Ứng dụng tế bào gốc trong điều trị bệnh tim mạch

VŨ BÍCH NGỌC ThS. Vũ Bích Ngọc vbngoc@hcmus.edu.vn ỨNG DỤNG - Cơ tim, van tim, mạch máu nuôi dưỡng tim, thần kinh tim... • Các van tim kiểm soát hướng đi của dòng máu giữa 4 buồng tim. • Khi van tim bị tổn thương, tim sẽ bơm máu kém hiệu quả hơn, do vậy tim phải làm việc nhiều hơn để bơm máu giàu ôxy đi nuôi cơ thể  tim bị suy, gây khó thở, đau ngực, mệt mỏi và giữ nước lại trong cơ thể gây phù. • Điều trị: nong van, sửa van hay thay van tim. American Heart Association. Heart Disease and Stroke Statistics Nhồi máu cơ tim 37 triệu* Nhồi máu cơ tim cấp 865,000/năm Suy tim 5 triệu Bệnh mạch máu ngoại vi 8 triệu Đột quỵ 5.7 triệu Đau tức ngực 4.2 triệu BN cấp cứu/năm 6.4 triệu BN ngoại trú/năm *hội chứng bệnh động mạch vành (CAD) Hoặc đau thắt ngực Điều trị BMV như thế nào? Bắc cầu động mạch • Can thiệp ĐMV nhằm nong những ĐM quá hẹp để ĐM này có thể cung cấp máu tốt hơn cho cơ tim. Đặt bóng nong ĐMV Đặt stent • Can thiệp ĐMV nhằm nong những ĐM quá hẹp để ĐM này có thể cung cấp máu tốt hơn cho cơ tim. Đặt bóng nong ĐMV  Đặt stent Source: Heart attack AND Stem Cell Germany Italy France United Kingdom Malaysia China Korea Bệnh tim mãn tính được đặc trưng bởi sự mất KHÔNG BÙ ĐẮP của tế bào cơ Có hoạt động nguyên phân tăng sinh không đủ Sự thiếu hụt 1 số lượng tế bào cơ (ngưỡng) thúc đẩy sự phát triển HF Liệu pháp tế bào gốc Of the people, by the people, for the people M. Mimeault, Stem Cell, 2006 Day 5 John B.Gurdon (1933) tại Dippenhall, Anh • Năm 1962: Gurdon thay thế nhân tế bào chưa trưởng thành trong một tế bào trứng ếch bằng nhân của một tế bào ruột trưởng thành. Kết quả là tế bào trứng biến đổi vẫn phát triển thành một con nòng nọc bình thường. ADN của tế bào trưởng thành vẫn có tất cả các thông tin cần thiết để phát triển mọi tế bào trong cơ thể ếch. Shinya Yamanaka (1962) tại Nhật Bản • Năm 2006: Shinya Yamaka phát hiện tế bào trưởng thành ở chuột có thể được lập trình để trở thành các tế bào gốc chưa trưởng thành bằng cách can thiệp và biến đổi chỉ một vài gene tái lập trình các tế bào trưởng thành trở thành tế bào gốc đa năng (pluripotent stem cell) 2006, Shinya Yamanaka • Dồi dào • Không vi phạm đạo đức • Chứa nhiều loại tế bào gốc • Lẩn tránh miễn dịch • Nghiên cứu sâu Tế bào tủy xương thúc đẩy tái tạo cơ tim: cơ chế được mặc nhiên công nhận Orlic D et al. Nature. 2001;410:701-5. TB được cấy ghép Cơ tim bị nhồi máu TB di cư tới vùng tổn thương Tăng sinh và biệt hóa Cytoplasmic proteins Nuclear proteins Phục hồi chức năng Tín hiệu phân tử chưa được xác định Cardian myosin α-Sarcomeric actin Connexin 43 Csx/Nkx2.5 MEF2 GATA-4 Deb A et al. Circulation. 