Клинико-иммунологические аспекты клеточной терапии детского церебрального паралича

Актуальность исследования:

Детский церебральный паралич (ДЦП) — тяжелое инвалидизирующее заболевание, связанное с поражением мозга на ранних стадиях онтогенеза. Основные проявления этого заболевания — неспособность сохранять нормальную позу и целенаправленно выполнять активные движения, нарушения психики, речи, зрения, слуха. Заболевание затрагивает основные навыки человека. Дети с тяжелыми формами ДЦП — это инвалиды, нуждающиеся в постоянном уходе. По данным Госкомитета РФ на конец 1999 г. на учете в России состояло 597.2 тыс. детей-инвалидов в возрасте до 16 лет. Это почти в 7 раз больше, чем в 1985 г. [Шипицина JI.M. Мамайчук И. И., 2001].

Раннее формирование и последующее развитие тяжелых неврологических расстройств при ДЦП, по данным различных авторов, четко связывается с патологией антеи/или постнатального периода. Так, например, Пузин С. Н. приводит факты, что в России среди причин детской инвалидности патология нервной системы занимает 60%, причем более 70% случаев неврологических нарушений связаны именно с перинатальным периодом [Пузин С.Н., 2002]. Особая роль при этом отводится различным, в том числе, внутриутробным инфекциям, распространенность которых среди новорожденных в Российской федерации за последние пять лет возросла в два раза [Царегородцев А.Д., 2001]. Важно отметить, что отсутствие полноценной регистрации инфекционных агентов приводит к тому, что многие заболевания ЦНС у детей (ДЦП, перинатальная энцефалопатия, гидроцефалия, эпилепсия и т. д.) считаются неинфекционными.

Данное обстоятельство становится особенно критичным в случаях, когда перинатальная инфекция (например, вирусной этиологии, TORCH инфекции) имеет латентную, длительно персистирующую форму. В условиях повышенной и длительно сохраняющейся антигенной нагрузки, онтогенетической незрелости иммунных механизмов противоинфекционной защиты у ребенка, возможного прямого повреждающего действия инфекционных агентов на клетки нервной ткани, значительно увеличивается вероятность проградиентного развития тяжелых неврологических расстройств (двигательных и речевых дисфункций, нарушений психоэмоциональной сферы), которые постепенно формируются и накапливаются у больных ДЦП, начиная с раннего детского возраста, и неизбежно приводят к последующей инвалидизации ребенка.

Недооценка инфекционной патологии, как одного из ведущих этиологических факторов развития ДЦП, а также отсутствие в современной литературе четких представлений об особенностях иммунопатогенеза данного заболевания, по-видимому, являются одной из основных причин недостаточной эффективности традиционных методов лечения больных ДЦП. Как правило, комплексная терапия таких пациентов включает в себя физическую реабилитацию, направленную на максимально возможную реализацию двигательных возможностей организма, и медикаментозную терапию, нацеленную на уменьшение мышечной спастики и улучшение работы поврежденного головного мозга [Бронников В.А. и соавт. 2000].

Однако следует отметить, что стандартные методы лечения не решают главной проблемы ДЦП, связанной с репаративным восстановлением поврежденного мозга. Компенсаторные возможности больных ДЦП жестко ограничены тяжестью повреждения мозга и исходно низкой репаративной активностью нервной ткани. Имеющиеся в литературе данные указывают на два возможных подхода к увеличению репаративного потенциала ЦНС. Первый основывается на создании условий, способствующих росту нервных волокон, тогда как второй — на замещении поврежденных клеток новыми функционально полноценными клетками [Семченко В.В. и соавт., 2000; Favcett J.W., 1998]. В этой связи разработка новых клеточных технологий на основе использования стволовых клеток представляется весьма перспективным методом лечения неврологических расстройств, поскольку сочетает в себе оба вышеупомянутых подхода. Так, в различных экспериментальных работах показано, что клеточная терапия может значительно увеличить репаративные возможности нервной ткани [Сухих Г. Т, 1998; Lee М.Н. & Rabe А., 1998; Favcett J.W., 1998; Bjorklund А.&Lindvall О., 2000; Sasaki М., et al., 2001; Iwasaki Y., 2003; ]. Несмотря на очевидную перспективность применения клеточной терапии в лечении тяжелых неврологических расстройств, пока сделаны лишь единичные попытки ее практического использования при лечении ДЦП [Семченко В.В., 2000]. Поэтому, на сегодняшний день представляется чрезвычайно актуальной научно-практической задачей организация и проведение клинико-иммунологических исследований, которые позволили бы научно обосновать и оценить эффективность клеточной терапии в комплексном лечении больных с тяжелыми формами ДЦП.

