Семейная гиперхолестеринемия – наследственное моногенное заболевание, приводящее к атеросклерозу и повы- шенному риску сердечно-сосудистых патологий. Несмотря на высокую частоту встречаемости (1 на 250 человек для гетерози- готной формы, 1 на 300 тыс. – 1 млн человек – для гомозиготной) и всемирную озабоченность общественного здравоохранения, эффективность помощи пациентам остается крайне низкой. По данным Европейского общества атеросклероза, опубликован- ным в 2022 г., менее 3 % пациентов в мире, проходящих лечение в связи с семейной гиперхолестеринемией, достигают целевых показателей холестерина липопротеинов низкой плотности. Большинство случаев семейной гиперхолестеринемии вызваны патогенными аллельными вариантами в гене рецептора липопротеинов низкой плотности LDLR, половину из которых состав- ляют мутации класса II, обусловленные неправильной укладкой белка LDLR и приводящие к нарушению его транспорта на по- верхность клеток и накоплению в эндоплазматическом ретикулуме. В обзоре приводятся современные сведения о семейной гиперхолестеринемии, моделировании и генетической коррекции данного заболевания.

BACKGROUND:Cell therapy was proposed as a procedure of indirect revascularization for patients with critical ischaemia of lower extremities for whom endovascular and surgical revascularization is impossible. We present herein a review of the state of the art of studies in the field of cell therapy of this cohort of patients.BASIC PROVISIONS:Cell therapy has proved safe, however, the results of studies of efficacy are relatively ambiguous and unconvincing. The number of patients in separately taken clinical trials is minimal. The reviewed studies differed not only by heterogeneity of the cell types used but by the routes of administration of cells (cells were delivered either intramuscularly (predominantly) or intraarterially) and the duration of follow up (time of assessment and duration of follow up varied from 1 month to 2 years). One of the problems became the lack of the routine study of the angiogenic potential of stem cells prior to their clinical application. It is known that the angiogenic activity of multipotent cells of apparently healthy patients may differ from that of patients suffering from atherosclerosis, chronic renal failure, diabetes.CONCLUSIONS:It is supposed that treatment with stem cells or precursor cells is more efficient as compared to protein or gene therapy not only owing to direct vasculogenic properties but a paracrine action through excretion of proangiogenic biologically active substances. More studies with larger cohorts are necessary to provide stronger safety and efficacy data on cell therapy. Besides, a promising trend in the field of cellular approaches is modulation of regenerative capability of stem cells, which may help overcome difficulties in understanding the place of cell therapy in therapeutic angiogenesis.

Introduction . The modern development of chemistry and chemical technologies allow us to produce synthetic materials that exhibit physical characteristics similar to the characteristics of the tissues of the body, a satisfactory biocompatible and thromboresistant. Such materials are demanded in vascular surgery, but their practical use is required to improve their biological properties, namely the ability to form normal endothelium on the inner surface and the cell layers inside the wall. Biodegradable synthetic polymeric 3D matrices, populated by functional endothelial (EC) and smooth muscle (SMC) cells of the recipient can be a suitable option for reconstructive surgical interventions on the vessels. The purpose . To evaluate bio - and hemocompatible of the tissue-engineered polycaprolactone scaffolds, seeded by donors EC and SMC in experiment in vivo. Materials and methods . 3D-matrices (polycaprolactone+ gelatin) made by electrospinning method, seeded in vitro human EC and SMC, which were obtained from heart tissue. Cells were cultured on these matrices for 7 days, then were implanted in the abdominal aorta of 23 SCID mice. 3D matrices without cells were implanted 12 mice for control. After 2, 4, 12 and 24 weeks after implantation, performed ultrasound scan and MRI of the abdominal aorta, immune histological studies explanted patches. Results . Polycaprolactone patchs seeded by functional EC and SMC enhanced local neovascularization in the area of their implantation, with the development of a vascularized fibrous capsule, promote adhesion and proliferation of EC and SMC, provide good patency of the mice abdominal aorta during 24 weeks of observation. Conclusion. Cell-populated polycaprolactone matrices can be used to create patient-specific vascular grafts.

Характерный маркер кардиальных стволовых клеток – тиразинкиназный рецептор c-kit. Клетки с фенотипом c-kit+ легко выделяются и культивируются in vitro. Однако истинным кардиомиогенным потенциалом обладают только кардиальные стволовые клетки, полученные из сердца постнатальных животных. Исследователи предполагают две популяции c-kit+ клеток в сердце различного происхождения в эмбриогенезе. Клетки c-kit+, способные дифференцироваться в кардиомиоциты, происходят из клеток первичного кардиального поля и исчезают вскоре после рождения, а те, что имеют проэпикардиальное происхождение, экспрессируют мезенхимальные маркеры и способны к дифференцировке в эндотелиальном, муральном и фибробластном направлениях. Ранее мы описали c-kit+ клетки, выделенные из фрагментов ушка правого предсердия, и исследовали их ангиогенный потенциал in vitro. В этом исследовании мы сравнили поверхностные маркеры мезенхимальных стволовых клеток костного мозга, кардиальных стволовых клеток и фибробластов кожи человека методом проточной цитометрии и полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией. Показали, что культура кардиальных стволовых клеток человека, полученная в результате магнитного сортинга с помощью антител на c-kit-рецептор является гетерогенной. В ней присутствуют клетки, несущие характерный набор поверхностных маркеров мезенхимальных стволовых клеток костного мозга, эндотелиальных и муральных клеток. Иммунофенотип фибробластов кожи также представлен характерным набором маркеров мезенхимальных стволовых клеток, за исключением дополнительного маркера CD10, соответствующего эластазе, нейтральной пептидазе. Кроме того, фибробласты кожи дифференцируются в остеогенном и адипогенном направлениях при использовании индукционных сред. Таким образом, фибробласты кожи человека, полученные согласно стандартным протоколам, являются мезенхимальными стволовыми клетками кожи. В соответствии с иммунофенотипом мезенхимальные стволовые клетки костного мозга, кардиальные стволовые клетки и фибробласты кожи экспрессируют гены паракринных факторов HGF, VEGF, PDGFb, ANG1, ANG2, IGF1, TGFb, обладающих кардиопротекторным и ангиогенным эффектами.

