Сибирские ученые исследуют способности стволовых клеток восстанавливать кровоток
Применение результатов исследования, возможно, позволит более успешно лечить такое осложнение варикозного расширения вен нижних конечностей, как флеботромбоз, добиваться быстрого восстановления пациентов после инсульта и других болезней, связанных с тромботическим поражением сосудов на большом протяжении. Детали работы опубликованы в журналах «Клеточные технологии в биологии и медицине» и «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины».
Ученые выяснили, что если «выключить» крупный сосуд и прилегающие к нему более мелкие в большом комплексе тканей, а потом инъецировать в место поражения стволовые клетки, кровоток в конечности восстановится быстрее благодаря образованию новых сосудов, сформировавшихся из этих стволовых клеток.
Исследование было проведено на крысах, у которых тромбировали крупный магистральный сосуд (бедренную вену) и целый регион мелких вокруг него, введя тромбин. Уже в течение недели у животных сформировались несколько сосудов, функционально заменяющих пораженную вену. Стволовые клетки для инъекций были взяты у крыс одной линии — генетически идентичных, как однояйцевые близнецы. Введение стволовых клеток от таких особей аналогично введению собственных и исключает вероятность отторжения образующейся из них ткани сосуда.
Для того, чтобы следить за процессом образования сосудов, ученые маркировали стволовые клетки трансфекцией гена GFP — белком глубоководной медузы, который светится при облучении ультрафиолетовым светом.
— Мы маркируем клетки, чтобы потом их обнаружить — под микроскопом четко видна флуоресценция. Обычно формируется несколько более мелких сосудов, по функциям, объему и диаметру полностью замещающих «выключенную» бедренную вену, ─ пояснил главный научный сотрудник лаборатории стволовой клетки ИХБФМ СО РАН, профессор, доктор медицинских наук Игорь Валентинович Майбородин.
Во время пятинедельного наблюдения за подопытными крысами было установлено, что замещение введенных клеток на собственные начинается, примерно, на третьей неделе. Образовавшиеся сосуды при этом остаются, но сформировавшие их стенки стволовые клетки постепенно меняются на свои, свечение маркера в ультрафиолете исчезает.
Результаты эксперимента по восстановлению кровотока в тромбированной вене были запатентованы в 2012 году. В продолжение этого исследования недавно был проведен эксперимент, когда на бедренную вену крысы наложили лигатуру — попросту перевязали сосуд и снова ввели стволовые клетки.
Выяснилось, что в этом случае функции бедренной вены берут на себя окружающие ее соседние сосуды, а стволовые клетки помогают быстрее образовать рубец на месте перевязки. Вероятно, это можно будет применять для быстрого восстановления пациентов после травм и операций.
— Если ввести стволовые клетки в место разреза при любой операции, будет быстрее происходить развитие грануляций — разветвленной сети мелких сосудов, очистка раны от нежизнеспособных тканей и формирование рубца. Сейчас мы работаем над тем, чтобы уменьшить рубец и увеличить скорость его образования при повреждении различных органов. Это позволит скорее вернуть пациентам работоспособность, — рассказал Игорь Майбородин.