Исходя из этого, была сформулирована цель настоящего исследования:

Цель исследования:

На основе анализа параметров иммунного и неврологического статуса больных ДЦП в процессе их комплексного лечения оценить безопасность и клиническую эффективность клеточной терапии в отношении иммунореабилитации, а также физической и социальной адаптации детей с патологией ЦНС.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Провести сравнительные исследования количественных и функциональных показателей иммунного статуса здоровых детей и больных ДЦП и охарактеризовать параметры иммунитета у пациентов с тяжелыми формами поражения ЦНС.

2. Разработать протокол клинических исследований и провести открытые, контролируемые испытания по оценке эффективности клеточной терапии при лечении больных ДЦП.

3. Оценить влияние клеточной терапии на количественные и функциональные показатели иммунного статуса больных ДЦП в раннем (чрез 3 сут) и позднем (через 1 — 1,5 мес) посттрансплантационном периоде.

4. На основе анализа результатов проведенных клинических испытаний оценить безопасность и клиническую эффективность клеточной терапии в комплексном лечении детского церебрального паралича.

Научная новизна.

Впервые установлено, что у больных ДЦП течение основного заболевания сопряжено с развитием выраженных иммунных нарушений в виде: 1) количественного дефицита циркулирующих С020+В-лимфоцитов- 2) дефекта функциональной активности Т-клеток, который проявляется низким уровнем пролиферативного ответа на специфические аллои ксеноантигены, а также на поликлональные активаторы (КонА, ФГА, анти-СБЗ), и который не восстанавливается в присутствии экзогенного IL-2- 3) дисбаланса Thl/Th2 цитокинов, который проявляется увеличением сывороточной концентрации IFN-y в сочетании с низким уровнем IL-4- 4) повышенного количества CD1 б^ЫК-клеток и функциональной активности гранулоцитов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что у детей с врожденной патологией ЦНС на фоне онтогенетической незрелости иммунной системы на определенном этапе вялотекущего, патологического процесса происходит дезорганизация количественных и функциональных параметров иммунитета.

Исследованиями иммунного статуса в динамике проводимой клеточной терапии впервые показано, что разработанный подход может быть использован для эффективной иммунореабилитации больных ДЦП. В частности установлено, что в посттрансплантационном периоде у больных ДЦП регистрируется коррекция параметров Т-, В-, и неспецифического звеньев иммунитета, которая проявляется восстановлением пролиферативной активности Т-клеток, нормализацией количества регуляторных CD4+CD25+T-клеток, С020+В-лимфоцитов, С0164МК-клеток и функциональной активности гранулоцитов. Отмечается также отчетливая тенденция к снижению исходно высокого уровня IFN-y в сыворотке крови. Иммунокорригирующий эффект клеточной терапии начинает проявляться уже в раннем посттрансплантационном периоде, а через 1 — 1.5 мес после трансплантации восстановленные параметры иммунитета стабилизируются и не регрессируют.

Впервые показано, что иммунотропные эффекты клеточной терапии не приводят к генерации аутоагрессивных клонов Ти В-лимфоцитов, поскольку не влияют на выраженность перекрестной антиген-специфической реактивности Т-клеток и уровень аутоантител в сыворотке крови больных ДЦП.

Практическая значимость.

Полученные результаты научно обосновывают целесообразность использования клеточных технологий в комплексном лечении детского церебрального паралича. Практическая ценность работы заключается, прежде всего, в улучшении результатов лечения пациентов с тяжелыми формами поражения ЦНС. Разработанный новый способ клеточной терапии, защищенный авторским патентом на изобретение РФ № 2 233 665 от 10.08.2004, характеризуется отсутствием побочных токсических реакций, хорошей переносимостью и высокой клинической эффективностью. Так, результаты открытых, контролируемых клинических испытаний показали, что проведение клеточной терапии через восстановление параметров двигательной и психоэмоциональной сферы значительно повышает и функциональные возможности больных ДЦП, что, в итоге, позволяет значимо снизить уровень инвалидизации пациентов и расширить возможности их последующей физической и социальной адаптации. Включение клеточной терапии в комплексные лечебно-реабилитационные программы при ДЦП позволяет добиться стойкой и длительной ремиссии основного заболевания, что положительно сказывается на качестве жизни как самих пациентов, так и членов их семей.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. У больных ДЦП развитие основного заболевания сопряжено с нарушением количественных и функциональных параметров иммунитета.