Клеточная терапия – перспективный подход в лечении ишемических поражений миокарда. Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что кардиальные стволовые c-kit-позитивные (c-kit+) клетки взрослых организмов, подобно мезенхимальным стромальным клеткам костного мозга, обладают значительным ангиогенным потенциалом in vivo, а также оказывают паракринный эффект при терапии ишемических поражений сердца. Сравнение c-kit+ кардиальных стволовых и мезенхимальных стромальных клеток костного мозга крысы методами проточной цитометрии, иммунофлуоресцентного анализа и методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией показало, что клетки обладают сходным набором мезенхимальных маркеров (CD90, CD29, CD73, виментин, коллаген I типа, фибронектин), маркеров перицитов (aSMA, NG2, нестин, щелочная фосфатаза 1-го типа, Sca1), эндотелиальных маркеров (CD31, Tie2, vW), активных генов паракринных факторов и их рецепторов (PDGFb/PDGFRb, VEGF/VEGFR2, Ang1/Tie2, HGF/c-met, TGFb, Sfrp1). Культивирование в эндотелиальной среде EGM2 способствует повышению ангиогенного потенциала клеток обеих культур, о чем свидетельствует интенсивное связывание клетками изолектина В4, формирование капилляроподобных структур в тесте на матригеле. Таким образом, на основании сходных молекулярных, цитогенетических и функциональных характеристик c-kit+ кардиальные стволовые клетки можно отнести к классу региональных мезенхимальных стромальных клеток, обладающих ангиогенным потенциалом.

Синдром удлиненного интервала QT – аритмическое заболевание, связанное с повышенным риском развития желудочковой тахикардии и внезапной смерти. Несмотря на множество проводимых исследований, патология изучена недостаточно, а используемые методы лечения не всегда эффективны. Одна из ключевых проблем – отсутствие адекватной модели синдрома удлиненного интервала QT. Технология индуцированных плюрипотентных стволовых клеток открывает новый этап в моделировании генетических заболеваний человека, в частности наследственных сердечно-сосудистых заболеваний. Способность индуцированных плюрипотентных стволовых клеток дифференцироваться в функциональные кардиомиоциты позволяет использовать их для изучения молекулярных механизмов сердечно-сосудистых заболеваний и поиска новых лекарственных препаратов. В обзоре рассмотрены применение этой технологии для моделирования синдрома удлиненного интервала QT и достигнутые успехи.

When treating ischemic heart disease, surgery and drug therapy can be efficiently complemented with cellular therapy. At present, various cell types (embryonic stem cells, mesenchymal stem cells, regional cardiac stem cells, etc.) are studied and the conditions for their generation, cultivation and delivery to the organism are compared to choose the best possible strategy of cellular treatment. Skeletal muscle myoblasts, progenitor cells of myocytes are considered as a promising material for transplantation into peri-infarction tissue. The advantage of these cells lies in the fact that they are easy to be obtained from a donor and that they are capable of differentiating in contractile cells which can improve the myocardial contractile function when engineered in peri-infarction tissue. The study looks at a protocol of deriving cell cultures from rat skeletal muscles and their potential for cardiac myogenic differentiation. Also studied is the impact of a type of culture surface upon the derived cell phenotype.

Пониманию патогенеза кардиомиопатий препятствовала недоступность образцов тканей сердца на ранних стадиях развития заболевания, что изменилось с появлением пациент-специфичных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, из которых можно получить кардиомиоциты in vitro. Особенность технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в том, что при охвате эффектов тысяч индивидуальных генных вариантов фенотип дифференцированных производных этих клеток будет предоставлять более подробную информацию о конкретной болезни данного пациента, чем при простом генотипировании. Авторы обобщают данные о клеточных моделях кардиомиопатий in vitro, акцентируя внимание на выявленном молекулярном и клеточном патогенезе, потенциальной терапии и тестировании новых лекарственных веществ.

A new protocol for production of functional endothelial and mural cells from human cardiac explants has been developed. The endothelial cells are characterized by the presence of mature endothelial markers: CD 31, VE-cadherin and VEGFR2. Functionally they could take up ac-LDL, form tube-like structure in matrigel, contains functional cytoplasmic microvesicles Weibel-Palade bodies, in cytoplasm microvesicles – metabolized form of acetylated low-density lipoprotein, form capillary-like structures in Matrigel and produces extracellular matrix. The smooth muscle cells expressed a specific marker aSMA and produces extracellular matrix. The derived cell populations exhibit functional properties in hindlimb ischemia model. It was shown that the endothelial and the smooth muscle cells retain their specific surface antigens and the ability to produce an extracellular matrix on polycaprolactone and polylactide-co-glycolide surfaces. These cells can be used to develop a vascular tissue-graft.