Pracę Hendzla i wsp. przeczytałem z zainteresowaniem i przyjemnością, dostrzegając nie tylko kompetencję merytoryczną, ale równie pozytywnie fascynację przedmiotem i entuzjazm we wdrażaniu pionierskiej metody implantacji komórek jednojądrowych w nadziei wspomożenia sprawności pozawałowego, akinetycznego mięśnia sercowego. Entuzjazm ten nie jest mi obcy, aczkolwiek tego typu podejście badawcze wymaga szczególnie krytycznego udokumentowania i przedyskutowania wyników. Pomocne w tym mogą być prace również polskich badaczy, które, niestety, umknęły uwadze autorów, natomiast ja osobiście na tych pracach oparłem swój komentarz. Obecność komórek macierzystych układu krwiotwórczego w szpiku kostnym jest udokumentowana i praktycznie wykorzystana w ratującej życie procedurze przeszczepienia szpiku. Wiemy również, że komórki macierzyste układu krwiotwórczego mogą być mobilizowane do krwi obwodowej, zebrane i zastosowane w transplantacji układu krwiotwórczego. Komórki te, noszące antygen CD34, związane są z podścieliskiem szpiku dzięki interakcji tkankowo ujawniającej się chemokiny SDF-1, z jej komórkowym receptorem CXCR4. Gęstość tego receptora na komórce CD34+, modyfikowana między innymi podawanym czynnikiem wzrostu granulocytów (G-CSF), warunkuje osiedlanie się komórek krwiotwórczych w szpiku. Obniżenie gęstości ułatwia mobilizację komórek CD34+ do krwi [1]. Jest to wykorzystywane w praktyce lekarskiej. Komórki macierzyste CD34+ uwalniane są do krwiobiegu nie tylko w następstwie działania lekarskiego (podanie G-CSF), ale również w przypadkach stresu niedokrwiennego i zapalnego, który związany jest z produkcją chemokin i cytokin. Ratajczak i wsp. udokumentowali obecność w krwi komórek CD34+ CXCR4+ u chorych, którzy świeżo przebyli zawał mięśnia sercowego [2]. Stres związany z niedokrwieniem, nawet jeżeli weźmiemy pod uwagę – jako jego przejaw – tylko wzmożoną produkcję sterydów nadnerczowych, tą właśnie drogą mobilizuje komórki CD34+ do krwi. Z doświadczenia klinicznego wiemy, że podanie np. dexamethasonu wspomaga mobilizację komórek krwiotwórczych. Równocześnie wiadomo, że w mięśniu sercowym w czasie niedokrwienia dochodzi do tkankowej ekspresji SDF-1. Niedokrwienie poprzez stres powoduje mobilizację komórek CD34+, a związana również z niedokrwieniem wzmożona ekspresja SDF-1 w miokardium zapewnia retencję tych komórek w uszkodzonym miejscu [2]. Jeżeli osiadają one w mięśniu sercowym, to jaki z tego może wynikać efekt biologiczny? Postuluje się, że komórki te mogą brać udział w neowaskularyzacji, spełniając kryteria komórki progenitorowej śródbłonka naczyń krwionośnych. Sądzi się również, że komórki te mogą ulegać transdyferencjacji do czynnościowych kardiomiocytów. Nie wiadomo, czy ten mechanizm, który jest biologicznie możliwy, ma praktyczne znaczenie w regeneracji uszkodzonych narządów. Wykazano natomiast, co było udziałem również naszego zespołu, że podanie komórek jednojądrowych szpiku do miejsca skrajnie niedokrwionego w przebiegu miażdżycy zarostowej obejmującej kończyny dolne powoduje poprawę unaczynienia kończyny, ze spektakularnie szybkim gojeniem się owrzodzeń niedokrwiennych [3, 4]. Możemy więc przyjąć, że neowaskularyzacja może mieć praktyczne znaczenie w procesie odnawiania się uszkodzonych tkanek. Komórki CD34+ rzeczywiście osiadają w uszkodzonym narządzie – co sami udokumentowaliśmy, badając obecność komórek CD34+ w wątrobie nieżyjących dawców narządowych – prawdopodobnie w następstwie śmiertelnego przeciążenia. U tych samych dawców w wątrobie zidentyfikowaliśmy komórki owalne, które są narządowo (wątroba) swoistymi komórkami macierzystymi. Relacje pomiędzy szpikiem kostnym a narządowo zdeklarowanymi komórkami macierzystymi opisał i udokumentował zespół Ratajczaka w szeregu publikacji [2, 5, 6]. Odnośnie mięśnia sercowego stwierdził, że w szpiku kostnym znajdują się komórki macierzyste, u których dochodzi do ekspresji genów charakterystycznych dla mięśniowo zdeterminowanych wczesnych prekursorów (miogenina, MyoD, Myf5). Komórki te zmobilizowane w przebiegu niedokrwienia mięśnia sercowego osiadają w uszkodzonym mięśniu sercowym, dając podstawy do rozpoczęcia procesu regeneracyjnego [2]. Jeżeli mechanizm ten jest czynnościowo wydolny, powinien zabezpieczyć regenerację uszkodzonych tkanek. Okazuje się jednak, że możliwości regeneracyjne osiedlających się w mięśniu