Využití kmenových buněk v léčbě astmatu u koní

Syndrom koňského astmatu (EAS), starším názvem též chronické obstrukční onemocnění plic (COPD), je chronické zánětlivé onemocnění postihující dolní cesty dýchací koní většinou starších sedmi let. Neformálně je označované také jako astma či dušnost.

Na rozvoji EAS se podílí kombinace genetických predispozic a faktorů vnějšího prostředí. Nemoc vzniká na podkladě kontaktu zvířete s alergenem, který vyvolá přehnanou reakci imunitního systému. Mezi alergeny, které mohou astma vyvolat, se řadí částice prachu ze sena či podestýlky, spory plísní, endotoxiny, mikroorganismy, za zhoršených hygienických podmínek se hromadící těkavé plyny (např. čpavek), pyl aj. Většina koní vykazuje klinické příznaky při ustájení na hluboké podestýlce a při krmení senem.

V důsledku hyperreaktivity imunitního systému dochází v dýchacích cestách koně k zánětlivé reakci a hypersekreci hlenu, který způsobuje obstrukci dýchacích cest, a tím ztěžuje dýchání. Vlivem zánětlivých mediátorů dochází k bronchospasmu a dysfunkci v relaxaci hladké svaloviny dýchacích cest. U těžkých forem astmatu se vlivem dlouhodobého chronického zánětu přestavuje stěna průdušek a dochází tak k jejich nevratnému poškození. Průběh onemocnění se postupem času zhoršuje, zejména pokud zvíře nelze chránit před vyvolávajícími faktory.

Na základě závažnosti průběhu a klinických příznaků se u EAS rozlišuje mírná až středně těžká forma (IAD) a těžká forma (RAO,rekurentní obstrukce plic). Dochází ke zhoršení fyzického výkonu koně, k nesnášenlivosti zátěže, auskultačně jsou patrné pískoty. U rozvinutého onemocnění lze pozorovat dušnost i v klidu, zapojení břišního lisu při dýchání, epizody kašle, dále rozšířené nozdry, ze kterých vytéká sekret. Postupem času se rozvíjí suchý neproduktivní kašel, který koně vysiluje. Může být patrný nejenom při fyzické námaze, ale také po krmení, u pokročilé formy i v klidové fázi.

V rámci konzervativní terapie je základem vhodné nastavení chovatelských podmínek minimalizující kontakt koně s potenciálními alergeny. Bez něj jakákoli medikace může přinést jen dočasný efekt. Ideální je volná pastva, nekrmit koně suchým senem. Jako podestýlku je vhodné volit neprašné materiály, např. hobliny. Je třeba klást důraz na úklid a dezinfekci stájí a také na větrání, a to za účelem redukce dráždivých výparů čpavku z podestýlky, které nutí koně ke kašli.

Z farmak se využívají bronchodilatátory na uvolnění dýchacích cest a kortikosteroidy k potlačení zánětu. Terapie kortikosteroidy se však pojí s řadou nežádoucích účinků (např. větší náchylnost k infekcím, svalová atrofie, ukládání tuku, zhoršení kvality kůže a srsti, zvýšení hodnot jaterních enzymů, změny chování, dráždění trávicího traktu aj.).

Z výše uvedených důvodů je nezbytné vyvíjet a zkoumat nové alternativní způsoby léčby EAS. Jednou z možností je využití potenciálu mezenchymálních kmenových buněk (MSC), které se vyznačují regeneračními a imunomodulačními účinky.

Studie Barussi et al. (2016) zkoumala účinky mononukleárních MSC z kostní dřeně (BMMSC) na zánětlivý proces u koní s RAO. Koně byli rozděleni do dvou skupin. Skupině I byla podána intratracheálně jednorázová dávka BMMSC a skupina II užívala po dobu 21 dnů perorálně dexametazon. Obě skupiny vykazovaly po 7 a 21 dnech zlepšení klinických příznaků a snížení respiračního úsilí, snížil se počet neutrofilů a vzrostl počet makrofágů. Ale pouze u MSC léčených koní se po 21 dnech výrazně zvýšila hladina interleukinu IL-10. Výsledky naznačují, že BMMSC mohou zmírnit zánětlivou reakci provázející RAO, přičemž mají potenciál k ochraně a reparaci postižených tkání. Naproti tomu tradiční léčba kortikosteroidy zánět pouze tlumí, často za cenu mnoha nežádoucích účinků.

Další významné poznatky přinesla studie Adamič et al. (2022), která u astmatických koní zkoumala bezpečnost a účinnost intrabronchiální aplikace autologních MSC z tukové tkáně. Vzorky tkání (3–4 g), ze kterých byly izolovány a následně kultivovány MSC, byly v lokální anestezii odebrány celkem 10 koním z podkožního tuku na zádi. Výsledná aplikační dávka obsahující 100 milionů buněk jim pak byla endoskopicky vpravena do dýchacích cest. Dalších 10 koní ve studii bylo léčeno perorálně dexametazonem. Hodnoceny byly klinický stav a endoskopický nález v dýchacích cestách. Tekutina získaná bronchoalveolární laváží se hodnotila cytologicky (množství a diferenciální rozpočet buněk) a zjišťovala se koncentrace cytokinů (IL-1β, IL-4, IL-17, TNF-α, IFNγ na úrovni mRNA a proteinů). Hodnocení proběhlo před aplikací MSC a tři týdny po aplikaci. Koně byli monitorováni z hlediska rekurence onemocnění dalších 12 měsíců.

Studie prokázala, že aplikace MSC astmatickým koním pomáhá zmírnit zánětlivou reakci a přispívá k reparaci postižených tkání. Pozitivní účinky a zlepšení klinických příznaků u koní léčených MSC přetrvávaly déle. Nelze však vyloučit možné recidivy a nutnost reaplikace buněk. Bylo by proto vhodné, aby se budoucí výzkum zaměřil na systematický monitoring případných recidiv.

2. 12. 2024

MVDr. Alexandra Fašková

Zdroje:

Barussi FCM, Bastos FZ, Leite LMB, Fragoso FYI, Senegaglia AC, Brofman PRS, Nishiyama A, Pimpão CT, Michelotto PV Jr. (2016): Intratracheal therapy with autologous bone marrow-derived mononuclear cells reduces airway inflammation in horses with recurrent airway obstruction. Respiratory Physiology & Neurobiology, 232, 35–42. doi: 10.1016/j.resp.2016.07.002

Adamič N, Prpar Mihevc S, Blagus R, Kramarič P, Krapež U, Majdič G, Viel L, Hoffman AM, Bienzle D, Vengust M (2022): Effect of intrabronchial administration of autologous adipose-derived mesenchymal stem cells on severe equine asthma. Stem Cell Research & Therapy, 13, 23. doi: 10.1186/s13287-022-02704-7

Související články