Recenzja Artykułu

Komórkowa terapia naprawy uszkodzeń kardiologicznych po ostrym ataku serca.

Sercowo-naczyniowe choroby, szczególnie ostry atak serca są głównymi przyczynami śmierci o zasięgu ogólnoświatowym. Ważne postępy zostały poczynione we wtórnym leczeniu chorób naczyniowo sercowych tj. przeszczep serca i terapie medyczne i chirurgiczne. Pomimo że te terapie łagodzą symptomy i mogą umożliwić przetrwanie, żadna nie może odwrócić procesu i bezpośrednio naprawić trwałe uszkodzenia. W ten sposób leczenie chorób sercowo-naczyniowych pozostaje główną niespełnioną potrzebą medyczną. Ostatnio, terapie komórkowe były proponowane jako kandydat do leczenia tego. Dużo tamowanych i prekursorowych populacji komórkowych były sugerowane każda jako potencjalne podstawy dla takiej terapii. Ta recenzja ocenia niektóre z bardziej wybitnych egzogennych kandydatów dorosłych komórek i zapewnia wnikliwość w mechanizmy przez które mogą pośredniczyć w poprawieniu funkcjonowaniu serca następującym po ostrym ataku serca. Badania wśród obszarów kómórkowych terapii są bardzo ważne dla przyszłościowego planowania klinicznych prób dla sercowych komórkowych myoplastów.

1. Wstęp

Choroba naczyniowo sercowa (CVD) jest zagranicznym pojęciem odnoszącym się do wszystkich chorób, które wiążą serce i/lub naczynia krwionośne. CVD jest główną przyczyną śmierci o zasięgu ogólnoświatowym, szacowaną na powodującą 17.5 milionów zgonów w 2005. Wśród nich oszacowane 7.6 milionów były spowodowane niedokrwienną chorobą serca (IHD) która jest podzbiorem CVD i jest charakteryzowana przez niedrożność naczyń wieńcowych powodujących obniżenie przepływu krwi i pozbawienie tlenu i składników odżywczych komórek mięśnia sercowego, które mają wysokie zapotrzebowanie energetyczne. Ta sytuacja jest także znana jako ostry atak serca (AMI) lub powszechniej zawał. Podczas gdy to może być ostrym lub krótkotrwałym stanem (tzn. serce jest rozkurczane po okresowym skurczu), niedokrwienne uszkodzenie spowodowane stratą w przepływie krwi powoduje ważne umieranie kardiomiocytów i po ich śmierci nieodwracalne tworzenie zwłónionej blizny. To z kolei prowadzi do nieprawidłowych ruchów ściany komory, osłabienia funkcjonowania serca i chronicznej wady serca (CHF).

W ostatnich 10-15 latach leczenie farmaceutyczne (aspiryna, inhibitory konwertazy angiotensyny, B-blokery), ingerencja przezskórna w zawale serca, wszczepianie bypass`u tętnicy wieńcowej, aparatura wspomagająca lewą komorę i elektrostymulacja obu komorowa miały znaczny wpływ na ciężar chorób sercowo-krążeniowych. Transplantacja serca jest także dobrze rozwinięta, ale potrzeba długofalowych immunosupresji (jest to hamowanie procesu wytwarzania przeciwciał i komórek odpornościowych przez różne czynniki) i ciągłe braki dawców organów sugerują, że jest mało prawdopodobne, żeby opracować mogącą spełnić swe przeznaczenie, ostateczną terapię dla większości ludzi z chorobami serca. Chociaż terapie te poprawiają symptomy i mogą nawet poprawić przeżycie, żadnej z nich nie udało się odwrócić procesu choroby.

Wraz z ostatnimi postępami w medycynie i powiązanej z nią technologii, została zasugerowana pewna liczba innowacyjnych terapii naprawy mięśnia sercowego po ischemii. Najbardziej znaczącą z nich jest użycie komórek do naprawy istniejących uszkodzeń serca, ze szpikiem kostnym będącym najczęstszym źródłem z racji swojej łatwo dostępnej natury i samoodnowy. Jednojądrzaste komórki szpiku kostnego, peryferyjne (obwodowe) krwinki(komórki macierzyste) , mezymenchalna komórka pierwotna (macierzysta) i protoblasty komórek śródbłonka zostały przebadane na zwierzętach i ludziach. Jednakże wiele z tych populacji komórek nie zostało do końca scharakteryzowanych i uważa się, że są mieszaniną kilku powiązanych subpopulacji.