sercowym komórek progenitorowych są znacznie wyższe, niż umożliwiają to fizjologiczne drogi mobilizacji i ekspresji miejscowej SDF-1. Podanie do mięśnia sercowego fibroblastów transfekowanych genem SDF-1 znacznie zwiększa liczbę osiedlających się tam progenitorów. Stąd wysiłki, których dobrym przykładem jest praca Hendzla i wsp., nad zobiektywizowaniem potencjalnej roli mechanicznego zdeponowania w uszkodzonym mięśniu sercowym komórek jednojądrowych szpiku kostnego. Autorzy wykazali, że przedsięwzięcie to jest organizacyjnie i medycznie możliwe, a nade wszystko, że nie powoduje widocznych niepożądanych następstw. Jest to duża wartość pracy, jak i to, że przekazuje ona czytelnikowi dobry obraz światowych wysiłków w tym zakresie. Sprawą trudniejszą jest udokumentowanie dobrego działania. Autorzy, podobnie zresztą jak i inne grupy, wskazują na poprawę kurczliwości mięśnia sercowego i pogrubienie ściany lewej komory. Jeżeli wyniki te można byłoby w pełni odnieść do implantacji komórek, byłaby to bardzo ważna i praktyczna informacja. Wydaje mi się jednak, pomimo mojej wiary w racjonalność tej procedury, a może właśnie dlatego, że potrzebne byłoby odniesienie wyników grupy z implantacją do grupy chorych, u których wykonano tylko pomostowania. Osobiście bardzo czekam na te informacje i jestem przekonany, że poczucie to towarzyszy nam wszystkim. Alternatywną procedurą dla wszczepiania komórek jednojądrowych szpiku jest miejscowe podanie autologicznych mioblastów pochodzących z mięśni szkieletowych. Pionierskie działania w tym zakresie podjęli Siminiak i Kurpisz z zespołami [7–9]. Komórki satelitowe zwykle obecne w mięśniach poprzecznie prążkowanych, które spełniają kryteria mioblastów, izolowane były z materiału biopsyjnego pochodzącego z mięśnia czworogłowego uda i rozmnożone in vitro. Podawano ok. 107 mioblastów w kilkunastu iniekcjach do okolicy blizny pozawałowej w czasie operacji pomostowania aortalno-wieńcowego lub alternatywnie przezskórnie z wykorzystaniem cewników infuzyjnych i wewnątrznaczyniowej ultrasonografii. Działania te związane były z poprawą frakcji wyrzutowej serca. Praca Hendzla i wsp. dołącza do osiągnięć medycyny w zastosowaniu komórek progenitorowych w rekonstrukcji uszkodzonych tkanek i narządów. Stanowi wartościowy przyczynek do literatury światowej i dokumentuje raz jeszcze twórczy wkład polskiej medycyny w postęp w wykorzystaniu komórek macierzystych w przywracaniu funkcji skrajnie niewydolnych tkanek.
Piśmiennictwo
1. Dlubek D, Drabczak-Skrzypek D, Lange A. Low CXCR4 membrane expression on CD34(+) cells characterizes cells mobilized to blood. Bone Marrow Transplant 2006; 37: 19-23. 2. Wojakowski W, Tendera M, Michalowska A, Majka M, Kucia M, Maslankiewicz K, Wyderka R, Ochala A, Ratajczak MZ. Mobilization of CD34/CXCR4+, CD34/CD117+, c-met+ stem cells, and mononuclear cells expressing early cardiac, muscle, and endothelial markers into peripheral blood in patients with acute myocardial infarction. Circulation 2004; 110: 3213-3220. 3. Dłubek D, Witkiewicz W, Lange A. Szpikowe komórki macierzyste – identyfikacja i zastosowanie kliniczne. Postępy Biologii Komórki 2005; 32 Supl 23: 125-131. 4. Lange A, Witkiewicz W, Dlubek D, Maslowski, Drabczak- Skrzypek D, Jaskula E, Szymczak B, Duda D, Lange A. A bone marrow population contatining both hematopoietic an mesenchymal stem cells contitutively expressing genes pairs for: SDF-CXCR4, CX3CL-CXCR1 and for VEGF improves vascularization when implanted to ischemic legs. Blood 2004; 104: 4178 (abstr.). 5. Ratajczak MZ, Zuba-Surma E, Kucia M, Reca R, Wojakowski W, Ratajczak J. The pleiotropic effects of the SDF-1-CXCR4 axis in organogenesis, regeneration and tumorigenesis. Leukemia 2006; 20: 1915-1924. 6. Majka M, Ratajczak MZ. Biological role of the CXCR4-SDF-1 axis in normal human hematopoietic cells. Methods Mol Biol 2006; 332: 103-114. 7. Siminiak T, Kurpisz M. Myocardial replacement therapy. Circulation 2003; 108: 1167-1171. 8. Siminiak T, Burchardt P, Kurpisz M. Postinfarction heart failure: surgical and trans-coronary-venous transplantation of autologous myoblasts. Nat Clin Pract Cardiovasc Med 2006; 3 Suppl 1: S46-S51. 9. Kurpisz M, Simniak T. Zastosowanie autologicznych mioblastów w uszkodzonym mięśniu sercowym u pacjentów po zawale z niewydolnością krążenia. Postępy Biologii Komórki 2005; 32 Supl 23: 79-88.
