Terapia experimentală cu celule stem este promițătoare în tratamentul ulcerului diabetic cronic - un studiu de caz

Abstract:

Diabetul zaharat este una dintre bolile frecvente în populație, este asociată cu complicații grave. Complicațiile vasculare și neuropatice sunt responsabile de morbiditatea și mortalitatea pacienților diabetici și sunt însoțite de costuri mari de tratament. Piciorul diabetic este una dintre cele mai grave complicații, care duce adesea la pierderea membrelor. Tratamentul actual disponibil în prezent nu este adesea complet reușit. Căutarea de noi metode de tratament a ulcerelor diabetice cronice este un obiectiv important al cercetărilor actuale. Utilizarea celulelor stem mezenchimale s-a dovedit a fi o metodă promițătoare de tratare a piciorului diabetic. În ciuda mai multor studii clinice, încă nu există recomandări clare pentru practică. Prezentăm un studiu de caz, al cărui scop a fost să verifice posibilitățile de utilizare a terapiei experimentale cu celule stem în tratamentul ulcerului diabetic în condițiile Republicii Slovace. Succesul tratamentului utilizat a deschis posibilitatea unui studiu clinic mai amplu, care este în curs de desfășurare.

experimentală

Cuvinte cheie: diabet zaharat, picior diabetic, celule stem mezenchimale

* Toate tabelele, graficele și cifrele care fac parte din articol pot fi găsite în fișierul PDF atașat la sfârșitul studiului.

Introducere

Diabetul zaharat este una dintre bolile metabolice majore cu o incidență ridicată în populație. Prevalența diabetului zaharat în Republica Slovacă s-a triplat aproape în ultimii 30 de ani. În Europa, suntem printre țările cu cea mai mare incidență a bolii (1). Deși sunt disponibile opțiuni de tratament farmacologic, complicațiile cronice ale diabetului devin o amenințare majoră datorită incidenței crescânde a diabetului și prelungirii vieții diabeticilor. Acestea sunt însoțite de costuri ridicate ale tratamentului și, nu în ultimul rând, sunt responsabile de mortalitatea crescută a pacienților diabetici. Unul dintre principalele și cele mai importante obiective ale managementului diabetului este, prin urmare, de a preveni apariția și progresia complicațiilor vasculare și neuropatice.

Complicațiile cronice apar în legătură cu implicarea vasculară în hiperglicemia controlată nesatisfăcător pe termen lung. Tulburările metabolismului lipidic, hipertensiunea arterială, rezistența la insulină și obezitatea sunt, de asemenea, implicate în dezvoltarea lor, toate acestea fiind incluse într-o unitate numită sindrom metabolic. Riscul cardiovascular este de două până la patru ori mai mare la pacienții cu diabet în comparație cu populația generală. Macroangiopatia diabetică duce la ateroscleroza accelerată a arterelor mari și medii. În microangiopatia diabetică, apar modificări funcționale și structurale complexe care duc la nefropatie diabetică, retinopatie și neuropatie. Studiile arată că, în momentul diagnosticării diabetului, 10% dintre pacienți au deja nefropatie diabetică, 6% retinopatie diabetică și până la 52% neuropatie diabetică (2). În general, complicațiile microvasculare la pacienții asimptomatici cu diabet nou diagnosticat apar în aproape o treime din cazuri (3).

O complicație obișnuită a diabetului avansat este piciorul diabetic. Aceasta este definită în conformitate cu OMS ca infecție, ulcerație și/sau distrugere a țesuturilor gambelor datorită neuropatiei și/sau angiopatiei cu ischemie. În ciuda progreselor înregistrate în diagnosticul și tratamentul complicațiilor diabetice, tratamentul ulcerelor cronice este dificil, nu întotdeauna reușit și mai mult de o treime din cazuri conduc la necesitatea amputării membrelor afectate (4). Piciorul diabetic are un impact medical grav, afectează calitatea vieții pacienților și posibilitățile de muncă și de aplicare socială. Are un impact major asupra creșterii cererilor financiare și de personal asupra sistemului de sănătate și afectează mediul social al pacientului.