Obecnie, BMCs są najbardziej powszechnym źródłem dla terapii opartej na komórkach i, z racji 40-letniego doświadczenia z przeszczepami szpiku kostnego używanymi dla leczenia chorób hematologicznych, są ?szybko? stosowane do testów klinicznych w ostrych chorobach serca. Chociaż pierwszy etap (faza) I//II kontroli testów klinicznych z użyciem BMCs do poprawiania funkcji serca po API były ostatnio publikowane( z różnymi wynikami) [3,4], to jest wciąż niejasne, która populacja kości szpikowej przyczynia się do naprawiania uszkodzenia mięśnia sercowego z ischemią w tych testach. Ten artykuł wyjaśni potencjał oczyszczenia dorosłych populacji komórek do naprawy uszkodzonego mięśnia sercowego i zarys kilku możliwych mechanizmów naprawy.

2.Komórki pierwotne (macierzyste)

Komórki pierwotne (macierzyste) mają dwie główne cechy. Po pierwsze, muszą być zdolne do samoodnowy, aby móc przejść przez wiele cykli podziału komórki, pozostając w niezmiennym i niezróżnicowanym stanie. Druga ich cecha jest zdolność różnicowania sie w wiele wyspecjalizowanych typów komórek a potencjał komórek pierwotnych jest często definiowany przez ich zdolność do różnicowania się.

Z jednej strony komórki pierwotne (macierzyste) są zdolne do różnicowania sie w wyspecjalizowane dojrzałe komórki ze wszystkich trzech warstw bakteryjnych.

Te komórki są nazywane pluripotentnymi komórkami pierwotnymi z zarodkowymi komórkami pierwotnymi (wywodzącymi sie z blastocyst rozwijającego sie zarodka) będącymi głównym przykładem (głównym przykładem tych pluripotentnych komórek ;P). Z drugiej strony, multipotentne komórki pierwotne są ograniczone do różnicowania sie w pewne blisko ze sobą związane ?rodowody/pochodzenia?, często z tych samych warstw bakteryjnych. Dorosłe (lub somatyczne) komórki pierwotne pochodzą z ?poporodowych/pourodzeniowych? lub dojrzałych tkanek i są przeważnie multipotentne. Jednak w niektórych podzestawach odnotowano plastyczność w zakresie wielu warstw bakteryjnych.

Niektóre dojrzale komórki pierwotne maja ograniczoną zdolność do samo-odnowy tak wiec poprawniej jest je klasyfikować jako dorosłe komórki prekursorowe. Pomimo tego, ze komórki prekursorowe także są definiowane przez właściwości samo-odnowy i multipotencji, obserwuje sie je w mniejszej ilości w porównaniu do pluripotentnych komórek pierwotnych. Tak wiec, komórki prekursorowe w większym stopniu przeznaczone do ?specyficznego różnicowania rodowodów? niż komórki pierwotne.

2.1. Mezenchymalne komóki macierzyste (MSCS). MSCS po raz pierwszy uznane przez Friedenstein et al., który zidentyfikował sztuczny adherent przylegających, podobny do populacji fibroblastów (rys. 2), które mogą zregenerować podstaw normalnej kości (in vivo) [9-11]. MSCS zostały stwierdzone w zrębie kości szpiku i zostały następnie uznane za bazę dla hematopoezy poprzez wydzielanie wielu stymulujących koloni czynników i czynniki wzrostu ważnych w proliferacji, różnicowaniu i przeżyciu komórek krwiotwórczych [12-15]. Mimo że większość dotyczy literatury szpiku kostnego uzyskane MSCS, one również, w ostatnich razy, w izolacji od innych organów, w tym łożyska, tłuszczowej, kabel krwi i wątroby [8, 16-21]. Niedawno one okazały się być wszechobecne, odkąd wykazano ze SA integralną częścią składu śródbłonka (Okołonaczyniowe komórki lub pericytes) [22, 23]. Mimo ,że pojedyncze markery specyficzne dla MSCS już zostały opisane, są charakterystyczne dla negatywnychtypicalhaematopoietic antygenów linii, takich jak CD45, CD34 oraz CD14 i pozytywne dla CD44, CD73, CD90, CD105, CD166, i Stro-1 [24-29]

