Новые исследования показали наличие заболевания, поражающего небольшие кровеносные сосуды, известные как микроангиопатия, в костном мозге пациентов с диабетом. Хотя хорошо известно, что микроангиопатия является причиной повреждения почек, слепоты и сердечных приступов у пациентов с диабетом, это первый случай, когда снижение костного мозга было самым коротким, ткань, содержащаяся внутри костей и есть основным источником стволовых клеток.
Эти драгоценные клетки не только заменяют старые клетки крови, но также оказывают важную репаративную функцию после острых травм и сердечных приступов. Голодание костного мозга в результате микроангиопатии может привести к менее эффективному заживлению у пациентов с диабетом. Кроме того, стволовые клетки из костного мозга пациента наиболее используются в исследованиях регенеративной медицины для исправления сердец, пораженных сердечными приступами. Результаты этого исследования подчеркивают важный дефицит в стволовых клетках и поддержку микросреды, которые могут снизить терапевтический потенциал стволовых клеток у пациентов с диабетом.
Исследовательская группа во главе с профессором Паоло Маддудом, кафедрой экспериментальной сердечно-сосудистой медицины в Школе клинических наук и Институтом сердца Бристоля в Университете Бристоля, исследовала влияние диабета на стволовые клетки костного мозга и воспитания мелких кровеносных сосудов у людей ,
Новое исследование, опубликованное в журнале Circulation Research Американской кардиологической ассоциации, финансировалось Британским фондом сердца (BHF).
Исследователи продемонстрировали глубокий ремоделирование костного мозга, который показывает нехватку стволовых клеток и окружающих сосудов, в основном замененных жиром, особенно у пациентов с критической нехваткой кровоснабжения ткани (ишемия). Это означает, что по мере развития периферических сосудистых осложнений в костном мозге больше повреждений. В порочный круг истощение стволовых клеток костного мозга ухудшает последствия периферической ишемии.
Исследование механизмов подкрепления показало, что воздействие стволовых клеток костного мозга на высокий уровень глюкозы, характерный для сахарного диабета, влияет на «микроРНК», которые представляют собой крошечные молекулы РНК, контролирующие экспрессию генов и, следовательно, биологические функции. В частности, микроРНК-155, которая обычно контролирует производство стволовых клеток, резко уменьшается в клетках костного мозга, подвергнутых воздействию высокой глюкозы. Дефицит, вызванный диабетом, корректируется путем повторного введения микроРНК-155 в стволовые клетки человека. Авторы предвидят, что микроРНК могут быть использованы для восстановления правильного количества стволовых клеток при диабете и фиксации стволовых клеток до повторного введения в тело пациента.
Профессор Паоло Маддуд сказал: «В нашем исследовании обращается внимание на костный мозг как на первичную цель вызванного диабетом повреждения. Исследование показывает, что тяжесть системного сосудистого заболевания оказывает влияние на костный мозг, вызывая преждевременное старение стволовых клеток. Более серьезные патологии костного мозга могут вызывать сердечные заболевания или способствовать их развитию, а также приводить к худшим последствиям после сердечного приступа из-за нехватки сосудистых регенерирующих клеток. Клинические данные свидетельствуют о том, что достижение хорошего контроля уровня глюкозы является основополагающим фактором для предотвращения сосудистых осложнений, но менее эффективно при коррекции микроангиопатии. Нам нужно много работать, чтобы найти новые методы лечения поврежденных микрососудов ».
Профессор Костанза Эмануэли, председатель сосудистой патологии и регенерации в Университете Бристоля и соавтор статьи, добавил: «МикроРНК представляют собой привлекательное средство для восстановления повреждения костного мозга и создания« лучших »стволовых клеток для применения в регенеративной медицине. Мы работаем над протоколами, использующими нацеливание микроРНК для повышения терапевтического потенциала стволовых клеток до их трансплантации, чтобы вылечить ишемию сердца и конечностей, которые часто ассоциируются с сахарным диабетом. Тем не менее, перед использованием этой стратегии у пациентов необходима большая работа ».
Выводы способствуют нынешнему пониманию патологических механизмов, приводящих к обрушению сосудистой ниши и снижению доступности регенерирующих клеток. Данные дают ключ к интерпретации связанного с диабетом дефекта в мобилизации стволовых клеток после сердечного приступа. Кроме того, исследование выявило новый молекулярный механизм, который в будущем может стать целью конкретных методов лечения для облегчения сосудистых осложнений у пациентов с диабетом.
Профессор Джереми Пирсон, младший медицинский директор BHF, сказал: «Профессор Мадедду и его команда впервые показали, что костный мозг у пациентов с диабетом не может высвобождать стволовые клетки, которые важны для восстановления поврежденного кровеносного сосуда в людях с заболеванием.
«Если бы мы смогли восстановить способность мозга высвобождать стволовые клетки, существует потенциал для снижения последствий диабета и предотвращения разрушительных последствий такого состояния, как слепота и ампутация. Понимание больше о поврежденном ремонте кровеносных сосудов также поможет в борьбе за исправление сердец, поврежденных после сердечного приступа, важной области исследований, которую мы финансируем через наш призыв об отказе от сердечных приступов.
Бумага: глобальное ремоделирование сосудистой стволовой клетки ниши в костном мозге диабетических пациентов: определение пути сигнализации miR-155 / FOXO3a, Gaia Spinetti, Daniela Cordella, Orazio Fortunato, Elena Sangalli, Sergio P. Losa, Ambra Gotti, Franco Carnelli , Франческо Роза, Стефано Риболди, Фаусто Сесса, Элиза Аволио, Антонио Паоло Бельтрами, Костанца Эмануэли и Паоло Маддуду, «Исследование циркуляции», изданное в Интернете 18 декабря 2012 года.