Експерименталната терапия със стволови клетки е обещаваща при лечението на хронична диабетна язва - казус
Резюме:
Захарният диабет е едно от често срещаните заболявания сред населението, свързано е със сериозни усложнения. Съдови и невропатични усложнения са отговорни за заболеваемостта и смъртността на пациентите с диабет и са придружени от високи разходи за лечение. Диабетното стъпало е едно от най-сериозните усложнения, което често води до загуба на крайник. Наличното в момента лечение често не е напълно успешно. Търсенето на нови методи за лечение на хронични диабетни язви е важна цел на настоящите изследвания. Показано е, че използването на мезенхимни стволови клетки е обещаващ метод за лечение на диабетно стъпало. Въпреки няколко клинични проучвания, все още няма ясни препоръки за практиката. Представяме казус, целта на който беше да се проверят възможностите за използване на експериментална терапия със стволови клетки при лечение на диабетна язва в условията на Словашката република. Успехът на използваното лечение отвори възможността за по-широко клинично проучване, което в момента е в ход.
Ключови думи: захарен диабет, диабетно стъпало, мезенхимни стволови клетки
* Всички таблици, графики и фигури, които са част от статията, могат да бъдат намерени в прикачения PDF файл в края на изследването.
Въведение
Захарният диабет е едно от основните метаболитни заболявания с висока честота сред населението. Разпространението на захарен диабет в Словашката република се е утроило почти през последните 30 години. В Европа сме сред страните с най-висока честота на заболяването (1). Въпреки че са налични възможности за фармакологично лечение, хроничните усложнения на диабета се превръщат в основна заплаха поради нарастващата честота на диабета и удължаването на живота на диабетиците. Те са придружени от високи разходи за лечение и не на последно място са отговорни за повишената смъртност на пациентите с диабет. Следователно една от основните и най-важни цели на лечението на диабета е да се предотврати появата и прогресирането на съдови и невропатични усложнения.
Хроничните усложнения възникват във връзка със съдово засягане при дългосрочно незадоволително контролирана хипергликемия. Нарушенията на липидния метаболизъм, артериалната хипертония, инсулиновата резистентност и затлъстяването също участват в тяхното развитие, като всички те са включени в единица, наречена метаболитен синдром. Сърдечно-съдовият риск е два до четири пъти по-висок при пациенти с диабет в сравнение с общата популация. Диабетната макроангиопатия води до ускорена атеросклероза на големите и средните артерии. При диабетната микроангиопатия възникват сложни функционални и структурни промени, водещи до диабетна нефропатия, ретинопатия и невропатия. Проучванията показват, че по време на диагнозата на диабета 10% от пациентите вече имат диабетна нефропатия, 6% диабетна ретинопатия и до 52% диабетна невропатия (2). Като цяло, микроваскуларните усложнения при асимптоматични пациенти с новодиагностициран диабет се срещат в почти една трета от случаите (3).
Често усложнение при напреднал диабет е диабетното стъпало. Това се определя според СЗО като инфекция, улцерация и/или разрушаване на тъканите на краката поради невропатия и/или ангиопатия с исхемия. Въпреки напредъка в диагностиката и лечението на диабетни усложнения, лечението на хронични язви е трудно, не винаги успешно и повече от една трета от случаите водят до необходимостта от ампутация на засегнатите крайници (4). Диабетното стъпало има сериозно медицинско въздействие, влияе върху качеството на живот на пациентите и възможностите за работа и социално приложение. Това има голямо влияние върху нарастващите финансови и кадрови изисквания към здравната система и засяга социалната среда на пациента.
Стандартното лечение на язви на диабет на стъпалото съгласно настоящите протоколи за лечение включва, по-специално, облекчаване на стъпалото, хирургично почистване на раната и възстановяване на кръвния поток. Клиничният ефект от такова лечение е ограничен и усложнен от чести рецидиви. Търсенето на нови методи за лечение на хронични диабетни язви е важна цел на настоящите изследвания. Лечението на диабетно стъпало със стволови клетки се оказа обещаващ метод (5). Стволовите клетки са в състояние да повлияят на необичайно променените лечебни механизми и нарушената клетъчна сигнализация при диабетни рани и да насърчават зарастването. Лечението се основава на мезенхимни стволови клетки и предположението, че тези клетки произвеждат модулатори, които влияят на възпалителния отговор, както и на растежните фактори, необходими за регенерацията на тъканите. Механизмът на действие на тези клетки е, че те директно потискат възпалителния процес, като намаляват секрецията на провъзпалителни и увеличават производството на противовъзпалителни цитокини. Мезенхимните стволови клетки секретират няколко растежни фактора, като по този начин насърчават пролиферацията на фибробластите на раната, ангиогенезата и отлагането на колаген (6,7). В момента тяхната антимикробна активност също е призната (8).
Целта на представения казус беше да се проверят възможностите за използване на експериментална терапия със стволови клетки при лечение на диабетна язва в условията на Словашката република.
Казус
Представяме казус на жена на 51 години, диагностицирана със захарен диабет тип 2 и диабетна язва на левия крак при MTTP V флексия в продължение на 3 години, лекувана със стандартни лечения, използвани при лечението на хронични язви (релеф на крайниците, хирургични почистване на рани, локално и общо лечение с ATB, техники за мокро превръзка, компенсация на диабета).