Chociaż nie został opisany ani jeden specyficzny marker dla MSCs, są one specyficznie negatywne dla typowych związanych z krwią antygenów CD45, CD34 i CD14 oraz pozytywne dla CD44, CD73, CD90, CD105, CD166 i Stro-1. MSCs produkuje także dużą liczbę czynników wzrostu i cytokin, włączając naczyniowy śródbłonkowy czynnik wzrostu (VEGF). To świadczy o zaangażowaniu MSCs w mechanizmy parakrynne. Jednakże, powszechną cechą MSCs jest ich zdolność do rozróżniania populacji dojrzałych komórek pochodzenia mezodermalnego, takich jak: kość, chrząstka, ścięgno, mięsień i tkanka tłuszczowa. Ciekawie, niektóre grupy mają także pokazane MSCs by mieć dalszą plastyczność mezodermalnego pochodzenia ze zdolnością do rozróżniania neuronów i astrocytów (ektoderma) tak dobrze, jak hepatocyty (endoderma). (nie mam pojęcia o co chodzi w ostatnim zdaniu :D)

MSCs okazują się być obiecujące jako komórkowe terapeutyczne środki, z powodu ich łatwości rozbudowy, immuno-uprzywilejowanego stanu, i zdolności do samodzielnego odnowienia,oraz różnicowania przez wielorakie dojrzałe linie komórkowe. Ze względu na ich multipotencje, były badane w chorobach układu krążenia(40,41), chorobach neurologicznych(42), wrodzonej łamliwości kości(43-45), zapaleniach kości i stawów(46), chorobie zwyrodnieniowej stawów(46), w GVDH (w chorobie ,,przeszczep przeciwko gospodarzowi")(33,39), i w zwłóknieniach wątroby(47). Kontrowersyjnie, MSCs zostały wywołane w celu odróżnienia w kariomiocytach u myszy(48) i ludzi(41), i liczne badania pokazują poprawę funkcji serca po zawale mięśnia sercowego u gryzoni i świń(40,41). Wskazuje to na ich potencjał do leczenia uszkodzeń spowodowanych przez zawał niedokrwienny u człowieka.

MSCs wydają się mieć też znaczne korzyści w terapii komórkowej, ponieważ są genetycznie uprzywilejowane i  nawet u dużych, pochodzących z hodowli niekrewniaczej zwierząt, mogą być transplantowane przez bariery głównego układu zdolności tkankowej (MHC) bez konieczności zahamowania układu odpornościowego. Konsekwencją tego jest fakt, iż MSCs mogą być pobrane od zdrowego, niespokrewnionego dawcy i zamrożone podane pacjentowi z całym szeregiem patologii. Oprócz tego względnego braku immunogenności, MSCs aktywnie tłumi funkcje komórek. Ta zdolność ograniczenia odporności z powodzeniem wykorzystywana jest w klinikach, gdzie niepowiązane, niedopasowane do głównego układu zgodności tkankowej lub niezgodne MSCs zostały użyte w leczeniu chorych z Graft-Versus-Host Disease ( choroba ,,przeszczep przeciwko gospodarzowi").

Ostatecznie powstało kilka raportów mówiących o tym ze MSC migrują jako pierwsze do stanow zapalnych w przeciwieństwie do szpiku kostnego, o ktorym dowiedziono w badaniach, że jest miejscem u..... zwierząt.

2,2 komorka macierzysta krwiotworcza / komorka prekursorowa

HSC(krwiotwórcza komórka macierzysta ) /HPC są najlepiej scharakteryzowanymi komorkami krwiotworczymi u osob dorosłych i są jedynymi komorkami krwiotworczymi macoierzystymi lub prekursorami komórek

ktore są uzywaneobecnie w procedurze klinicznej .HSC normalnie są zgromadzone w szpiku kostnym i są odpowowiedzialne za wytworzenie wszystkich typów komorek w organizmie. Dlatego też uczestniczą w tworzeniu układu krwionosnego i hematopoetycznego. Te komorki są wykorzystywane klinicznie w transplantacjach szpiku kostnego, w leczeniu białaczki, anemii aplastycznej i innych nieprawidłowości spowodowanych " niedoborem odporności". Funkcjonalna cechą prawdziwej komorki macierzystej krwiotwórczej jest zdolnosc do utworzenia wszystkich linii (z pojedycznej komorki).

