использование методики интрамиокардиального введения, по сравнению с внутривенным методом.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1 Bone marrow stem cells transplantation during Coronary artery Bypass Grafting m patients with Ischemic Left Ventricular Dysfunction/ TM Rakhmat-Zade, E A Skridlevskaya, AI Kolesmkova, A G Konoplyannikov, L E Samoylenko, VB Sergienko, RS Akchurm// 3rd international congress "The failing heart under stress" - Amsterdam 2005 -P.441

2 Влияние реваскуляризации на сократительную функцию миокарда левого желудочка у пациентов с ишемической болезнью сердца и хронической сердечной недостаточностью/ Р С Акчурин, Т M Рахмат-Заде, ЕА Скридлевская//Кардиология -2006 - №8 - С.33-36

3 99тТс-МЮ1 SPECT m assessment of bone marrow stem cells transplantation efficacy in patients with ischemic cardiomyopathy/ T M Rakhmat-Zade, L E Samoylenko, E A Skridlevskaya, AI Kolesmkova, A G Konoplyannikov, V В Sergienko, R S Akchurin// European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imagmg -2006 - Vol 33 S 2 -S.231

4 Трансплантация аутологичных стволовых клеток во время операции коронарного шунтирования у больных с ишемической болезнью сердца, хронической сердечной недостаточностью/ T M Рахмат-Заде, E А Скридлевская, А Г Коноплянников, А И Колесникова, ЛЕ Самойленко, В Б Сергиенко, PC Акчурин// Сердечно-сосудистые заболевания приложение - 2006 - Т 7 №3,- С 47

5 Трансплантация аутологичных костномозговых стволовых клеток во время операции коронарного шунтирования у больных с ишемической болезнью сердца, постинфарктным кардиосклерозом, хронической сердечной недостаточностью/ T M Рахмат-Заде, E А Скридлевская, А Г Коноплянников, А И Колесникова, Л Е Самойленко, В Б Сергиенко, Р С Акчурин// Тезисы докладов юбилейной конференции и первого съезда кардиохирургов сибирского федерального округа - Новосибирск, 2006 -С 99

6 Изучение влияния интрамиокардиальной имплантации стволовых клеток на перфузию и сократительную функцию миокарда у больных ишемической болезнью сердца с постинфарктным кардиосклерозом и хронической

сердечной недостаточностью/ ТМ Рахмат-Заде, ЕА Скридлевская, А Г Конопляников, JT Е Самойленко, M Е Бугрий, А И Колесникова, Л В Трипольская, Т H Веселова, В Е Синицын, В Б Сергиенко, PC Акчурин//Вестник рентгенологии и радиологии - 2006 - С 9-14

7 Костномозговые стволовые клетки в лечении ишемической болезни сердца/ Т M Рахмат-Заде, Е А Скридлевская, Р С Акчурин// Кардиология - 2007. -№1 - С 47-51

8 Autologous stem cells in treatment of heart failure, surgical and moral aspects/ RS Akchurm, TM Rakhmat-Zade, EA Skndlevskaya, AI. Kolesnikova, AG Konoplyannikov, LE Samoylenko, VB Sergienko// British-Russian workshop in association with the European commission «Stem cells, policy, research, and innovations European union - Russian Federation perspectives» -Moscow, 2007.-P.5.

9. Аутологинные костномозговые стволовые клетки в хирургическом лечении ишемической болезни сердца и хронической сердечной недостаточности/ Т M Рахмат-Заде, Е А Скридлевская, А Г Коноплянников, А И Колесникова, Л Е. Самойленко, В Б Сергиенко, Р С Акчурин// Тезисы Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы кардиологии в свете достижений медицинской науки» - Москва, 2007 -С.50.

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является ведущей причиной заболеваемости и смертности, одним из главных факторов развития сердечной недостаточности. Выбор лечебной тактики у больных ИБС с низкой сократительной функцией левого желудочка (ЛЖ) до настоящего времени остается сложной проблемой. Несмотря на успехи медикаментозной терапии пациентов с сердечной недостаточностью, к сожалению, единственной перспективой для этих пациентов остаётся пересадка сердца. Однако применение этой операции ограничено из-за малого количества доноров, проблем тканевой совместимости и иммунологического конфликта. Операция коронарного шунтирования (КШ) является альтернативой трансплантации сердца для пациентов ИБС с тяжёлой сердечной недостаточностью. По данным небольших ретроспективных исследований, реваскуляризация улучшает симптоматику и отдалённый прогноз у больных с ишемической дисфункцией миокарда. Однако дилатация и ремоделирование полости ЛЖ препятствует общему улучшению сократительной функции после реваскуляризации. Именно поэтому во всем мире ведется активный поиск новых лечебных подходов, направленных на предотвращение ремоделирования ЛЖ и, следовательно, развития сердечной недостаточности.

В последние годы всё большее внимание привлекает новый метод -трансплантация стволовых клеток. Использование костномозговых стволовых клеток является на сегодняшний день одним из наиболее перспективных направлений клеточной терапии ИБС. Особо следует отметить, что трансплантация аутологичных стволовых клеток костного мозга не вызывает этических проблем, иммунологического конфликта, в связи с пересадкой пациенту его собственных клеток.

