1. a cardiomiopatia dilatada em crianças é um grave risco para a saúde das crianças e não há tratamento específico. A cardiomiopatia dilatada (DCM) é um grupo de cardiomiopatias de origem desconhecida, com uma incidência de cerca de 84 por 100.000 pessoas na China. A patologia do DCM caracteriza-se pelo alargamento unilateral ou bilateral das câmaras cardíacas, redução da função sistólica, hipertrofia das fibras miocárdicas, consolidação, deformação ou perda dos núcleos e aumento do tecido fibroso.
Ainda não existe tratamento específico para o DCM. Medicamentos básicos incluindo digitalis, diuréticos, vasodilatadores, bloqueadores neuroendócrinos, hormonas de crescimento e imunoglobulinas de dose elevada podem melhorar o prognóstico de algumas crianças com DCM, mas não abordam a causa raiz do problema. Embora alguns investigadores acreditem que a descompressão ventricular esquerda melhora significativamente a função ventricular esquerda, a taxa de mortalidade intra-hospitalar é ainda tão elevada como 10-20% e a taxa de sobrevivência de 2 anos é de apenas 60%; quase 50% das crianças com cardiomiopatia sintomática necessitam de transplante cardíaco ou morrem dentro de 2 anos. Por conseguinte, a exploração inovadora de novas abordagens ao tratamento do DCM pediátrico é de grande importância clínica para melhorar o prognóstico do DCM pediátrico.
2. cardiomioplastia celular oferece uma nova esperança terapêutica para a DCM infantil. Ao integrar o carbono 14 no DNA dos cardiomiócitos para determinar a idade dos cardiomiócitos, Bergmann et al. descobriram que não menos de 50% dos cardiomiócitos mostraram troca de carbono 14 durante um ciclo de vida normal, confirmando que os cardiomiócitos humanos têm a capacidade de auto-renovação; isto fornece uma forte base teórica para a terapia de regeneração miocárdica.
Foram feitos avanços encorajadores em terapias de regeneração miocárdica para doenças cardíacas isquémicas e não isquémicas, incluindo transplante de células estaminais, factor de crescimento e transferência genética, e engenharia genética do tecido cardíaco. As células-semente utilizadas para transplante incluem células miogénicas do músculo esquelético, células da medula óssea, células precursoras derivadas do sangue, células estaminais pluripotentes endometriais, células estaminais pluripotentes do tecido testicular adulto, células estaminais mesoteliais, células estaminais adiposas derivadas do estroma, células estaminais embrionárias, células estaminais pluripotentes induzidas e células estaminais da medula óssea.
A escolha de células semente para transplante depende do tipo de doença primária; as com enfarte agudo do miocárdio devem ser seleccionadas pela sua capacidade de reduzir a necrose miocárdica e aumentar o fluxo sanguíneo, enquanto as com insuficiência cardíaca devem ser seleccionadas pela sua capacidade de substituir ou promover a regeneração miocárdica, inverter os mecanismos de apoptose miocárdica e activar os processos das células do estroma. As células-semente transplantadas melhoram a função ventricular, reduzindo a extensão da cicatrização e fibrose do enfarte do miocárdio, melhorando a actividade miocárdica, limitando a dilatação ventricular local, e melhorando a complacência ventricular e os efeitos parácrinos. Os dados mostram uma relação dose-efeito significativa entre a melhoria da função cardíaca e o número de células de sementes transplantadas que entram na área do tecido alvo.
O processo pelo qual as células de semente transplantadas entram na área de tecido alvo é chamado de homing celular, e o número de células homing determina o efeito do transplante celular; o homing celular para a área neovascular activa é um processo complexo que depende da interacção entre quimiotractantes (por exemplo, factor-1 derivado de células estromais), receptores quimiotractantes, sinalização intercelular, moléculas de adesão e proteases.
Ainda não se observaram junções de lacunas e troca de informação eléctrica entre os próprios cardiomiócitos do coração e as células semente transplantadas; também, a morte das células semente transplantadas compromete gravemente a eficácia do transplante celular, que pode ser atribuída à isquemia, apoptose e respostas inflamatórias. Portanto, o desenvolvimento de técnicas para melhorar a sobrevivência e diferenciação celular, tais como técnicas de engenharia de tecidos, técnicas de pré-vascularização e técnicas de pré-adaptação, é de grande importância para melhorar o resultado do transplante celular.