U człowieka HSC/ HPC są rozpoznane przez ekpresje powierzchni komorki CD 34, powierzcnie komorki glikoprotein. . Jednakże, izolacja CD 34 + z krwi z pępowiny, szpiku kostnego heterogenicznej populacji ?!?!, podczas gdy prawdziwy HSCs, jest wzbogacone o mniej niz 0,1 % CD 34 .Zatem owa wzbogacona populacja

o CD 34 jest opisywana jako HPC populacja zawierająca komorki HSCs oraz lineage commited cell?. Pomimo tego, że CD34 są wytwarzane u myszy, regulacja CD34 genu jest zupelnie inna

od tej u człowieka. Zatem marker HPC u myszy nie jest wiarygodny. Ponadto dowiedziono,że mysi CD34 potrafi wytworzyc system hematopoetyczny poprzez TBI . Podczas Mysich badań HSCs często stosowanymi wskaźnikami sa: c-kit +, CD45 +, a lineage-/low. Status Lineage-/low jest powszechnie określane jako negatywnych dla CD5 (limfocyty T), CD11b (Komórek szpiku), CD45R (komórki B), gr-1 (granulocyty) i Ter119 (erytrocytów). Ta populacja może być oczyszczona z dodatkiem Sca-1 + markeru do panelu i te HSCs określane są jako LSK komórki (Lineage/Sca-1/c-kit)
(Rys. 3).

Jednakże komórki te nadal stanowią niejednorodną populacje gdzie około jedna na dziesięć ma
możliwość repopulate (ponowne zasiedlenie) układu krwiotwórczego [56]. Niedawno sygnał aktywacji limfocytów cząsteczka (SLAM) receptory (CD48, CD150 i CD244) zostały wykorzystane do dalszego wzbogacenia LSK populacji w celu uzyskania bardziej prymitywnej populacji HSC [57-59]. U ludzi, wcześniej HSCs zostalo zidentyfikowane przez fenotypy + CD34 + CD90 lub CD34 + CD38-[60].
HPCs migruje preferencyjnie do szpiku kości zdrowych zwierząt i molekularne mechanizmy tej migracji są dobrze opisane, w tym zawijanie i wiązanie HPCs na śródbłonku szpiku kostnego, a następnie ich zatrzymywanie i firmadhesion (przyleganie na stale, bardzo mocno??) do śródbłonka [61-63]. Nie jest wiadomo, czy dożylne wstrzykniecie HPCs migruje preferencyjnie
do ostrego zapalenia tkanek. Sporna jest kwestia, czy komórki szpiku kostnego wzbogacone o HPCs biorą udziału w naprawie kardiomiocytach po ataku serca. Orlic et al. (2001) i Rota in. (2007)
wykazały, że komórki szpiku kostnego wzbogacone o c-kit są w stanie zróżnicować się w kardiomiocyty [64, 65]. Jednak populacje wzbogacone o c-kit były różnorodne i mogą zawierać populacje komórek podścieliska (Stromal cells- stroma=szkielet komorki?). Co więcej, HPCs obserwowano podczas różnicowania się szkieletowych włókien mięśniowych w czasie regeneracji mięśni [66]. Odwrotnie, wykazano również, że HPCs nie rozróżniają się w kardiomiocyty po zawale i raczej biorą udzial w dojrzalym losie układu krwiotwórczego, które mogą z kolei dać podstawę do zróżnicowanych komórek krwiotwórczych, odpowiedzialnych za zapalny proces gojenia się ran [67, 68]. Różne inne działania HPCs na tkanki rannych zostały zaproponowane w tym wydzielanie cytokin i chemokin, hamowanie apoptozy i tłumienie reakcji immunologicznych [69, 70].
2.3. Komórki prekursorowe śródbłonka (EPC). Historycznie, sądzono, że neoangiogeneza
(Tworzenie nowych naczyń krwionośnych) występuje poprzez proliferację komórek śródbłonka istniejących. Jednak w 1997 r. Asahara et al. odkryte "domniemany prekursor
komórek śródbłonka "w krwi obwodowej dorosłych.

