Nové možnosti terapeutické revaskularizace u ischemické choroby dolních končetin v rámci syndromu diabetické nohy autologní transplantací kmenových buněk


New options for therapeutic revascularization in lower extremity limb ischemia linked to the diabetic foot syndrome by autologous stem cell transplantation

Type 2 diabetes incidence is growing worldwide. It is in up to 50% cases linked with diabetic foot syndrome. This is associated with peripheral neuropathy and peripheral artery disease which increases risk of defects with impaired healing. Resulting high number of amputations has major influence on the quality of life and constitutes serious clinical issue. In recent years numerous clinical studies have shown positive effect of new treatment modality using regenerative potential of the autologous stem cells transplantation. This review tries to summarize existing results of therapeutic revascularization using stem cell and to outline mechanism of their action.

Keywords:
lower extremity limb ischemia – stem cells – critical limb ischemia – diabetes mellitus


Autoři: Jakub Svěcený 1;  Eva Syková 2;  Michal Tichý 3;  Jiří Laštůvka 1
Působiště autorů: Všeobecná interna, Krajská zdravotní, a. s. – Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem, o. z. 1;  Ústav experimentální medicíny AV ČR, v. v. i. 2;  Gastroenterologické oddělení, Krajská zdravotní, a. s. – Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem, o. z. 3
Vyšlo v časopise: Čas. Lék. čes. 2015; 154: 161-167
Kategorie: Přehledový článek

Souhrn

Diabetes mellitus 2. typu, jehož incidence celosvětově stále roste, je až v 50 % případů spojen se syndromem diabetické nohy. Ten je vedle periferní neuropatie asociován s ischemickou chorobou dolních končetin, což predisponuje k tvorbě špatně se hojících defektů s vysokým počtem amputací, má zásadní vliv na kvalitu života pacientů a představuje závažný klinický problém. V posledních letech byly v řadě klinických studií demonstrovány příznivé výsledky nové léčebné modality využívající regenerační potenciál autologně transplantovaných kmenových buněk. Toto článek se snaží shrnout dosavadní výsledky terapeutické revaskularizace užitím kmenových buněk včetně nastínění mechanismu jejich účinku.

Klíčová slova:
ischemická choroba dolních končetin – kmenové buňky – kritická končetinová ischemie – diabetes mellitus

ÚVOD

Syndrom diabetické nohy je dle konsenzu WHO a mezinárodní pracovní skupiny pro diabetickou nohu definován jako ulcerace či destrukce tkáně nohy u diabetika spojená s neuropatií, různým stupněm ischemie (ICHDK) a častou přítomností infekce (1). Jedná se o frekventní a závažnou chronickou komplikaci diabetu. Klinicky se manifestuje nejběžněji vředem na plosce nohy (převaha neuropatické složky) či gangrénou prstů (převaha ischemické složky). U 25 % postižených pacientů vede k nutnosti amputace (2), což celosvětově představuje přibližně 70 % netraumatických amputací dolních končetin a nese s sebou bezpochyby výrazné socioekonomické dopady. Například v roce 2010 bylo v České republice 45 100 pacientů postiženo syndromem diabetické nohy, z nichž bylo po amputaci cca 18,8 % (3).

Ischemická choroba dolních končetin se u pacientů s diabetem 2. typu vyskytuje 10krát častěji (ve srovnání se stejně starými nediabetiky) a má akcelerovanější průběh s tendencí postižení především tepen bérce a nohy, což je vedle neuropatie hlavní příčina pozdního záchytu ICHDK (4) s 5krát častější progresí do stadia chronické kritické končetinové ischemie definované přetrvávající klidovou bolestí, která vyžaduje pravidelné užívání analgetik déle než 2 týdny, či ulceracemi (resp. gangrénou) nohy ve spojení s kotníkovým systolickým tlakem pod 50 mm Hg nebo palcovým tlakem pod 30 mm Hg, odpovídající stadiu III. a IV. dle Fontaineovy a 4. až 6. kategorii dle Rutherfordovy klinické funkční klasifikace ICHDK (klasifikace dostupné na: http://www.angiologist.com/arterial-disease/rutherford-classification/, http://www.angiologist.com/arterial-disease/fontaine-classification/).

Suverénní diagnostickou metodou ICHDK (zejména s ohledem na možnost intervenčního revaskularizačního řešení) je angiografie (4). Z neinvazivních vyšetření se považuje za zlatý standard diagnózy končetinové ischemie měření TcPO2 (transkutánní parciální tlak kyslíku) využívané dále i pro predikci hojení defektů, zvážení indikace léčby užitím hyperbarické oxygenoterapie, rozhodování o výšce amputační linie či sledování úspěšnosti revaskularizačních výkonů (4, 5). Další neinvazivní metodou je dopplerovské měření krevního tlaku – interpretované zejména pomocí ABI (ankle-brachial blood pressure index, patologické hodnoty pod 0,9).