Преди прилагането на стволови клетки от пациента са взети стандартни лабораторни проби, проведено е ЯМР изследване за изключване на скелетния остеомиелит, тампон от рана за бактериологично изследване и изрязване от ръба на язвата за хистологично изследване.
Използваните стволови клетки са получени от кръв от пъпна връв, която е събрана от първородните чрез цезарово сечение. Клетъчните проби бяха обработени в рамките на 4 часа след събирането. Бременните жени са тествани за заразни болести HBV, HCV, HIV и сифилис, CMV (с отрицателни резултати за тествани инфекции). Изолираните клетки се култивират и тестват за наличие на бактерии, гъбички и ендотоксини.
Мезенхимните стволови клетки се прилагат на пациента като две терапевтични дози под формата на няколко инжекции в раната и в непосредствената област на раната. Интервалът между двете администрации беше една седмица. По време на всяко третиране клетките се инжектират в обем от 2,5 ml с брой клетки 2 х 108.
Пациентът е проследен на интервали от 1, 2 и 3 месеца след прилагането на мезенхимни стволови клетки, с видимо намаляване на дефекта на кожата, с постепенна реепителизация на раната (снимка 1) също с намаляване на бактериалната колонизация на раната. Масивната колонизация на раната на Staphylococcus aureus изчезна. От резултатите от реализираната хистология е видно влиянието върху ускорението на ангиогенезата, образуването на гранулационна тъкан с нейното съзряване.
Дискусия
Мезенхимните стволови клетки са група от мултипотентни клетки с висок потенциал в регенеративната медицина. Те се получават главно от кръв от пъпна връв и от плацентата на човека. Клетките имат потенциал да се диференцират в повечето мезодермални клетки (9,10) и по този начин могат да допринесат за по-ефективно образуване на гранулационна тъкан, по-добро заздравяване на рани и по-ефективна реваскуларизация на тъканите (11).
Представеното проучване документира положителния ефект от приложението на мезенхимни стволови клетки при лечението на диабетно стъпало, вече в рамките на 1 месец. Подобни резултати бяха представени от други автори (12,13). Прилагането на мезенхимни стволови клетки има положителен ефект върху насърчаването на реваскуларизацията на зарастващата диабетна язва и образуването на гранулационна тъкан. Диабетът води до удължаване и засилване на възпалителната фаза и до съдови нарушения (14). Именно разстройството на образуването на гранулационната тъкан, особено нейното съзряване, придружено от намалено производство на колаген, е доказано в експериментите като важен фактор за увреждане на зарастването на рани при диабет (15).
Публикувани научни изследвания показват, че прилагането на мезенхимни стволови клетки също е придружено от силен антимикробен ефект, който отчасти се медиира от секрецията на хемокини, локални медиатори на имунния отговор и други антимикробни пептиди. Доказано е, че мезенхимните стволови клетки имат положителен противовъзпалителен ефект в експериментални модели на сепсис in vitro, както и in vivo експерименти (8). Тези резултати вече предопределят техния възможен положителен ефект при лечението на хронични, трудно зарастващи рани. Това е настоящото производство на растежни фактори с влияние върху ангиогенезата и значителен антимикробен ефект, което представлява много интересна комбинация по отношение на използването му при лечението на трудно зарастващи диабетни язви на предмишницата (5).
Понастоящем изследването на възможностите за използване на мезенхимни стволови клетки е предмет на интензивни изследвания. Според база данни от клинични изпитвания, поддържана от Националния здравен институт на САЩ (Clinicaltrials.gov), са започнали, продължават или са били в близкото минало няколко клинични проучвания за употреба на стволови клетки при пациенти.
със захарен диабет, от които 31 изследвания са пряко свързани с диабетното стъпало. Според мета-анализ на 6 клинични проучвания, Guo et al (16) заявяват, че прилагането на стволови клетки подобрява лечебния процес, дори при лезии, по-големи от 5 cm2, дори във възрастовата група над 70 години. Анализът обаче посочи няколко ограничения на тези проучвания. Към днешна дата не е установен подходящ унифициран протокол за препоръчано лечение. Въпреки няколко вече завършени клинични проучвания, липсват изчерпателни заключения и препоръки, които биха могли да бъдат приложени директно на практика. Общият знаменател на извършените изследвания е и прилагането на отделни стволови клетки.
Резултатите от казуса потвърждават обещаващите положителни ефекти от прилагането на мезенхимни стволови клетки при лечението на диабетни язви. Настоящото приложение на други поддържащи методи на лечение, включително терапия с ларви или фаги, може да бъде интересно. В момента продължаваме допълнителни изследвания, за да включим тези методи.
Изследването е проведено с подкрепата на проекта APVV-17-0526
„Използване на мезенхимни стволови клетки в комбинация с други поддържащи биологични процедури при лечението на хронична диабетна язва“ и е част от изследователския център, изграден благодарение на подкрепата по ОП „Изследвания и развитие“ за проекта: „Завършване на мултидисциплинарен център за биомедицински изследвания - BIOMEDIRES ", ITMS 26210120041, съфинансиран от Европейския фонд за регионално развитие.
ЛИТЕРАТУРА