W ciągu ostatnich 10 lat, to odkrycie zostało potwierdzone i jest obecnie powszechnie akceptowane, że EPC odgrywają kluczową rolę w tworzeniu naczyń krwionośnych u dorosłych, naprawy śródbłonka,
i homeostazy śródbłonka [72, 73]. Te „po urodzeniowe komórki” Są szeroko badane pod względem ich wrodzonych właściwości jak przyczynianie się do angiogenezy zarówno patologicznych, jak i
nienaruszonych stanów. Takie jak MSCS i HPCs, EPC mogą być również uzyskane ze szpiku kostnego. Krążą one w obwodowej krwi w liczbie bardzo niskiej, ale może zostać „zmobilizowane” do występowania we krwi przy użyciu cząsteczek, takich jak czynnik wzrostu granulocytów (G-CSF) [74].

EPCs pochodzący z krwi obwodowej dorosłego człowieka początkowo charakteryzowany był przez ekspresję zarówno
i
[71]. Flk-1 jest także znany jako receptor dla czynnika wzrostu śródbłonka naczyń (VEGFR) u myszy i receptor kinazy wstawiającej domeny (KDR) u człowieka. Wraz z receptorem 1 dla śródbłonka naczyniowego (VEGFR-1, znanego także jako FLT-1), VGEFR-2 służy do mediacji działania VRGF, który jest uznawany jako podstawowy regulator procesu powstawania naczyń [74,75]. Ekspresja VEGFR-2 jest uważana za marker prekursorów komórek zaangażowanych w tworzenie śródbłonka i obecnie jest zazwyczaj używana w połączeniu z innymi antygenami takimi jak kadhedryna śródbłonka naczyń (CD34) i CD31 (także znany jako cząsteczki adhezyjne 1 płytek krwi/śródbłonka lub PECAM-1) do identyfikacji przypuszczalnych angioblastów lub EPCs [76,77]. Innym markerem jest CD133 (promonina-1) i , tak jak CD34, jest obecny zarówno na HPCs i komórkach wykazujących silną zdolność tworzenia naczyń krwionośnych [78,79]. W rozwijającym się embrionie, EPCs i HSCs powstaje ze wspólnego prekursora nazywanego haemangioblastem [80,81]. Z tego względu większość markerów używanych do identyfikacji EPCs jest także rozpowszechniona na prekursorach hemopoetycznych. Chociaż te markery okazały się użyteczne w identyfikacji wzbogaconych populacji dla angioblastów lub EPCs, należy stwierdzić żę określenie relacji hierarchicznych jest dalekie od obecnie uzgodnionych [78,82].

Obecnie bardziej powszechne jest izolowanie EPCS z krwi obwodowej, szpiku kostnego lub krwi pępowinowej (UCB) oparte na ich morfologicznych i przylegających właściwościach kiedy hodowane na szkiełku i otoczone fibronektyną lub kolagenem w obecności odpowiedniego czynnika wzrostu i dodatkowego czynnika różnicującego angiogenezy. Czynniki te zawierają, czynnik wzrostu fibroblastów 2 (FGF-20, insulinopodobny czynnik wzrostu 1 (IGF-1) i czynnik wzrostu naskórka (EGF) [75,76,83,84]. Większość komórek pojawiających się we wczesnym stadium hodowli (w ciągu pierwszych 15 dni) jest uważana za mające początek z
(makrofagi/monocyty) subpopulacji komórek jednojądrzastych. Komórki te często odnoszą się do wczesnego wzrastania prekursorów śródbłonka (EO-EPCs) [75,83,85]. Przeciwnie, późno wzrastający EPCs (LO-EPCs) nie pojawia się w hodowli przez 2-3 tygodnie i wykazuje fenotyp `klasycznego śródbłonka' z ograniczonym kontaktem, jednowarstwowa morfologię i zdolnością tworzenia in vitro tubowatych struktur kiedy posiano go na Matrigelu (Rysunek 4). Ten LO-EPCs pokazuje także gwałtowny wzrost kinetyki i zdolność do rozwoju ex vivo [75,77,83,85,86].