LÉČBA

Léčba syndromu diabetické nohy je komplexní, multioborová a pro zvolení správné léčby je nezbytné správné stanovení převládajícího typu postižení. Základem je dobrá kompenzace diabetu, uspokojivé nutriční parametry, léčba přidružených chorob (dyslipoproteinémie, hypertenze, obezita), lokální terapie (odlehčování, debridement, léčba edému, léčba přerušovaným podtlakem, eventuálně antibiotická terapie při infekci), dále symptomatická léčba neuropatie a léčba končetinové ischemie zahrnující jednak vynechání kouření, farmakoterapii (antiagregancia, hypolipidemika, antihypertenziva, vazodilatancia). Z hlediska adekvátní obnovy cévního zásobení je nejdůležitější revaskularizace (perkutánní transluminální angioplastika, cévní bypass), a to nejlépe časná, kdy lze zachránit končetinu až v 90 % (6, 7). Důležitost negativního vlivu ischemie na průběh onemocnění dokládá i multicentrická studie EURODIALE (8), kde byl u pacientů s diabetickou nohou pozorován signifikantní rozdíl jak v úspěšnosti léčby ulcerací, tak nutnosti amputace, přičemž, pokud byla zároveň přítomna ICHDK, se podařilo vyléčit pouze 69 % ulcerací a amputace byla provedena v 8 % případů, zatímco u pacientů bez ICHDK se podařilo vyléčit 84 % ulcerací a amputace se týkala pouze 2 % nemocných.

I přes maximální snahu o účinnou periferní revaskularizaci včetně provádění infrapopliteálních angioplastik či pedálních bypassů však současné intervence až u 23 % (resp. 25 %) pacientů s chronickou kritickou končetinovou ischemií selhávají a vedou k nutnosti amputace (2, 6).

Pacientům, u kterých nelze zlepšit stav výše uvedeným či je jakýkoliv intervenční výkon kontraindikován, lze nabídnout hyperbarickou oxygenoterapii (9).

Jako další modalitou revaskularizační léčby byly v experimentu či klinických studiích zkoušeny nové postupy využívající například léčbu pomocí růstových faktorů, dále pak kmenových buněk, získaných nejčastěji separací frakce mononukleárních buněk z kostní dřeně či periferní krve.

Právě kmenové buňky se díky stále lepšímu a detailnějšímu porozumění novotvorby cév, patologických změn tkání vystavených chronické hyperglykemii, mechanismu účinku kmenových buněk při „neovaskulogenezi“ a dle výsledků prováděných studií jeví jako efektivní léčebná revaskularizační modalita nejen u pacientů se syndromem diabetické nohy ve stadiu kritické končetinové ischemie, ale i při prosté ICHDK (10–20).

Novotvorba cév u pacientů s ICHDK je výsledkem několika procesů, ze kterých se jako hlavní uplatňuje angiogeneze tvorbou kapilární sítě větvením již existujícího řečiště většinou z postkapilárních venul (capillary growth), dále pak arteriogeneze transformací preexistujících kolaterálních spojek u stávajícího tepenného řečiště, kde došlo k uzávěru či stenóze, do funkčních kolaterálních arterií s až 20násobným zvětšením cévní stěny a vznikem lumen, které můžeme zobrazit angiograficky (tedy nepřesně tzv. collateral growth) (16, 21).

Třetím a nejméně probádaným typem novotvorby cév je vaskulogeneze, což je diferenciace jak mezodermálních prekurzorových buněk, tak cirkulujících cévních progenitorů směrem k angioblastům a následně zralým endotelovým buňkám (10).

Vlastní mechanismus účinku či přesná úloha autologně transplantovaných kmenových buněk v procesu novotvorby cév nejsou zatím zcela objasněny. Díky řadě etických otázek a právních problémů směřuje výzkum těchto buněk směrem ke tkáňově specifickým kmenovým buňkám, hlavně mezenchymálním (MSCs), jejichž schopnost diferenciace do různých buněčných typů v procesu obnovy tkání byla demonstrována jak na zvířecích modelech, tak v humánní medicíně. Díky izolaci MSCs se stejnými biologickými vlastnostmi z různých orgánů a tkání (krev, synoviální membrány, tuková tkáň, sval, pupečníková krev) je podporována hypotéza, podle které MSCs v malém množství normálně cirkulují v periferní krvi a jsou „aktivovány“ při stresu či poranění. Následně se začnou množit a jsou chemoatrahovány do kostní dřeně i do léze, tzv. homing (cílené navedení kmenových buněk pomocí regionálních růstových faktorů, zejména VEGF, do ischemické oblasti) (22). V oblasti poškození se jednak po diferenciaci začleňují do stěny tvořící se či regenerující cévy (replacement), zároveň však parakrinní sekrecí růstových faktorů působí antiapoptoticky a podporují regeneraci endogenních buněk (rescue efekt) či zlepšují dysfunkci endotelu (23), což bylo prokázáno v řadě animálních studií (16, 22–24, 26) Také v řadě klinických studií (viz dále) byla po transplantaci autologních kmenových buněk prokázána neovaskulogeneze (27).

