Мезенхимальные стволовые клетки в восстановлении сосудистой стенки

Заболевания сердечно-сосудистой системы различного генеза остаются наиболее распространенными среди трудоспособного населения, поэтому и проблема их лечения является первоочередной. Установлено, что большое количество сосудистых расстройств связано с нарушениями функции местных регуляторных механизмов, локализованных непосредственно в эндотелии и гладких мышцах кровеносных сосудов. В результате такой дисфункции возникает повреждение моторики сосудистой стенки, что может привести к вазоспазму - ее избыточного и длительного сокращения.

Одной из болезней, для которой характерны такие нарушения, является артериальная гипертензия (АГ), распространенность которой среди взрослого населения России в настоящее время является самой высокой в Европе и достигает 30%. Хорошо известно, что вторичная (симптоматическая) АГ и нарушение сосудистой функции может быть вызвано осложнениями других заболеваний, одним из которых является сахарный диабет (СД). Основными причинами высокой смертности больных СД, который сопровождается АГ и сосудистой дисфункцией, считаются ишемическая болезнь сердца, поражения мозгового и периферического кровообращения, а также терминальная почечная недостаточность.

Ученые установили, что АГ и СД способны причинять значительные изменения в структуре и функционировании кровеносных сосудов: угнетение эндотелийзависимого расширения, дисфункцию калиевых ионных каналов плазматической мембраны сосудистых клеток, повышенную чувствительность сократительного аппарата сосудов к вазоконстрикторным факторам и ионам Ca2+, а также активацию регуляторного фермента протеинкиназы С. Установлено, что эндотелий не только создает физический барьер между стенками сосудов и кровью, а играет существенную роль в регуляции сосудистого тонуса при помощи секреции многих медиаторов. Они, в свою очередь, воздействуя на калиевые каналы мембран гладкомышечных клеток (ГМК), способны вызвать сужение или расширение кровеносных сосудов. Поэтому оценка функционального состояния сосудов в при таких исследованиях проводилась с помощью измерения величин ЕЗР и плотности калиевых потоков ГМК, поскольку эти параметры вполне определяют вазодилататорный потенциал сосудистой стенки.

В последнее время в качестве средства, способного восстанавливать поврежденные ткани и способствовать их регенерации, применяются стволовые клетки. Трансплантация мезенхимальных стволовых клеток (МСК) успешно проводилась для лечения широкого спектра заболеваний. Считается, что МСК способны не только дифференцироваться в сердечные и сосудистые клетки, улучшая поврежденную функциональную активность этих органов, но и выделяют еще недостаточно изученные трофические факторы, которые стимулируют процессы регенерации тканей. Также получены данные, согласно которым уровень циркулирующих стволовых клеток-предшественников эндотелиоцитов, продуцируемых костным мозгом и обладающих способностью восстанавливать поврежденный эндотелий, обратно коррелирует со степенью эндотелиальной дисфункции сосудов человека.

Как известно, развитие сосудистой дисфункции, которая возникает при АГ и СД, сопровождается повышением образования реактивных форм кислорода вместе с понижением уровня антиоксидантов - оксидативным стрессом. В предыдущих исследованиях специалисты выяснили, что в мембранах МСК человека и ГМК крыс оксидативный стресс вызывает аналогичную ионную каналопатию. Также было установлено, что введение МСК крысам способно значительно улучшать вазодилататорный потенциал сосудов, нарушенный воздействием радиационного облучения. Поэтому трансплантация МСК может стать эффективным подходом к терапии также других заболеваний, сопровождающихся сосудистой дисфункцией, связанной с гиперпродукцией реактивных форм кислорода - таких, как АГ и СД.

Подытоживая вышесказанное, можно предположить, что МСК может быть эффективным средством для восстановление сосудистой функции при АГ. Низкая эффективность влияния трансплантации МСК на сосудистую дисфункцию при экспериментальном СД может объясняться негативным воздействием гипергликемии на эти клетки. Повышенный уровень глюкозы может подавлять функциональную активность МСК, их паракринные свойства и процессы хоуминга. Учитывая это, возможно, с целью коррекции сосудистой дисфункции при СД нужно увеличивать дозы трансплантированных МСК или применять другие, более устойчивые к гипергликемии типы МСК.