Zostało udowodnione, że EPCs jest połączony z tworzeniem nowych naczyń w następstwie uszkodzenia tkanek w zwierzęcych modelach tylnej kończyny w wyniku niedokrwienia i zawału serca [4,84,87,88]. Przeciwnie jednak, podawanie EPCs w ludzkim organizmie pacjenta z CVD nie została jeszcze udowodniona skuteczność w stosunku do naczyń krwionośnych, nawet jeśli pacjent miał lepsze wyniki kliniczne [89]. Te obserwacje sugerują, że polepszenie mogło być spowodowane, przynajmniej częściowo, funkcją parakrynową.

2.4 Non-Stem/ Prekursor populacji komórkowej.

Powszechnie uznaje się, że monocyty/makrofagi odgrywają ważną rolę w procesie angiogenezy, pierwszy raz zaprezentowany w 1977r[90]. Następuje to poprzez uwolnienie czynnika martwicy nowotworów - α ( TNF-α), trombospondyny, czynnika naczyniotwórczego , takich jak VEGF, czynników białkowych pobudzających angiogenezę i matriks metaloproteinazy (MMP) [91-93]. Komórki linii makrofagów odgrywają ważną rolę we wrodzonej odpowiedzi immunologicznej i przyczyniają się do gojenia się ran, naprawy tkanek i przebudowy kości [94]. Zakłócenia w normalności tkanek, takie jak infekcje, zmieniona gospodarka komórkowa, czy uszkodzenie tkanki powodują reakcję zapalną i natychmiastową rekrutację makrofagów. Podczas zapalenia monocyty i makrofagi fagocytują obce cząsteczki (szczątki komórek lub czynniki chorobotwórcze) i stymulują limfocyty i inne komórki odpornościowe do reakcji na patogen i wydzielenie wielu cytokin i chematoatraktenów , które wpływają na migrację komórek krążących i ich adhezję do lokalnych komórek śródbłonka[ 2,91, 93, 95]. Nowa linia monocytów została niedawno wyizolowana, uważa się że odgrywają kluczową rolę w procesie rewaskularyzacji. Komórki te wyizolowano z myszy jako CD11b+ monocytów (lub człowieka CD 14+ i CD 16- )i przedstawiono naczyniotwórczy marker TIE-2 ( kinaza-2 błony wewnętrznej komórek śródbłonkowych ) [96-99]. TIE-2 jest receptorem kinazy tyrozynowej wyrażonym głównie na śródbłonku naczyniowym, a także na HPCS i EPCs. Jego ligandami są czynniki wzrostu dla pobudzenia angiogenezy, które wspierają rozwój nowych naczyń krwionośnych i uczestniczą w migracji TIE-2 wysyłając komórki w miejsce stanu zapalnego[96-98]. TIE-2 jest również hipotetycznie zaangażowany w atenurację ( tłumienie) mediatorów prozapalnych.

TIE-2 wyrażający monocyty (TEM) został wyizolowany ze szpiku kostnego myszy za pomocą plastycznego przylegania i stymulację makrofagów poprzez czynniki wzrostowe stymulujące ich kolonie ( M-CSF, CSF-1) . Komórki te mają duże jądro otoczone cytoplazmą z dużą ilością wakuoli ( rys 5). One również są identyfikowane w krwi obwodowej myszy [96] i od ludzkiego PBMC [98,99]. Jednakże literatura w tym temacie skoncentrowana jest na tym jak TEM może przyczynić się do angiogenezy nowotworowej, a więc te komórki często zostały zidentyfikowane i wyizolowane z różnych nowotworów u ludzi i myszy. Uważa się że TEM może przyczynić się do guza parakrynnej angiogenezy poprzez zapewnienie wsparcia rodzącym się naczyniom krwionośnym i maskującym komórkom śródbłonka. TEMs produkuje czynniki proangiogeniczne oraz po wstrzyknięciu w Matrigel matriksu wtyki wczepianej pod skórę gryzoni, promowano odporność angiogenezy, nie dochodziło do samoistnego tworzenia nowych naczyń krwionośnych. Dane te sugerują, że ich nabór w miejsce niedokrwiennego uszkodzenia ciała jest wystarczające do rewaskularyzacji [ 96,98,100].