Indicações ou indicações potenciais para cardiomioplastia baseada em células são infarto do miocárdio, DCM idiopático, cardiomiopatia diabética, doença de Chagas, regurgitação mitral isquémica, insuficiência de densificação miocárdica, cardiomiopatia pediátrica e doença relacionada com reconstrução ventricular cirúrgica. Verificou-se que as cardiomiopatias não isquémicas retiram maiores benefícios da cito miocardioplastia do que as cardiomiopatias isquémicas. A cardiomioplastia citogénica tem sido utilizada com sucesso e com resultados de paragem cardíaca em modelos de pequenos animais e em modelos caninos de DCM idiopático e adriamicina, com ensaios clínicos já em curso em doentes com DCM idiopático.
As células de semente transplantadas sobrevivem bem neste miocárdio hospedeiro, presumivelmente porque a perfusão miocárdica não é tão gravemente perturbada na cardiomiopatia não isquémica como nos doentes com cardiomiopatia isquémica. Considerando que a etiologia dos pacientes de DCM pediátricos é diferente da dos adultos, os pacientes de DCM pediátricos são mais adequados como indicações ideais para a cardiomioplastia citogénica, e são mais susceptíveis de beneficiar desta técnica. Estudos demonstraram que células estaminais mesenquimais, células estaminais embrionárias e células estaminais pluripotentes induzidas diferenciadas podem ser utilizadas como células-semente para pacientes com cardiomiopatia pediátrica.
3. os CEM do cordão umbilical são viáveis como células semente para cardiomioplastia celular em doentes pediátricos com DCM.
Teoricamente, as células estaminais embrionárias e as células estaminais pluripotentes diferenciadas induzidas são células semente ideais para a cardiomiopatia celular em pacientes pediátricos com cardiomiopatia; no entanto, as primeiras têm fontes limitadas e podem ter problemas éticos; enquanto as últimas requerem a adição de substâncias de indução durante o processo de cultura e o efeito do próprio meio de cultura nas células semente, bem como nos cardiomiócitos, ainda não é claro, limitando assim grandemente a sua aplicação clínica e limitando-se principalmente a experiências em animais. Este último ainda não foi esclarecido, bem como os efeitos do próprio meio de cultura nas células de semente e nos cardiomiócitos. As células estaminais mesenquimais (CEM) são uma classe de células estaminais diferenciadas multipotentes com capacidade de auto-renovação e encontram-se na medula óssea e em muitos outros tecidos de adultos.
Os CEM podem ser isolados da medula óssea e podem diferenciar-se numa variedade de células tais como osteoblastos, adipócitos, condrócitos, células musculares e células tendinosas. Por esta razão, os CEM na medula óssea são conhecidos como células doadoras universais. Nos últimos anos, a aplicação de transplante de CEM de medula óssea para reparar o miocárdio danificado tornou-se um tema quente de investigação no país e no estrangeiro; numerosos estudos confirmaram que o transplante de CEM pode inibir a resposta inflamatória no miocárdio, inibir a apoptose de cardiomiócitos e estimular a revascularização intramiocárdica; existem efeitos terapêuticos óbvios em modelos animais de DCM, e em estudos clínicos, o transplante de CEM pode melhorar significativamente a função ventricular em adultos com DCM numa fase inicial. Em estudos clínicos, o transplante de MSC melhorou significativamente a função ventricular em adultos com DCM.
Contudo, a fonte de CEM de medula óssea é limitada e o acesso às mesmas é invasivo; o número de CEM com potencial de diferenciação na medula óssea diminui com a idade; e a eficiência da conversão de CEM de medula óssea induzida em cardiomiócitos é baixa. A aspiração de medula óssea é extremamente inconveniente para as crianças e não é bem aceite pelas crianças e pelos pais, enquanto que a quantidade de medula óssea aspirada das crianças é baixa. Estes factores limitam grandemente a utilização de CEM de medula óssea para transplante em doentes com DCM pediátricos e também afectam seriamente o resultado do transplante de CEM de medula óssea.