V dosavadních klinických studiích zabývajících se revaskularizací pomocí autologní transplantace kmenových buněk byly převážně využity dva základní zdroje obsahující subpopulaci MSCs, resp. vaskulární prekurzory, jejichž společnou charakteristikou jsou povrchové markery CD34, CD133 a CD14. Jedná se jednak o frakci mononukleárních buněk získaných z kostní dřeně (bone marrow stromal cells, bone marrow derived mononuclear cells – BM-MNCs) (10–12), dále pak frakci mononukleárních buněk z periferní krve (peripheral blood progenitor cells, peripheral blood mononuclear cells – PB-MNCs) (13–15), a to často po předchozí stimulaci růstovým faktorem (G-CSF). V poslední době se můžeme setkat i se studiemi hodnotícími terapii pomocí expandovaných autologních mezenchymálních kmenových buněk kostní dřeně (BM-MSCs), jejichž první výsledky jsou slibné, ale náklady na tuto léčbu velmi vysoké.

BM-MNCs jsou získány trepanobiopsií z lopaty kyčelní kosti a požadované množství punktátu závisí na separační metodě. Tzv. Ficoll izolace využívá metodu nespojitých gradientů dělící buňky podle hustoty s užitím roztoků o různých hustotách a vyžaduje odběr 250–500 ml punktátu. Naproti tomu separace pomocí Smart PReP2 (Harvest Technologies Corporation) vyžaduje cca 120–240 ml punktátu kostní dřeně, získaného opakovanými odběry (11, 28). Získaný koncentrát jaderných buněk kostní dřeně představuje asi 16–20 % původního objemu punktátu a obsahuje heterogenní směs mononukleárních buněk včetně progenitorů, jejichž zastoupení zde tvoří 3–5 % (17).

Naproti tomu PB-MNCs jsou separovány z periferní krve. Pro získání dostatečného množství PB-MNCs je potřebná předchozí stimulace růstovým faktorem (G-CSF, filgrastim), který byl ve studiích pacientům podáván po dobu 3–7 dní s následnou aferézou v intermitentním režimu, opakovanými recirkulacemi a s konečným objemem suspenze buněk 40–90 ml (13–15). Dosažení dostatečné koncentrace CD34+ buněk v periferní krvi lze ověřit analytickou metodou FACS (fluorescence-activated cell sorting) (17, 22).

Získaný koncentrát je pak v lokální nebo celkové anestezii aplikován buď intraarteriálně, nebo častěji přímo intramuskulárně (cca 40 vpichů 2 × 2 × 2 mm, v množství 1–2 ml), a to do musculus gastrocnemius, dále do svalů na dorzální straně nohy a do planty postižené dolní končetiny (29).

INDIKACE A KONTRAINDIKACE

Indikace revaskularizační terapie užitím kmenových buněk u pacientů s ICHDK (nejen s diabetickou nohou) není doposud pevně stanovena. Do klinických studií byli zatím zařazováni pacienti s ICHDK ve stadiu chronické kritické končetinové ischemie, u kterých byla vyčerpána standardní léčba, jejíž nedostatečný efekt byl definován jako přetrvávající ischemie stanovená TcPO2 pod 30 mm Hg (fyziologické rozmezí 50–80 mm Hg) nebo hodnotou ABI pod 0,6 (15). Současná přítomnost diabetu, která se týká převážně většiny indikovaných pacientů v České republice, nebyla v zahraničí podmínkou. (Pro srovnání zastoupení diabetiků v provedených studiích – tab. 1).

Tab. 1. Přehled klinických studií
Přehled klinických studií

Jako nevhodní kandidáti pro tuto léčbu jsou pacienti v konečném stadiu renálního selhání či již zařazeni do hemodialyzačního programu (tzv. non-respondeři), u kterých tato metoda často selhává díky snížené funkcí endotelu a sníženému počtu (i funkčnosti) cirkulujících MSCs provázejícími chronický zánět (17), dále v akutním stadiu kritické končetinové ischemie provázené těžkým zánětem a vyžadující amputaci končetiny pro ohrožení pacienta a vyloučeni byli i pacienti s předpokládanou dobou dožití menší 6 měsíců (2, 28).

Mezi jednoznačné kontraindikace patří zejména hluboká žilní trombóza, otok končetiny znemožňující intramuskulární aplikaci, závažná neléčená retinopatie vyžadující laserový zásah (10), hematologické onemocnění (lymfom, leukemie, myelodysplastický syndrom, metastázy v kostní dřeni) a nádorové postižení jakéhokoliv orgánu (10, 17).

Proto musí každý pacient před (i po) vlastní transplantací kmenových buněk podstoupit příslušná vyšetření: hematologie včetně koagulace (prokoagulační efekt podaného G-CSF daný zvýšením počtu leukocytů a trombocytů v periferní krvi), vnitřní prostředí, virologie, vrozené trombofilní stavy, onkologický screening včetně mamografie a gynekologického vyšetření u žen, oční vyšetření.

Jedna z prvních studií zabývajících se terapeutickou revaskularizací pomocí kmenových buněk byla publikovaná již v roce 2002 (10). Do současnosti byla celosvětově provedena (resp. probíhá) řada dalších prací (od pilotních až po randomizované) se stovkami pacientů, které potvrdily zejména bezpečnost této nové metody, avšak z jejichž výsledků vyplývá, že se hledá optimální typ buněčné populace, není jednotný protokol odběru buněk ani stanoveno optimální požadované množství buněk k vlastní aplikaci, způsob podání, přesná indikační kritéria či důvody selhání léčby, což s sebou nese řadu nezodpovězených otázek. (Přehled komentovaných studií viz tabulka).