2. Использование клеточной терапии в комплексном лечении больных с тяжелыми формами ДЦП является патогенетически обоснованным подходом, который характеризуется иммуннокорригирующим и значимым клиническим эффектом.

Внедрение результатов работы в практику.

Результаты исследования внедрены в практику работы МУЗ ДГКБ № 1 г. Новосибирска.

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на: отчетных конференциях ГУ НИИ клинической иммунологии СО РАМН (Новосибирск, 2000; 2003) — научной сессии, посвященной 65-летию Новосибирской государственной медицинской академии (Новосибирск, 2000) — 2-ой межрегиональной научно-практической конференции «Клинические аспекты клеточной и тканевой терапии» (Омск, 2000) — 6-ом международном неврологическом конгрессе (Москва, 2001) — VI Всероссийской научнопрактической конференции «Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, 2003).

Апробация работы состоялась на расширенном семинаре ГУ НИИ клинической иммунологии СО РАМН 16 июня 2005 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано В печатных работ, а также получен патент РФ «Средство для лечения детского церебрального паралича» (№ 2 233 665, от 10.08.2004).

Объем и структура диссертации.

Диссертация написана в традиционном стиле и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов. Материал изложен на 122 страницах машинописного текста, включающего 25 таблиц и 22 рисунка. Прилагаемая библиография содержит ссылки на 170 литературных источника, в том числе, 112 иностранных.

ВЫВОДЫ.

1) Течение основного заболевания у больных с тяжелыми формами ДЦП сопряжено с развитием иммунных нарушений, которые проявляются количественным дефицитом циркулирующих СБ20+В-лимфоцитов, снижением пролиферативной реактивности Т-клеток в ответ на поликлональные активаторы (Кон А, ФГА, анти-СБЗ) и тканеспецифические аллои ксеноантигены, дисбалансом Thl/Th2 цитокинов вследствие увеличения сывороточной концентрации IFN-y в сочетании с низким уровнем IL-4, а также повышением количества CD16″ bNKклеток и функциональной активности гранулоцитов.

2) Выявленные иммунные нарушения у больных с тяжелыми формами ДЦП, во-первых, свидетельствуют о том, что у детей с врожденной патологией ЦНС на фоне вялотекущего патологического процесса происходит дезорганизация количественных и функциональных параметров Т-, Ви неспецифического звеньев иммунитета, и, во-вторых, аргументируют необходимость использования в комплексных лечебно-реабилитационных программах методов иммунокоррекции и иммунопрофилактики.

3) В динамике проведения клеточной терапии в посттрансплантационном периоде у больных ДЦП регистрируется коррекция нарушенных параметров иммунитета, которая проявляется восстановлением пролиферативной активности Т-клеток, нормализацией количества регуляторных СВ4+СБ25+Т-клеток, СОгО^-лимфоцитов, CDie'^NK-клеток и функциональной активности гранулоцитов, что подтверждает возможность использования разработанной клеточной технологии с целью иммунореабилитации больных с тяжелыми неврологическими расстройствами.

4) Иммунокорригирующие эффекты клеточной терапии не приводят к генерации аутоагрессивных клонов Ти В-лимфоцитов, поскольку не влияют на выраженность перекрестной антиген-специфической реактивности Т-клеток и уровень аутоантител в сыворотке крови больных ДЦП, что свидетельствует о безопасности разработанной клеточной технологии.

5) Клеточная терапия характеризуется отсутствием побочных токсических реакций, хорошей переносимостью и высокой клинической эффективностью, поскольку через восстановление параметров двигательной и психоэмоциональной сферы повышает функциональные возможности больных ДЦП, что, в итоге, позволяет снизить уровень инвалидизации пациентов и расширить возможности их последующей физической и социальной адаптации.

6) Использование разработанной клеточной технологии в комплексном лечении ДЦП является патогенетически обоснованным, безопасным и клинически значимым подходом, который позволяет проводить эффективную иммунокоррекцию и стимулирует восстановительные процессы в организме больных детей с врожденной патологией ЦНС.