Tratamentul standard al ulcerului diabetic al piciorului în conformitate cu protocoalele actuale de tratament include, în special, ameliorarea piciorului, curățarea chirurgicală a plăgii și refacerea fluxului sanguin. Efectul clinic al unui astfel de tratament este limitat și complicat de recidive frecvente. Căutarea de noi metode de tratament a ulcerelor diabetice cronice este un obiectiv important al cercetărilor actuale. Tratamentul piciorului diabetic cu celule stem s-a dovedit a fi una dintre metodele promițătoare (5). Celulele stem sunt capabile să influențeze mecanismele de vindecare modificate anormal și să afecteze semnalizarea celulară a rănilor diabetice și să promoveze vindecarea. Tratamentul se bazează pe celulele stem mezenchimale și pe presupunerea că aceste celule produc modulatori care afectează răspunsul inflamator, precum și factorii de creștere necesari pentru regenerarea țesuturilor. Mecanismul de acțiune al acestor celule constă în faptul că acestea suprimă direct procesul inflamator prin reducerea secreției de proinflamatoare și prin creșterea producției de citokine antiinflamatorii. Celulele stem mezenchimale secretă mai mulți factori de creștere, favorizând astfel proliferarea fibroblastelor plăgii, angiogeneza și depunerea de colagen (6,7). În prezent, este recunoscută și activitatea lor antimicrobiană (8).

Scopul studiului de caz prezentat a fost de a verifica posibilitățile de utilizare a terapiei experimentale cu celule stem în tratamentul ulcerului diabetic în condițiile Republicii Slovace.

Studiu de caz

Prezentăm un studiu de caz al unei femei în vârstă de 51 de ani diagnosticată cu diabet zaharat de tip 2 și ulcerație diabetică pe piciorul stâng sub flexie MTTP V timp de 3 ani, tratată cu tratamente standard utilizate în tratamentul ulcerelor cronice (ameliorare, chirurgicală) curățarea plăgilor, tratament local și general ATB, tehnici de pansament umed, compensarea diabetului).

Înainte de aplicarea celulelor stem, au fost prelevate probe de laborator standard de la pacient, s-a efectuat examen RMN pentru a exclude osteomielita scheletică, un tampon pentru plăgi pentru examen bacteriologic și excizia de la marginea ulcerului pentru examen histologic.

Celulele stem utilizate au fost derivate din sângele cordonului ombilical, care a fost colectat de la prim-născuți prin cezariană. Probele de celule au fost prelucrate în decurs de 4 ore de la colectare. Femeile gravide au fost testate pentru boli transmisibile VHB, VHC, HIV și sifilis, CMV (cu rezultate negative pentru infecțiile testate). Celulele izolate au fost cultivate și testate pentru prezența bacteriilor, ciupercilor și endotoxinelor.

Celulele stem mezenchimale au fost administrate pacientului ca două doze terapeutice sub forma mai multor injecții în plagă și în zona imediată a plăgii. Intervalul dintre cele două administrații a fost de o săptămână. În timpul fiecărui tratament, celulele au fost injectate într-un volum de 2,5 ml cu numărul de celule 2 x 108 prin injecție.

Pacientul a fost urmărit la intervale de 1, 2 și 3 luni după aplicarea celulelor stem mezenchimale, cu o reducere vizibilă a defectului cutanat, cu reepitelializare treptată a plăgii (poza 1) tot cu o reducere a colonizării bacteriene a plăgii. Colonizarea masivă a plăgii Staphylococcus aureus a dispărut. Din rezultatele histologiei realizate, a fost evidentă influența asupra accelerării angiogenezei, formarea țesutului de granulație cu maturizarea acestuia.