Například Tateishi-Yuyama pozoroval zlepšení ve sledovaných parametrech (ABI, TcPO2, zmírnění klidové bolesti, zlepšení defektů), a to signifikantně více u končetin léčených BM-MNCs včetně lepší tvorby kolaterál oproti končetinám léčeným PB-MNCs (podobné výsledky dokládá i práce viz 16). Naproti tomu práce Dubského et. al. (20) ukázala srovnatelný a superiorní efekt léčby pomocíBM-MNCs i PB-MNCs ve srovnání s kontrolní skupinou.

Účinek intramuskulárního podání PB-MNCs separovaných z periferní krve po stimulaci G-CSF hodnotila práce od Huang et al. (13). Po 3 měsících došlo u pacientů léčených PB-MNCs k signifikantnímu zvýšení průtoku, ABI (z 0,50 na 0,63), zlepšení angiografického nálezu a dále k výraznému zlepšení bolesti oproti kontrolní skupině, léčené prostaglandinem E1. Práce dále komentuje, že cirkulující endoteliální progenitory vykazují u diabetiků horší proliferaci, adhezi a inkorporaci do vaskulárních struktur.

Na sedmi pacientech s kritickou končetinovou ischemií (tři v rámci Buergerovy choroby, čtyři pacienti s ICHDK a chronickým renálním selháním v pravidelném hemodialyzačním programu) demonstroval Kajiguchi et al. (17) důvody selhání autologní revaskularizace pomocí kmenových buněk až u 1/3 takto léčených pacientů. Zatímco všichni pacienti s Buergerovou chorobou byli označeni jako respondeři (s dobrou odpovědí na léčbu) se zlepšením ve sledovaných ukazatelích (VAS klidové bolesti, rozsah vředu, ABI, TcPO2, termografie, angiografie), všichni dialyzovaní pacienti jako non-respondeři, kde jako nejvýznamnější důvody selhání terapie autoři studie uvádějí vstupní horší stav ischemické končetiny, sníženou funkci endotelu u dialyzovaných, dále sníženou funkčnost, mobilizaci i počet cirkulujících progenitorů, kdy byl FACS analýzou v porovnávaných skupinách (po aplikaci BM-MNCs) prokázán signifikantní rozdíl v množství cirkulujících CD34+ a CD133+ progenitorů v krvi mezi respondery a non-respondery, což je prokazováno i u pacientů s hypertenzí, diabetem, kuřáků a starších lidí (obdobné výsledky viz 13).

V roce 2007 publikoval Bartsch studii (12), ve které byly pacientům s ICHDK aplikovány BM-MNCs kombinovaně, intramuskulárně i intraarteriálně, což vedlo oproti kontrolní skupině k prodloužení bezbolestné chůze, zlepšení ABI a toto zlepšení přetrvávalo i po 13 měsících.

Amann et al. (18) hodnotil efekt intramuskulární aplikace kmenových buněk u 51 pacientů s kritickou končetinovou ischemií a výrazným rizikem vysoké amputace. K separaci BM-MNCs využil jak Ficoll proceduru, tak Smart PReP2 (Harvest Tech.). Hodnocení léčby po 6 měsících ukázalo kromě bezpečnosti i významný vzestup ABI i TcPO2, zlepšení v klinické Rutherfordově funkční klasifikaci ze 4,9 na 3,3, spotřeba analgetik klesla o 62 % a prodloužila se vzdálenost bezbolestné chůze od nuly do 40 m, a to bez rozdílu v použité separační metodě.

Dvojitě zaslepená randomizovaná studie publikována Debin Lu et al. (31) se snažila identifikovat nejvhodnější typ kmenových buněk (s odlišnými CD znaky) pocházejících z kostní dřeně. Na 41 pacientech s diabetickou nohou demonstrovala lepší výsledky ve sledovaných parametrech s použitím již zmiňovaných expandovaných CD34- autologních mezenchymálních kmenových buněk z kostí dřeně (BM-MSCs) oproti „klasickým“ BM-MNCs.

Stran bezpečnosti byla již v roce 2008 publikována metaanalýza (26) zahrnující 18 z 25 do té doby publikovaných studií s celkem 141 pacientů. Hodnocena byla všechna dosavadní data týkající se účinnosti a bezpečnosti. Metaanalýza uzavírá, že průkopnické klinické studie uvádějí slibné výsledky, ale žádný definitivní důkaz není k dispozici, protože klinické studie dosud byly malé a postrádaly dvojitě zaslepené kontroly. Ve všech studiích byl v různé míře prokazován vzestup ABI, TcPO2, ústup klidové bolesti i prodloužení vzdálenosti bezbolestné chůze, a to jak po intramuskulární, intraarteriální i kombinované aplikaci.

V roce 2009 byly publikovány dvě metaanalýzy, kde v první Al Mheid (25) hodnotil vlastní mechanismus účinku a případné nežádoucí účinky podání, a to jakBM-MNCs, tak PB-MNCs (po předchozí stimulaci G-CSF) a dále i podání G-CSF samotného. Ve všech 14 studiích (8 s BM-MNCs, resp. 6 s PB-MNCs) došlo ke zlepšení prokrvení postižených končetin. Stimulace G-CSF byla hodnocena ve dvou studiích, kdy v jedné bylo pozorováno klinické zlepšení projevů ischemie i TcPO2, ve druhé nikoliv. Závěrem práce shrnuje pozitivní přínos terapie ICHDK pomocí kmenových buněk a opětovně zdůrazňuje absenci větších randomizovaných studií.