Monocyty są przyciągane do mięśnia sercowego poprzez nadekspresję białka chemotaktycznego monocytów -1 (MPC-1),jednak istnieją dowody, że stanowią one CD31 - negatywne (PECAM) tuneli. Monocyty i makrofagi `'wywiercają tunele” za pomocą metaloproteina z (MMPs). Jednak należy jeszcze wykazać niezależnie od tego czy powstają nowe naczynia[100-102]. Uważa się, że neoangiogeneza odbywa się poprzez wkład monocytów, makrofagów i cyrkulujących EPC.

3. Możliwe mechanizmy naprawy tkanek przez komórki
3.1 Różnicowanie w komórki mięśnia sercowego i fuzja komórek
Komórki macierzyste pnia mogą mieć potencjał do zastąpienia martwiczego mięśnia sercowego, tworzenia nowych kardiomiocytów i przywracania czynności serca po ostrym zawale serca. Wykazano różnicowanie kardiomiocytów in vitro z zarodkowych komórek macierzystych pnia, HCT (krwiotwórcze komórki progenitorowe), MSC (mezenchymalne komórki macierzyste) i EPC (śródbłonkowe komórki progenitorowe). W kilku badaniach udało się jednakże powtórzyć to zjawisko in vivo i znacznej liczbie komórek nie udało się zróżnicować w mięsień sercowy. Pomimo że badania te wykazały brak fizycznej naprawy mięśnia sercowego, w większości przypadków zaobserwowano poprawę jego funkcji. Dane te sugerują, że mogą być inne mechanizmy pośredniczące w poprawie funkcji. Alternatywą dla rozróżnienia jest występowanie fuzji komórek wspierających powstawanie komórek mięśnia sercowego. Jednak występuje to rzadko.
3.2 Funkcja parakrynna
Komórki macierzyste pnia wydzielają wiele rozpuszczalnych czynników, które mogą pośrednio lub bezpośrednio posiadać właściwości naprawcze. W niedookrwieniu mięśnia sercowego czynniki te mogą wysyłać sygnały drogami, które działają na rzecz angiogenezy, zmniejszenia apoptozy, zwiększenia wydajności metabolizmu kardiomiocytów lub modulowania inotrofów (tworzenie się włóknistej blizny). Są dowody naprawczych funkcji nośnika (mediatory) jednojądrzastych komórek szpiku kostnego w przedklinicznych modelach AMI (ostry zawał mięśnia sercowego). Te uwarunkowane nośniki (mediatory) zawierały różne cytokininy, w tym: VEGF, interleukiny-1 (IL-1), łożyskopochodne czynniki wzrostu (PDGF), IGF-1 i MCP-1. Wykazano również, że ilość tych czynników była znacznie podwyższona gdy komórki hodowano w stanie niedotlenienia. Transfuzja tego czynnika doprowadziła do zwiększenia gęstości naczyń włosowatych, zmniejszenia wielkości zawału i poprawy czynności serca po zawale serca. Podczas gdy transfuzja uwarunkowanych mediatorów (nośników) jest uważana jest za potencjalnie cenny środek leczniczy, potrzeba transfuzji komórek dawcy była nadal widoczna, ponieważ wykazano że niektóre mechanizmy naprawiające czynność zachodziły tylko obecne były uzyskane komórki szpiku kostnego. Istnieje również potrzeba takiej puli cytokin, które mają być ciągle uzupełniane, funkcji, które mogą być wykonywane przez stałe transfuzje zależnych przekaźników lub jednej transfuzji komórkowej 'fabryki cytokin.'