Discuţie

Celulele stem mezenchimale sunt un grup de celule multipotente cu potențial ridicat în medicina regenerativă. Se obțin în principal din sângele cordonului ombilical și din placenta umană. Celulele au potențialul de a se diferenția în cele mai multe celule mezodermice (9,10) și, astfel, pot contribui la formarea mai eficientă a țesutului de granulație, la o mai bună vindecare a rănilor și la o revascularizare a țesuturilor mai eficientă (11).

Studiul prezentat documentează efectul pozitiv al aplicării celulelor stem mezenchimale în tratamentul piciorului diabetic, deja în decurs de o lună. Rezultate similare au fost prezentate de alți autori (12,13). Administrarea celulelor stem mezenchimale a avut un efect pozitiv asupra promovării revascularizării ulcerului diabetic vindecător și a formării țesutului de granulare. Diabetul duce la prelungirea și intensificarea fazei inflamatorii și la tulburări vasculare (14). Tulburarea formării țesutului de granulare, în special maturarea acestuia, însoțită de o producție redusă de colagen, a fost demonstrată în experimente ca fiind un factor important în afectarea vindecării rănilor în diabet (15).

Studiile științifice publicate arată că administrarea celulelor stem mezenchimale este, de asemenea, însoțită de un puternic efect antimicrobian, care este parțial mediat de secreția de chemokine, mediatori locali ai răspunsului imun și alte peptide antimicrobiene. Celulele stem mezenchimale s-au dovedit a avea un efect antiinflamator pozitiv în modele experimentale de sepsis in vitro, precum și în experimente in vivo (8). Aceste rezultate predetermină deja posibilul lor efect pozitiv în tratamentul rănilor cronice, dificil de vindecat. Producția actuală de factori de creștere cu influență asupra angiogenezei și un efect antimicrobian semnificativ reprezintă o combinație foarte interesantă în ceea ce privește utilizarea sa în tratamentul ulcerelor diabetice la antebraț dificil de vindecat (5).

Studiul posibilităților de utilizare a celulelor stem mezenchimale face în prezent obiectul unor cercetări intensive. Potrivit unei baze de date a studiilor clinice menținută de Institutul Național de Sănătate al SUA (clinictrials.gov), au fost inițiate, sunt în curs de desfășurare sau au fost efectuate în trecutul recent mai multe studii clinice privind utilizarea celulelor stem.

cu diabet zaharat, dintre care 31 de studii sunt direct legate de piciorul diabetic. Conform unei meta-analize a 6 studii clinice, Guo și colab. (16) afirmă că aplicarea celulelor stem a îmbunătățit procesul de vindecare, chiar și în leziunile mai mari de 5 cm2, chiar și în grupa de vârstă de peste 70 de ani. Cu toate acestea, analiza a indicat câteva limitări ale acestor studii. Până în prezent, nu a fost stabilit un protocol uniform adecvat pentru tratamentul recomandat. În ciuda mai multor studii clinice deja finalizate, lipsesc concluziile și recomandările cuprinzătoare, care ar putea fi aplicate direct în practică. Numitorul comun al studiilor efectuate este și aplicarea celulelor stem individuale.

Rezultatele studiului de caz confirmă efectele pozitive promițătoare ale administrării de celule stem mezenchimale în tratamentul ulcerelor diabetice. Aplicarea actuală a altor metode de tratament de susținere, inclusiv terapia larvară sau fagică, ar putea fi interesantă. În prezent, continuăm cercetări suplimentare pentru a include aceste metode.

Studiul a fost realizat cu sprijinul proiectului APVV-17-0526

„Utilizarea celulelor stem mezenchimale în combinație cu alte proceduri biologice de susținere în tratamentul ulcerului diabetic cronic” și face parte din centrul de cercetare construit datorită sprijinului din cadrul PO Research and Development pentru proiectul: „Finalizarea centrului multidisciplinar pentru cercetare biomedicală - BIOMEDIRES ", ITMS 26210120041, cofinanțat de Fondul european de dezvoltare regională.

LITERATURĂ