4. a fundamentação para o transplante de MSC do sangue do cordão umbilical pela via intramuscular periférica para o tratamento do DCM em crianças.
Foi demonstrado que a injecção de células semente através do sistema intravenoso não é útil para a regeneração miocárdica, uma vez que a maioria das células de entrada permanece nos pulmões, fígado e baço e não alberga o tecido miocárdico. Actualmente, as principais vias de transplante de células de semente de cardiomioplastia celular são a via epicárdica, a via endocárdica e a via intracoronária. A via epicárdica é conseguida principalmente por técnicas cirúrgicas, toracoscópicas e robotizadas, que têm a vantagem de uma boa exposição da área de transplante, locais precisos de injecção e a possibilidade de múltiplas injecções; contudo, esta técnica exige que o paciente suporte os riscos associados à anestesia geral e ao próprio procedimento, e é particularmente difícil de conseguir em doentes com DCM pediátricos.
Tanto as vias endocárdicas como intracoronarianas são técnicas de transplante celular baseadas em cateteres que são menos invasivas, relativamente simples de executar e podem ser repetidas várias vezes, mas ambas requerem que os pacientes pediátricos sejam submetidos a anestesia geral ou local e os riscos associados ao próprio procedimento de cateterização, especialmente as complicações associadas a esta última, tais como arritmias graves e danos vasculares. Na via endocárdica, é relativamente difícil localizar a área transplantada dentro do ventrículo com o cateter cardíaco, e existe um elevado risco de perda de células semente durante a injecção, o que reduz a eficácia do transplante; enquanto na via intracoronária, não é teoricamente claro se as células semente podem migrar através da membrana do porão para o miocárdio, e existe um risco de microembolismo nesta técnica.
Além disso, as três vias podem causar novas e prejudiciais cicatrizes e calcificações no coração, que podem induzir novas e severas arritmias e deteriorar ainda mais a função cardíaca. Há, portanto, uma necessidade urgente de desenvolver métodos de implantação de células semente que sejam menos invasivos, não exijam anestesia, sejam simples de executar, sejam repetíveis, seguros e adequados para doentes com DCM pediátrico.
A injecção intramuscular de CEM mostrou melhorar a distrofia miotónica e, por conseguinte, os doentes com distrofia com cardiomiopatia são mais adequados para a injecção intramuscular de CEM; estudos anteriores confirmaram que os CEM injectados intramuscularmente no músculo esquelético não migram para outros tecidos. Recentemente, Shabbir et al. inovaram um novo método não invasivo de introdução de células estaminais, fazendo pleno uso dos efeitos tróficos das CEM da medula óssea com a ajuda de um modelo de hamster de cardiomiopatia dilatada.
Nomeadamente, a injecção intramuscular de CEM e culturas condicionadas de CEM revelou um aumento de 40% no encurtamento do eixo curto cardíaco, um aumento de 30% e 80% na densidade dos núcleos capilares e miocárdicos do tecido miocárdico, respectivamente, uma redução de 60% na apoptose miocárdica e uma redução de 50% na fibrose miocárdica 1 mês após o transplante de CEM; evidências da regeneração das células miocárdicas mostraram que os marcadores do ciclo celular (Ki67 e histona fosforilada H3) a expressão foi aumentada em 2 vezes e o diâmetro dos cardiomiócitos foi reduzido em média em 13%; os níveis circulantes de factor de crescimento de hepatócitos, factor de transplante de leucemia e factor de estimulação monoclonal de macrófagos foram significativamente aumentados.
Yoo et al. não encontraram diferenças significativas nos factores de secreção entre as CEM derivadas da medula óssea adulta, tecido testicular, sangue do cordão umbilical e tecido do cordão umbilical, e nenhuma alteração na expressão do factor de crescimento dos hepatócitos, transformando os factores de crescimento beta e ciclooxigenase-1 (COX-1) e COX-2. Isto sugere que os CEM de origem do sangue do cordão umbilical e os CEM de origem da medula óssea têm efeitos tróficos semelhantes. Por conseguinte, a implantação de CEM do sangue do cordão umbilical através da via muscular periférica é uma grande promessa para o tratamento do DCM em crianças, explorando os efeitos nutricionais e parácrinos das CEM do sangue do cordão umbilical.