На данный момент предложено несколько методов введения стволовых клеток. Внутривенное введение стволовых клеток, аналогичное таковому при трансплантации костного мозга, является наиболее простым и минимально инвазивным методом, который не требует хирургического или эндоскопического вмешательств. Концепция эффективности внутривенного метода имплантации стволовых клеток основывается на существовании "homing" процесса - миграции стволовых клеток к участкам повреждения миокарда или ишемии. Интрамиокардиальный метод введения стволовых клеток выполняется при операциях на открытом сердце и имеет ряд преимуществ: позволяет осуществить непосредственную доставку клеточного материала в миокард ЛЖ, требует введения меньшего количества клеток, чем при интракоронарном или внутривенном методах введения. Также прямой доступ к миокарду позволяет достигнуть лучшей визуализации потенциальных зон для имплантации стволовых клеток.

Клинические данные по применению стволовых клеток у пациентов с ишемической болезнью сердца противоречивы. На данный момент до конца не определены необходимое количество вводимого клеточного материала, наиболее адекватный способ введения стволовых клеток, методы диагностики клинической эффективности клеточной терапии.

Цель работы

Изучение различных методов введения аутологичных стволовых клеток, безопасности их влияния на динамику сократительной функции миокарда до и после операции у пациентов с ИБС и низкой фракцией выброса левого желудочка и сравнение с результатами хирургического и медикаментозного лечения.

Задачи исследования

1. Оценить безопасность и эффективность интрамиокардиального метода введения культуры костномозговых стволовых клеток.

2. Определить безопасность и эффективность внутривенного метода введения культуры костномозговых стволовых клеток.

3. Провести сравнительную оценку результатов различных методов лечения данной категории пациентов (медикаментозной терапии, хирургического лечения, и их сочетания с имплантацией стволовых клеток).

Научная новизна: Показана безопасность применения нового метода интрамиокардиальной имплантации культуры аутологичных стволовых клеток костного мозга у пациентов с ИБС и низкой фракцией выброса левого желудочка. Доказана клиническая эффективность данного метода в сочетании с операцией коронарного шунтирования. Обоснованы оптимальные количество и способ введения культуры стволовых клеток в миокард. Проведена сравнительная оценка клинической эффективности методов интрамиокардиальной и изолированной внутривенной имплантации стволовых клеток.

Практическая значимость: Обосновано применение нового метода в комплексной терапии пациентов ИБС и ХСН в сочетании с хирургическим лечением, что является основой для дальнейшего определения показаний к его использованию в клинике, а также, теоретического обоснования с позиций механизмов реализации его клинического эффекта. Использование клеточных технологий, возможно, позволит уменьшить число больных сердечной недостаточностью.

ВЫВОДЫ

1. Метод имплантации аутологнчных культивированных костномозговых стволовых клеток в миокард ЛЖ путём инъекций и внутривенное введение являются технически безопасными процедурами и не вызывают осложнений за период наблюдения 1 год.

2. Дополнение хирургического лечения ИБС интрамиокардиальным введением аутологнчных культивированных костномозговых стволовых клеток приводит к улучшению глобальной сократительной функции миокарда ЛЖ в виде увеличения средней ФВ ЛЖ на 7,3% через 3 месяца, на 7,7% через 6 месяцев, на 13,2% через 12 месяцев после операции.

3. Введение аутологнчных культивированных костномозговых стволовых клеток в миокард ЛЖ в сочетании с хирургическим лечением оказывает положительное влияние на процесс ремоделирования полости ЛЖ в виде достоверного уменьшения КСО ЛЖ через 3 месяца после операции и сохранения положительного эффекта в течение 12 месяцев наблюдения, а также достоверное уменьшения КДО ЛЖ через 12 месяцев после операции.

4. Интрамиокардиальное введение аутологнчных культивированных костномозговых стволовых клеток приводит к уменьшению глубины и площади дефектов перфузии миокарда в покое.

5. Интрамиокардиальный способ имплантации аутологнчных культивированных костномозговых стволовых клеток приводит к более значимому улучшению сократительной функции миокарда ЛЖ и уменьшению размеров полости ЛЖ в сравнении с внутривенным методом введения.

6. Медикаментозная терапия, так же как изолированная хирургическая реваскуляризация миокарда ЛЖ в меньшей степени улучшают показатели сократимости миокарда в течение 1 года в сравнении с методом интрамиокардиальной имплантации аутологичных культивированных костномозговых стволовых клеток у больных с выраженной дилатацией полости ЛЖ (КСО более 100 мл), сниженной сократительной функцией миокарда ЛЖ (ФВ менее 40%), обширным постинфарктным кардиосклерозом.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Метод интрамиокардиального введения аутологичных культивированных стволовых клеток костного мозга рекомендуется к примению в качестве дополнению к хирургическому лечению ИБС у больных с выраженной дилатацией полости ЛЖ (КСО более 100 мл), сниженной сократительной функцией миокарда ЛЖ (ФВ менее 40%), обширным постинфарктным кардиосклерозом, преобладанием нежизнеспособного миокарда в зоне поражения.

2. В случае использования аутологичных культивированных стволовых клеток костного мозга в лечении пациентов ИБС с ХСН предпочтительно использование методики интрамиокардиального введения, по сравнению с внутривенным методом.