3.3 Przebudowa (Remodeling) naczyń
Zabiegi, które zwiększają ukrwienie do obszarów ograniczonego przepływu krwi mogą spowodować ocalenie kardiomiocytów granicznych, jak również częściowe odwrócenie patologicznej przebudowy mięśnia sercowego. Zwiększone unaczynienie może nastąpić za pomocą dwóch dróg. Po pierwsze, może to nastąpić przez angiogenezę, która jest tworzenie nowych oddziałów naczyń krwionośnych z istniejących przed naczyń, w ten sposób wzrasta unaczynienie. Po drugie, może to nastąpić przez zwiększenie średnicy istniejących naczyń, prowadzące do wzrostu unaczynienia lokalnego. Skuteczność obu tych zdarzeń zależy od wcześniejszego występowania sieci naczyniowej, aktywacji śródbłonka przez napór ciśnienia płynu, naruszenia czynności uzyskanych komórek szpiku, proliferacji komórek śródbłonka i komórek mięśni gładkich. Terapia komórkowa może działać poprzez mechanizm parakrynny aby zwiększyć produkcję cytokin proangiogennych (jak wspomniano powyżej) i stymulować komórki gospodarza do przebudowy istniejących naczyń poprzez tworzenie nowych odgałęzień lub przekształcanie tętniczki w tętnicę. Kolejno, komórki dawcy mogą się fizycznie zagnieżdżać w niedokrwionych tkankach i stawać się nowymi odgałęzieniami naczyń.
Liczne badania wykazały rewaskularyzację w zwierzęcych modelach niedokrwienia kończyn tylnych i zawału mięśnia sercowego z EPC (śródbłonkowe komórki progenitorowe), HPC (krwiotwórcze komórki macierzyste), BMC (komórki szpiku kostnego)i MSC (mezenchymalne komórki macierzyste). Jedne z takich badań, przeprowadzone przez Kochlera wykazały, że ludzkie komórki CD34+ zmierzały do dotkniętego zawałem mięśnia sercowego gdzie były włączane do nowo rozwiniętego krążenia wieńcowego. Jednakże, podobnie jak w powyższym procesie różnicowania, istnieją ograniczone dowody wskazujące, że same komórki bezpośrednio lub fizycznie uczestniczą w tym zdarzeniu. To po raz kolejny wzmacnia potencjalną wartość parakrynnej funkcji podawanych komórek, ponieważ są one często związane ze wzrostem gęstości naczyń włosowatych w zawałowym regionie.

Ochrona sercowa.Wydzielina komorkowa licznych cytokin wysmukla stan apoptozy.Na przykład IGF(122) czynnik wzrostu hepatocytow HGF(123) i FG(124) wszystkie okazaly się chroniącymi dla serca przez złagodzenie apoptozy misnia sercowego.

Inna forma ochrony serca jest przez modyfikowanie odpowiedzi immunologicznej, co zosatlo zatwierdzone jako potencjalny cel leczniczu 104. Zostalo to pokazane za pomoca MSCs który powstrzymuje reakcje limfocytu T , która posaida lokalne funkcje leczniczo-powstrzymujace(32,39)Aczkolwiek ochrona serca przez te mechanizmy musi być obserwowana z ostrożnością , ponieważ wiele molekol(proinflammatory) i (proapoptotic) SA zaangazowa\ne w reakcje abiogenezy.

Podsumowanie

Obszar medycyny regenerującej rozrasta się i doskonali i znalazł zastosowanie w wielu aspektach medycyny lacznie z terapia CVD. Terapia komrkowa zostala zaproponowana jako kandydat leczenia CVD . Aczkolwiek wiekszocs badan medycznych używała mieszanje populacji komorek. Wciąż jest niejasne która populacja Komorek przeznaczona jest do naprawy uszkodzonego miesnia sercowego przez niedokrwienie.ta recenzja pokazala charakterystyke niektórych znaczących , oczyszczonych populacji komorkowych które mogą zosatac uzyte do objaśnienia możliwych rol i zastosowan dla każdego typu Komorek. Każdy typ Komorek ma swoje zalety i ograniczenia w leczeniu CVD.Ta recenzja opisuje również potencjalne mechanizmy za pomoca których te komorki wprowadzaja udoskonalenia w funkcjach serca , dotyczących uszkodzenia miesnia sercowego.Mozliwe mechanizmy sercowo komorkowej”myoplasty” zawieraja produkowanie protein proangiogenicznych, kontrolowanie nowo powsatlych formacja naczyn krwionośnych , zmniejszenie apoptozy Komorek sercowych , zmniejszenie patologicznych zmian sercowych , rozroznicowanie laczenia się Komorek i secowych włókien mięśniowych. Biorac pod uwage zróżnicowane mechanizmy naprawy i charakterystyke każdej populacji Komorek , mieszanka konkretnych typow Komorek musi zosatac wzieta pod uwage w celu skutecznej terapii komorkowej CVD

…..

Legenda:

Krzysiek, Paulina Kopczyńska, Gosia, Paula, Agnieszka, Martyna, Adam, Ewelina, Marta, Kasia, Paulina, Natalia

---