2003;107:1247-9. Blue, green arrow = Y chromosome–positive true nucleus of BM Red = Derived cardiomyocyte cytoplasm (sarcomeric actin) surrounded by basement membrane laminin (green, arrowhead) Phân tích khám nghiệm tử thi trái tim của 4 phụ nữ được nhận TB tủy xương từ nam giới Y-chromosomes chiếm 23% các tế bào cơ tim Human skeletal myoblasts after 3-wk in vitro culture period (magnification ×40) 2-3 cm biopsy sample of thigh vastus lateralis (12-18 g) explanted under local anesthesia Courtesy of Arshed A. Quyyumi, MD. LIỆU PHÁP TẾ BÀO GỐC? Vincent F. M. Segers & Richard T. Lee (2008), Stem-cell therapy for cardiac disease, Nature 451, 937-942 Dimmeler S et al. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2007;Oct. 19 epub. Sự biệt hóa của tế bào nội mô (EC) Và tế bào cơ trơn (SMC) Tác động của tín hiệu cận tiết sự dung hợp với các tế bào cơ Tim đã biệt hóa Angiogenesis Sự thu hút/hoạt hóa TBG cơ tim Arteriogenesis Sự tăng sinh tế Bào cơ tim sư apoptosis của cơ tim Sự tái lập sẹo Sự điều tiết hiện tượng viêm CẢI THIỆN CHỨC NĂNG Vasculo- genesis Tái sinh cơ tim sự homing của tế bào Và sự hòa hợp mô Grounds MD et al. J Histochem Cytochem. 2002;50:589-610. Truyền thống– không có tế bào cơ tim mới được hình thành Nhận định mới– sự thay thế các TB tim tổn thương bằng tế bào cơ tim mới Chiến lược (2): sự chuyển đổi của TBG thành tế bào cơ tim mới Kết quả: sự thay thế của cơ tìm thành MÔ SẸO Chiến lược(1): tăng sinh TB cơ tim nội tại Rosenthal N. N Engl J Med. 2003;349:267-74. Tim bị nhồi máu cơ tìm Chemokine receptors TBG trưởng thành TBG tuần hoàn di cư tới vùng tổn thương Vùng tổn thương tiết chemokines Tongers J et al. Eur Heart J 2011;32:1197-1206 Published on behalf of the European Society of Cardiology. All rights reserved. © The Author 2011. For permissions please email: journals.permissions@oup.com Angiogenesis and re-endothelialization Werner N, Nickenig G. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2006;26(2):257-66. Re-endothelialization SDF-1, VEGF Apoptotic bodies, cell- cell contact (?), adhesion (?) Exercise, VEGF, Estrogen, G-CSF Epo, Statins, SDF-1 Huy động Biệt hóa Homing Nhân tố nguy cơ của bệnh tim mạch Angiogenesis VEGF = vascular endothelial growth factor. © 2001 Terese Winslow, Lydia Kibiuk Strauer BE, Kornowski R. Circulation 2003;107:929-34. RCA: Right coronary artery LAD: left anterior descending artery CFX: circumflex artery Tongers J et al. Eur Heart J 2011;32:1197-1206 Published on behalf of the European Society of Cardiology. All rights reserved. © The Author 2011. For permissions please email: journals.permissions@oup.com Ex vivo expansion with tissue-specific growth factor ỨNG DỤNG CẤY GHÉP TẾ BÀO GỐC ĐIỀU TRỊ TẮC NGHẼN MẠCH MÁU CHI Tongers J et al. Eur Heart J 2011;32:1197-1206 Published on behalf of the European Society of Cardiology. All rights reserved. © The Author 2011. For permissions please email: journals.permissions@oup.com Where is peripheral arterial disease HOT? Hoại tử chi do viêm tắc động mạch Động mạch chi bị tắc trước khi can thiệp và được thông sau khi can thiệp đặt stent.