Naproti tomu Attanasio (30) hodnotil čtyři studie s podáním kmenových buněk, kdy ve všech došlo ke zlepšení sledovaných ukazatelů efektu léčby, dále podání samotného G-CSF (nedostatečná účinnost) a dále šest studií s podáním samotných antigenních růstových faktorů (VEGF, FGF-1, rFGF-2), které ovšem (kromě práce s FGF-1) nepřinesly přesvědčivé výsledky.

V následujících letech bylo publikováno několik review (32–34) zabývajících se převážně buněčnými mechanismy účinku kmenových buněk v revaskularizaci a jejich interakcemi v cílové tkáni. Dash (34) navíc komentuje nejvhodnější způsob aplikace a důležitost optimalizace podání kmenových buněk ve studiích (vhodné médium, vhodná buněčná kultura, „čistota“ podané buněčné populace) i s ohledem na porovnání provedených studií).

České republice byla tato metoda poprvé představena Chocholem v roce 2007, kdy byly 33 pacientům s kritickou končetinovou ischemií intraarteriálně aplikovány BM-MNCs, což u téměř 2/3 z nich vedlo po 6 měsících ke zmírnění bolesti nebo snížení spotřeby analgetik a bylo pozorováno i mírné zvýšení ABI a TcPO2.

Avšak nejspíše prvně tuto metodu použil Hofírek et al. v roce 2004 u pěti pacientů s diabetickou nohou ve stadiu kritické končetinové ischemie s vyčerpanou standardní léčbou. Výsledky pak publikoval s čtyřletým odstupem (19), a to pozorovanou stabilizaci končetin nejméně na 12 měsíců, provedení „pouze“ dvou amputací oproti odbornému předpokladu autorů a snížení počtu návštěv pacientů v podiatrických a angiologických ambulancích.

Dále u nás publikovala své výsledky dvě pracoviště, která použila tuto metodu převážně (s jednou výjimkou) u diabetiků se syndromem diabetické nohy.

Jedná se o studii ostravského pracoviště skupiny dr. Procházky z roku 2009 (11), kde podání BM-MNCs vedlo k záchraně končetiny u 81 % pacientů a výraznému vzestupu TcPO2, dále pak randomizovanou studii stejného autora (2) zabývající se léčbou kritické končetinové ischemie autologní transplantací BM-MNCs oproti standardně léčeným kontrolám s celkem 96 pacienty (u 94 % přítomen diabetes). Po 120 dnech byl pozorován signifikantní rozdíl v nutnosti provedení vysoké amputace 21 % ku 44 % a zlepšení cirkulačních parametrů ve prospěch pacientů léčených pomocí BM-MNCs. Studie dále poukazuje na s věkem se snižující množství CD34+ buněk v kostní dřeni a dále diskutuje některé možné důvody selhání této léčby, které dává do souvislosti s nízkými koncentracemi trombocytů v kostní dřeni u non-responderů, což koreluje i s faktem, že 21 % amputací bylo provedeno právě pacientům s nízkými hodnotami trombocytů v kostní dřeni. Autoři tak uzavírají, že u neovaskularizace hrají úlohu i další buněčné elementy (granulocyty, lymfocyty, destičky) a jejich působky, které jsou v určitém množství injektovány spolu s koncentrátem kmenových buněk z kostní dřeně a podporují efekt hojení, a že alespoň z parciální korekce trombocytopenie před léčbou může mít pacient benefit.

Další tři práce zabývající se výhradně terapií kritické končetinové ischemie pomocí autologní transplantace kmenových buněk u syndromu diabetické nohy, publikovalo pražské pracoviště IKEM (Dubský, Jirkovská). Své první zkušenosti představili v roce 2009 v pilotní studii (35) sledující hlavně bezpečnost podání kmenových buněk. V roce 2010 byla publikována další studie se 14 pacienty (15), jejímž cílem bylo kromě ověření bezpečnosti a účinnosti posouzení případných nežádoucích účinků. Po aplikaci BM-MNCs i PB-MNCs byl pozorován signifikantní vzestup TcPO2, signifikantní redukce plochy defektů a snížení klidové bolesti, a to bez ohledu na typ frakce mononukleárních buněk. Angiografický nález byl zlepšen u jednoho pacienta, u ostatních pěti pacientů byl beze změny nebo nehodnotitelný. Případná další kontrolní angiografická vyšetření (z hlediska hodnocení kolaterál) nebyla provedena s ohledem na převažující riziko vlastního vyšetření nad potenciálním přínosem. Jejich nejnověji publikovaná a již zmiňovaná práce pochází z loňského roku (20). Jejím cílem bylo porovnání efektu léčby užitím BM-MNCs vs. PB-MNCs u 17, resp. 11 pacientů ve srovnání s kontrolní skupinou léčenou konzervativně (22 pacientů). I tato studie ukázala srovnatelný a superiorní efekt léčby pomocí BM-MNCs i PB-MNCs v porovnání s kontrolní skupinou (signifikantní zvýšení TcPO2, vyšší počet plně zahojených vředů, výrazná redukce amputací, nebyl signifikantní rozdíl mezi pacienty léčenými BM-MNCs či PB-MNCs) a dále bezpečnost terapeutické revaskularizace pomocí kmenových buněk (nebylo zjištěno zvýšené riziko systémové vaskulogeneze definované zvýšením růstových faktorů VEGF a FGF v krvi a/nebo cévní změny v retině). Naproti tomu u skupiny léčené konzervativně nebyla pozorována žádná změna v měření TcPO2. Za jednu z hlavních limitací autoři považují nerandomizovanost studie.

ZÁVĚR

Standardní léčba syndromu diabetické nohy selhává až u 25 % pacientů a vede k nutnosti amputace, což s sebou přináší řadu dalších problémů (psychických, společenské uplatnění atd.). Jako nová metoda terapeutické revaskularizace se jeví autologní transplantace kmenových buněk získaných ať již z kostní dřeně, či z periferní krve po předchozí mobilizaci G-CSF. Metoda vyšla z předpokládaného mechanismu účinku kmenových buněk při neovaskulogenezi vycházejícího z animálních studií, avšak jistým omezením těchto studií je fakt, že se jednalo o akutní kritickou končetinovou ischemii a bylo by třeba provést specifické animální studie odpovídající chronickému degenerativnímu vaskulárnímu procesu, který provází ICHDK (resp. syndrom diabetické nohy).

V dosavadních studiích byla tato metoda zkoušena zatím u pacientů s ICHDK ve stadiu kritické končetinové ischémie, kde se jeví jako účinná (zlepšení ve sledovaných parametrech ABI,TcPO2, UZ, angiograficky, zmírnění klidových i klaudikačních bolestí, snížení množství užívání analgetik) a vzhledem k tomu, že nebyly pozorovány žádné relevantní nežádoucí účinky, také jako bezpečná. Autoři studií se ale shodují v tom, že k lepšímu posouzení účinnosti a bezpečnosti, a tím zavedení této metody do klinické praxe, vyžaduje další velké randomizované dvojitě zaslepené studie (17, 20, 25, 26). Srovnávání dosavadních studií je navíc limitováno použitím různých protokolů s odlišným typem frakce mononukleárních buněk (BM-MNCs, PB-MNCs), rozdílnou metodou separace, odlišným způsobem aplikace (intramuskulární, intraarteriální), vlivem použitého média, mírou čistoty podané buněčné populace (34). To dokládá například různorodost výsledků při hledání optimální buněčné populace, kdy v některých studiích nebyl zjištěn významný rozdíl při podání BM-MNCs oproti PB-MNCs (15, 20), zatímco jiné studie poukazují na lepší výsledky s užitím BM-MNCs (16, 18), což je autory příslušných prací přisuzováno úloze dalších (CD34–) buněk obsažených v koncentrátu zlepšujících výsledek neovaskularizace (26) a což koreluje i s výsledky studie Debin Lu et al. (31). Například Kirana et al. (36) v roce 2012 publikoval práci, kde srovnával výsledky revaskularizace užitím expandovaných kmenových buněk z kostní dřeně obohacených (po 12denní kultivaci) o CD90+ buňky (tissue repair cells – TRCs) oproti BM-MNCs, kdy k dosažení obdobných léčebných výsledků stačilo užití 3,8krát menšího celkového množství TRC oproti BM-MNCs. Navíc exaktní porovnání studií ztěžuje i fakt, že řada studií byla zaměřena obecně na pacienty s ICHDK, ne převážně na diabetiky (týká se hlavně zahraničí).

Další otázkou zůstává například možnost allogenního podání, kdy v dosavadních pracích byla zkoušena pouze autologní transplantace. Rozdíly se najdou i ve sledovaných parametrech účinnosti této metody, a zatímco většina prací k posouzení efektu terapie užívá měření ABI, někteří autoři záměrně ABI nepoužili pro možnou zkreslenost výsledků danou vlivem mediokalcinózy a k hodnocení volí jiné ukazatele (překonávající vliv mediokalcinózy), např. měření palcových tlaků (20).

Jako nejvýznamnější důvody selhání této léčby, a tím určení non-responderů se uvádí snížená funkce endotelu u dialyzovaných pacientů, snížený počet i funkčnost cirkulujících progenitorů u pacientů s chronickým zánětlivým onemocněním – doložitelné sníženou expresí RNA specifických molekul (17, 18, 25, 26).

Úlohou klinických hodnocení v rámci optimalizace této potenciální léčebné metody je také zvážení opakovaných aplikací MNCs u téhož pacienta k dosažení maximálně možného zlepšení stavu končetiny či možnost kombinace s klasickými metodami (PTA, bypass).

Záměrně se nevyjadřujeme k eticko-ekonomické otázce stran smysluplnosti podání kmenových buněk u diabetiků se syndromem diabetické nohy, jejichž pětiletá mortalitní prognóza je dle epidemiologických studií 60%! (tedy daleko více než např. CMP (41 %), karcinom tlustého střeva (36 %), infarkt myokardu (20 %)). V současné době můžeme vycházet pouze z poznatku, že při ročním riziku úmrtí 30 % u části pacientů zlepšíme kvalitu života a zabráníme amputaci.

Všechny dosavadní práce však prokázaly minimálně bezpečnost této metody a mnohdy i signifikantní účinnost.

Seznam použitých zkratek

ABI ankle-brachial blood pressure index

BM-MNCs bone marrow derived mononuclear cells

BM-MSCs bone marrow mesenchymal stem cells

CMP cévní mozková příhoda

FACS fluorescence-activated cell sorting

G-CSF faktor stimulující kolonie granulocytů

ICHDK ischemická choroba dolních končetin

MNCs mononuclear cells

MSCs mesenchymal stem cells

PB-MNCs peripheral blood mononuclear cells

PTA perkutánnní transluminální angioplastika

TcPO2 traskutánní parciální tlak kyslíku

TRCs tissue repair cells

VAS visual analog scale

Konflikt zájmů: žádný.

Podpořeno z projektu Lidské zdroje pro neurovědní výzkum v Královéhradeckém a Ústeckém kraji, registrační číslo CZ.1.07/2.3.00/20.0274, Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.

ADRESA PRO KORESPONDENCI:

MUDr. Jakub Svěcený

Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem, o.z.

Krajská zdravotní a.s.

Sociální péče 3316/12A, 401 13 Ústí nad Labem

e-mail: jakub.sveceny@kzcr.eu


Zdroje

1. International Working Group on the Diabetic Foot (1999). In: International consensus on the diabetic foot. International Working Group on the Diabetic Foot, The Netherlands, 20–96.

2. Procházka V, Gumulec J, Jalůvka V, et al. Cell therapy, a new standard in management of chronic critical limb ischemia and foot ulcer. Cell Transplant 2010; 19: 1413–1424.

3. Diaweb.cz. Standardy léčby pacientů se syndromem diabetické nohy [online] [cit. 2014-04-02]. Dostupné na: http://www.diab.cz/dokumenty/dianoha.pdf.

4. Jirkovská A. Syndrom diabetické nohy. Praha: Maxdorf 2010; 134–147, 160–165, 260–265.

5. Čechurová D, Rušavý Z, Lacigová S, et al. Využití transkutánního kyslíku u syndromu diabetické nohy [online] [cit. 2014-03-02]. Dostupné na: http://www.hpb.cz/index.php?pId=03-1-04.

6. Peregrin JH, Kožnar B. Angioplastika bércových tepen. In: Jirkovská A. Syndrom diabetické nohy. Komplexní lékařská péče. Praha: Maxdorf 2006: 134–147.

7. Piťhová P. Syndrom diabetické nohy – závažná komplikace diabetes mellitus. Dermatol Prax 2007; (3–4): 144–148.

8. Pompers L, Schaper N, Apelquist J, et al. Prediction of outcome in individuals with diabetic foot ulcers: focus on the differences between individuals with and without peripheral arterial disease. The EURODIALE study. Diabetologia 2008; 51(5): 747–755 [online] [cit. 2014-04-06]. Dostupné na: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2292424/.

9. Leung PC. Diabetic foot ulcers -a comprehensive review. Surgeon 2007; 5(4): 219–231.

10. Tateishi-Yuyama E, Matsubara H, Murohara T, et al. Therapeutic angiogenesis for patients with limb ischaemia by autologous transplantation of bone-marrow cells: a pilot study and a randomised controlled trial. Lancet 2002; 360(9331): 427–435.

11. Procházka V, Gumulec J, Chmelová J, et al. Autologous bone marrow stem cell transplantation in patients with end-stage chronical critical limb ischemia and diabetic foot. Vnitř Lék 2009; 55(3): 173–178.

12. Bartsch T, Brehm M, Zeus T, et al. Transplantation of autologous mononuclear bone marrow stem cells in patients with peripheral arterial disease (the TAM-PAD study). Clin Res Cardiol 2007; 96(12): 891–899.

13. Huang P, Li S, Han M, et al. Autologous transplantation of granulocyte colony-stimulating factor-mobilized peripheral blood mononuclear cells improves critical limb ischemia in diabetes. Diabetes Care 2005; 28(9): 2155–2160.

14. Kudo FA, Nishibe T, Nishibe M, Yasuda K. Autologous transplantation of peripheral blood endothelial progenitor cells (CD34+) for therapeutic angiogenesis in patients with critical limb ischemia. Int Angiol 2003; 22(4): 344–347.

15. Dubský M, Jirkovská A, Bém R, et al. Terapie kritické končetinové ischemie u pacientů se syndromem diabetické nohy pomocí autologních kmenových buněk. Vnitř Lék 2011; 57(5): 451–455.

16. Lawall H, Bramlage P, Amann B. Treatment of peripheral arterial disease using stem and progenitor cell therapy. J Vasc Surg 2011; 53(2): 445–453.

17. Kajiguchi M, Kondo T, Izawa H, et al. Safety and efficacy of autologou progenitor cell transplantation for therapeutic angiogenesis on patiens with critical limb ischemia. Circ J 2007; 71(2): 196–201.

18. Amann B, Luedemann C, Ratei R, Schmidt-Lucke JA. Autologous bone marrow cell transplantation increases leg perfusion and amputations in patiens with advanced critical limb ischemia due to peripheral artery disease. Cell Transplant 2009; 18(3): 371–380.

19. Hofírek I, Kořístek M, Navrátil J, et al. Pacienti s diabetickou nohou čtyři roky po transplantaci kmenových buněk. DMEV 2009; 12(Suppl 1): 52 [online] [cit. 2014-04-02]. Dostupné na: http://www.tigis.cz/images/stories/DMEV/2009/suppl_1/05_abstrakta_posteru_dmev_s1-09.pdf

20. Dubsky M, Jirkovska A, Bem R, et al. Both autologous bone marrow mononuclear cell and peripheral blood progenitor cell therapies similarly improve ischaemia in patients with diabetic foot in comparison with control treatement. Diabetes Metab Res Rev 2013; 29(5): 369–376.

21. Wahlberg E. Angiogenesis and arteriogenesis in limb ischaemia. J Vasc Surg 2003; 38(1): 198–203.

22. Syková E, Jendelová P, Růžičková K. Kmenové buňky a regenerativní medicína. In: Molekulární medicína a biotechnologie.Soubor přednášek. Praha: Galén 2008: 155–174.

23. Higashi Y, Kimura M, Hara K, et al. Autologous bone-marrow mononuclear cell implantation improves endothelium-dependent vasodilatation in patients with limb ischemia. Circulation 2004; 109(10): 1215–1218.

24. Ulicna M, Danisovic L, Vojtassak J. Does cell therapy and tissue engineering represent a promising treatment of diabetic foot ulcers. Bratislavské Lékařské Listy 2010; 111(3): 138–143.

25. Al Mheid I, Quyyumi AA. Cell therapy in peripheral arterial disease. Angiology 2008; 59(6): 705–716.

26. Sprengers RW, Lips DJ, Moll FL, Verhaar MC. Progenitor cell therapy in patiens with critical limb ischemia without surgical options. Ann Surg 2008; 247(3): 411–420.

27. Mulder GD, Lee DK, Jeppesen NS. Comprehensive review of the clinical application of autologous mesenchymal stem cells in the treatment of chronic wounds and diabetic bone healing. Int Wound J 2012; 9(6): 595–600.

28. Kmenové buňky: Ischemická choroba dolních končetin. Dostupné na: http://www.fno.cz/ustav-radiodiagnosticky/kmenove-bunky.

29. Dubský M, Jirkovská A, Bém R, et al. Perspektivy terapie kmenovými buňkami u syndromu diabetické nohy [online] [cit. 2014-04-02]. Dostupné na: http://www.hpb.cz/index.php?pId=08-4-10.

30. Attanasio S, Snell J. Therapeutic angiogenesis in the management of critical limb ischemia: current comcepts and review. Cardiol Rev 2009; 17(3): 115–120.

31. Debin Lu, Bing Chen, Ziwen Liang et al. Comparision of bone marrow mesenchymal stem cells with bone marrow-derived mononuclear cells for treatment of diabetic critical limb ischemia and food ulcer: A double-blind, randomized, controlled trial. Diabetes Res Clin Pract 2011; 92: 26–36.

32. Keats EC, Khan ZA. Vascular stem cells in diabetic complications: evidence for role in the pathogenesis and the therapeutic promise. Cardiovasc Diabetol 2012; 11: 37.

33. Yang M, Sheng L, Zhang TR, Li Q. Therapy for Lower Extremity Diabetic Ulcers: Where do we stand? BioMed Res Int 2013; 2013: doi:10.1155/2013/462179.

34. Dash SN, Dash NR, Guru B, Mohapatra PC. Towards reaching the target: clinical aplication of mesenchymal stem cells for diabetic foot ulcers. Rejuvenation Res 2014; 17: 40–53.

35. Dubský M, Jirkovská A, Bém R, et al. Možnosti buněčné terapie ICHDK u syndromu diabetické nohy. DMEV 2009; 12(3): 128–132.

36. Kirana S, Stratmann B, Prante C. Autologous stem cell therapy in the treatement of limb ischemia induced chronic tissue ulcers of diabetic foot patients. J Clin Pract 2012; 66(4): 384–393.

Štítky
Adiktologie Alergologie a imunologie Angiologie Audiologie a foniatrie Biochemie Dermatologie Dětská gastroenterologie Dětská chirurgie Dětská kardiologie Dětská neurologie Dětská otorinolaryngologie Dětská psychiatrie Dětská revmatologie Diabetologie Farmacie Chirurgie cévní Algeziologie Dentální hygienistka

Článek vyšel v časopise

Časopis lékařů českých


Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Pacient na antikoagulační léčbě v akutní situaci
nový kurz
Autoři: MUDr. Jana Michalcová

Kopřivka a její terapie
Autoři: MUDr. Petra Brodská

Uroinfekce v primární péči
Autoři: MUDr. Marek Štefan

Roztroušená skleróza a plánování těhotenství
Autoři: MUDr. Radek Ampapa

Alergenová imunoterapie v léčbě inhalačních alergií
Autoři:

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se