7 февраля 2013

Сахарный диабет наносит вред стволовым клеткам костного мозга

Новое исследование обнаружило у больных сахарным диабетом наличие заболевания, поражающего мелкие кровеносные сосуды в костном мозге, известное как микроангиопатия. Хотя известно, что микроангиопатия является причиной повреждения почек, слепоты и инфаркта миокарда у пациентов с сахарным диабетом, впервые заболевание мельчайших сосудов крови было обнаружено в костном мозге, ткани, содержащейся внутри кости и являющейся основным источником стволовых клеток.

Эти драгоценные клетки не только заменяют старые клетки крови, но также имеют репаративную функцию, которая важна после тяжелых травм и инфаркта. Истощение костного мозга вследствие микроангиопатии может привести к уменьшению шансов на исцеление у больных сахарным диабетом. Кроме того, стволовые клетки костного мозга пациента часто используются в регенеративной медицине, при лечении повреждений сердца после инфаркта миокарда. Результаты этого исследования обнаружили дефицит стволовых клеток и поддержки их микросреды, что может снизить терапевтический потенциал стволовых клеток у больных сахарным диабетом.

Исследовательская группа под руководством профессора Паоло Мадедду, председателя Кафедры экспериментальной сердечно-сосудистой медицины в Школе клинических наук и Бристольского кардиологического института в Бристольском университете, исследовали влияние сахарного диабета на стволовые клетки костного мозга и выращивание маленьких кровеносных сосудов в организме человека. Новое исследование, опубликованное в журнале Американской ассоциации кардиологов Circulation Research, было финансировано Британским фондом по борьбе с сердечными заболеваниями.

Исследователи продемонстрировали глубокую реконструкцию мозга, которая показала нехватку стволовых клеток, а окружающие сосуды в основном заменялись жиром, особенно у пациентов с критической нехваткой кровоснабжения тканей (ишемия). Это означает, чем сильнее прогрессирование болезни периферических сосудов, тем больше вреда оно причиняет костному мозгу. И в свою очередь истощение стволовых клеток костного мозга ухудшает последствия периферической ишемии.

Исследование механизмов, лежащих в основе этого процесса, показало, что воздействие высоких уровней глюкозы на стволовые клетки костного мозга больных сахарным диабетом влияет на микроРНК, которые представляют собой крошечные молекулы РНК контролирующие экспрессию генов и, следовательно, биологические функции. Количество микроРНК-155, которая обычно контролирует производство стволовых клеток, резко сокращается в клетках костного мозга, подвергавшихся высоким уровням глюкозы. Диабет, вызванный таким дефицитом, можно вылечить путем восстановления микроРНК-155 в человеческих стволовых клетках. Авторы предполагают, что микроРНК можно использовать для восстановления надлежащего количества стволовых клеток при сахарном диабете и для исправления стволовых клеток до введения их в организм пациента.

«Наше исследование уделяет внимание костному мозгу как первоначальному объекту разрушений, вызванных сахарным диабетом. Исследование показало, что степень тяжести системных заболеваний сосудов оказывает влияние на костный мозг и вызывает преждевременное старение стволовых клеток. Более тяжелые патологии костного мозга могут вызвать или способствовать развитию сердечно-сосудистых заболеваний и привести к ухудшению исхода после инфаркта миокарда, из-за нехватки клеток регенерирующих сосуды. Клинические данные свидетельствуют о том, что для достижения контроля уровня глюкозы фундаментальное значение имеет профилактика сосудистых осложнений, что менее эффективно при микроангиопатии. Нам нужно упорно работать, чтобы найти новые методы лечения повреждения микрососудов», — сказал профессор Мадедду.

«МикроРНК представляет собой привлекательное средство для лечения повреждений мозга и создания стволовых клеток для применения в регенеративной медицине. В настоящее время для повышения терапевтического потенциала стволовых клеток до трансплантации мы работаем с протоколами использования микроРНК в лечении заболеваний сердца и конечностей, ишемии, которые часто вызваны сахарным диабетом. Однако прежде чем использовать эту стратегию на пациентах, необходимы дополнительные исследования», — добавила профессор Костаца Эмануели, председатель Кафедры сосудистой патологии и регенерации в Бристольском университете и соавтор исследования.

Результаты помогут расширить современное понимание патологических механизмов, приводящих к сосудистым проблемам и уменьшению количества регенеративных клеток. Данные представляют собой ключ к интерпретации дефекта мобилизации стволовых клеток после сердечного приступа. Кроме того, исследование продемонстрировало новые молекулярные механизмы, которые могли бы в будущем лечь в основу лечения сосудистых осложнений у пациентов с сахарным диабетом.

«Профессор Мадедду и его команда впервые показали, что костный мозг у пациентов с сахарным диабетом не может вырабатывать стволовые клетки. Эти клетки необходимы для регенерации повреждений сосудов крови, которые часто встречаются у людей с данной болезнью», — сказал Профессор Джереми Пирсон, заместитель медицинского директора в Британском фонде по борьбе с сердечными заболеваниями.

«Если бы мы могли восстановить способность костного мозга к выработке стволовых клеток, возможно у нас появилась бы надежда на уменьшение последствий диабета и предотвращение разрушительных последствий слепоты и ампутаций. Жизненно важной областью исследований программы Mending Broken Hearts Appeal является изучение процесса восстановления поврежденных кровеносных сосудов, что важно для лечения повреждений сердца после инфаркта миокарда».

Источник: medicalnewstoday.com

Далее по теме: