CC BY
14
Морфологические изменения в тканях матки лабораторных животных под влиянием мезенхимальных стволовых клеток
Михалевич С.И.1, Бурьяк Д.В.1, Креер С.А.1, Полешко А.Г.2, Владимирская Т.Э.1, Устемчук А.М.1, Волотовский И.Д.2
Белорусская медицинская академия последипломного образования, Минск 2Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Mikhalevich S.I.1, Buriak D.V.1, Kreer S.A.1, Poleshko A.G.2, Vladimirskaya TE.1, Ustemchuk A.M.1, Volotovsky I.D.2
1Belarusian Medical Academy of Post-Graduate Education, Minsk 2Institute of Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus
Morphological changes in the tissues of the uterus of laboratory animals under the influence of mesenchymal stem cells
Резюме. Приведены результаты исследования морфологических изменений в тканях матки лабораторных животных при введении в ткани матки мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани (МСК ЖТ). Цель исследования - обосновать использование матки кроликов в качестве модели для изучения экспериментальных посттравматических рубцовых и спаечных процессов в этом органе и установить характер морфологических изменений в тканях матки при применении МСК ЖТ. Характер восстановительного процесса в тканях матки у экспериментальных животных, у которых применялись взвесь культур МСК ЖТ с физиологическим раствором, был наиболее выраженным, что подтвердили данные морфологического исследования. Восстановительный процесс был более быстрым. Ключевые слова: мезенхимальные стволовые клетки, аутологичные мезенхимальные стволовые клетки, спаечный процесс, рубцы в матке.
Медицинские новости. - 2021. - №6. - С. 77-80. Summary. The article presents the results of a study of morphological changes in the uterine tissues of laboratory animals when introducing mesenchymal adipose tissue stem cells (AT MSCs) into the uterine tissues. The aim of the study was to justify the use of the rabbit uterus as a model for studying experimental post-traumatic scar and adhesive processes in this organ and to establish the nature of morphological changes in the uterine tissues when using MSCs. The nature of the recovery process in the uterine tissues in experimental animals in which a suspension of AT MSCs cultures with saline solution was used was the most pronounced, which was confirmed by the data of the morphological study The recovery process was faster. Keywords: mesenchymal stem cells, autologous mesenchymal stem cells, adhesions, uterine scarring. Meditsinskie novosti. - 2021. - N6. - P. 77-80.
В современной гинекологии проблема спаечных и рубцовых изменений в матке и маточных трубах является особенно актуальной. Во-первых, образование спаек и рубцов приводит к развитию бесплодия и формированию хронической тазовой боли. Во-вторых, спаечный процесс и рубцовые изменения обусловливают большое количество хирургических осложнений. В-третьих, эти осложнения требуют высокой мобилизации хирургических ресурсов клиник. В-четвертых, все эти негативные последствия увеличивают экономические затраты для оказания помощи таким пациенткам [11, 13].
В бесплодном браке женскому бесплодию отводится 40-50%, а женское бесплодие более чем в 50-55%, в свою очередь, обусловлено нарушениями репродуктивной функции в результате перенесенных воспалительных заболеваний, оперативных вмешательств непосредственно на матке и придатках, органах малого таза [3, 7]. Маточный фактор выявляют в качестве одной из причин женского бесплодия в 15-25% случаев [6].
Несмотря на разработку и применение комплексных мероприятий, направленных на профилактику и лечение данной пато-
логии, явной тенденции к снижению заболеваемости у пациентов всех возрастных групп нет. Поэтому вопросы эффективного лечения и профилактики спаечных и рубцовых изменений в матке и возникающих осложнений остаются актуальными.
Воспалительный процесс в тканях матки имеет деструктивный характер. Из-за слабого репаративного потенциала данных структур восстановление тканей матки за счет физиологической регенерации продолжается длительное время и может происходит не в полном объеме с образованием истмоцеле (дефект; который образовывается в рубце на матке после оперативного вмешательства), несостоятельности рубцов на матке, в дальнейшем угрозой разрывов матки во время беременности, невынашиванию беременности, нарушению прикрепления плаценты к стенке матки, плацентарной недостаточности [4].
Отечественными и зарубежными учеными проводились исследования для поиска новых технологий и методик лечения и медицинской профилактики спаечных и рубцовых изменений в матке на доклиническом и клиническом уровнях. Особенно остро эта проблема стоит у пациенток, перенесших оперативные
вмешательства на матке по поводу гинекологических заболеваний или после оперативного родоразрешения, после неоднократных выскабливаний слизистой оболочки полости матки, которые планируют в перспективе беременность.
В 2010 году К.Ю. Вязьминой была предложена методика профилактики спаечных процессов в органах малого таза после оперативного лечения на матке. Антиадгезивная смесь и препарат «Мезогель» являются достаточно эффективными противо-спаечными средствами, способствующими улучшению результатов проведения орга-носберегающих оперативных вмешательств и репродуктивного прогноза [2].
В 2012 году И.В. Телегиной проведено исследование, в котором показано влияние характера выполнения операции кесарева сечения на процесс формирования рубца на матке. Выполнение первой операции кесарево сечение с началом родовой деятельности позволяет повышать частоту формирования более морфологически полноценного рубца на матке [8]. В 2016 году А.Л. Тихомиров и соавт. показали, что адекватная интраоперационная противоспаечная профилактика в гинекологии с использованием комплексного геля
№6^ 2021
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
Рисунок 1
Нормальная матка кроликов
Маточные рога со спаечным процессом на 7-е сутки после оперативного вмешательства у ЭЖ контрольной группы
_| Маточные рога
со спаечным процессом на 14-е сутки после оперативного вмешательства у ЭЖ контрольной группы
Антиадгезин, содержащий в своем составе гиалуроновую кислоту и карбоксиметилцел-люлозу, способствует снижению риска образования спаек в малом тазу и остаточных осложнений спаечного процесса [9].
В 2017 году Т.А. Перепеловой определены клинико-морфологические критерии несостоятельности рубца на матке после кесарева сечения и на основании экспериментального исследования изучены морфологические изменения миометрия при под-брюшинном укреплении шва современными сетчатыми эндопротезами. При укреплении
шва на матке в эксперименте современными сетчатыми эндопротезами выявлено, что лучшей биосовместимостью обладает частично рассасывающийся эндопротез «РгоАех», так как не вызывает дезорганизацию миометрия и не препятствует регенерации гладкомы-шечной ткани, однако низкая способность к растяжению и изменению формы ограничивает его использование в практическом акушерстве и гинекологии [5].
В 2019 году Л.В. Ткаченко и соавт. представили трехэтапный способ профилактики спаечной болезни после миомэктомии. Для этого на первом этапе за 30-45 минут до операции пациентке внутривенно капельно вводили 1,0 г транексамовой кислоты, разведенной в 200 мл 0,9% раствора хлорида натрия в течение 20-30 минут, обеспечивающего снижение периопера-ционной кровопотери и предупреждение развития коагулопатического кровотечения; на втором этапе после миомэк-томии, на область послеоперационного рубца наносился противоспаечный рассасывающийся гель «Антиадгезин» (5 г), создающий искусственный временный барьер между поврежденными тканями; на третьем этапе осуществлялось введение антифиброзирующего препарата «Лонгидаза» в виде вагинальных свечей по одному суппозиторию 1 раз в 3 дня -10 суппозиториев на курс лечения. Данная методика повышала шансы на реализацию репродуктивной функции [10].
Проводимые в современной медицине исследования свидетельствуют о высокой способности МСК ЖТ инициировать и ускорять восстановительные процессы в тканях человека, а также секретировать необходимые факторы, стимулирующие резидентные клетки-предшественники [12, 15], что улучшает результаты проводимой терапии [14].
Необходимым условием для получения достоверных и воспроизводимых результатов является наличие качественных экспериментальных моделей, которые позволяют объективно отслеживать происходящие в матке изменения.
Цельисследошия- обосновать использование матки кроликов в качестве экспериментальной модели для изучения рубцовых и спаечных изменений в органе, установить характер клинических и морфологических изменений в тканях матки у экспериментальных животных при применении МСК ЖТ.
Материалы и методы
Стандартизированными методами производили выделение и культивирование МСК ЖТ экспериментальных животных (ЭЖ), контроль качества кле-
Маточные рога на 30-е сутки после оперативного вмешательства у ЭЖ опытной группы
_Диффузно-очаговый
склероз миометрия в области рубца (стрелки). Окраска по Массону, ув. х100
Лимфоцитарный инфильтрат в области шва. Волокнистая соединительная ткань в зоне рубца (стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, ув. х40
точной культуры, включавший в себя оценку пролиферативной активности и жизнеспособности МСК, определение фенотипа клеток с использованием моноклональных антител, оценку и контроль контаминации микроорганизмами. МСК выделялись из ЖТ кроликов и культивировались по отработанной в Институте биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси методике [1]. Пролиферативная активность, а именно среднее время удвоения клеток, использованных в эксперименте, составляло 35 ч, жизнеспособность - 92-95%. Судя по данным фенотипирования с использованием проточной цитофлуориметрии, в культуре на долю МСК приходилось не менее 95-97%. Применяли хирургический и гистологический методы.
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
№6 • 2021
78
Дискомплексация слоев миометрия (стрелка). Резкий отек периметрия. Окраска гематоксилином и эозином, ув. х40
Резкий отек сосудистого слоя миометрия с полнокровием и эктазией вен (стрелки). Очаг созревающей соединительной ткани распространяется на все слои миометрия. Окраска гематоксилином и эозином, ув. х40
| Грубоволокнистая созревающая соединительная ткань в зоне рубца. Окраска по Массону, ув. х100
Объектами исследования выступали 18 кроликов женского пола с массой тела не менее 3 кг. Поддействием наркоза всем ЭЖ в области матки, острым путем на расстоянии 1 см от места срастания маточных рогов моделировали два разреза через все слои размерами 1 см на правом и левом рогах матки. Раны ушивали непрерывным швом колющей иглой с нерассасывающейся нитью для маркировки.
ЭЖ были разделены на две однородных группы: контрольную (9 ЭЖ) и одну опытную (9 ЭЖ). В сформированные разрезы в матке у ЭЖ в опытной группе после ушивания матки в область потенциального формирования рубца вводили с помощью шприца 1 мл суспензии МСК ЖТ в концентрации 106 кл/мл, ресуспендированных
в физиологическом растворе. Контрольной группе ЭЖ не вводились. По истечении срока наблюдения (7-е, 14-е сутки и спустя 30 суток после оперативного вмешательства) ЭЖ контрольной и опытной группы выводили из эксперимента с соблюдением принципов биоэтики в соответствии со стандартами GLP. Производили забор маток ЭЖ. Образцы ткани фиксировали в 10% нейтральном формалине. Затем промывали в проточной воде в течение 4 часов, обезвоживали в спиртах восходящей концентрации (70, 80, 96, абсолютный спирт). Далее подготовку материала проводили по стандартному протоколу и заливали в парафин. Из парафиновых блоков изготавливали срезы толщиной 3 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином (обзорная окраска) и по Массону (выявление эластических, коллагеновых и мышечных волокон). Изучение препаратов и изготовление микрофотографий выполняли с помощью светового микроскопа с программным обеспечением (Мйю, Нидерланды).
Результаты и обсуждение
Клиническое наблюдение показало, что у ЭЖ контрольной и опытных групп сроки регенерации различались. Восстановление тканей у ЭЖ опытной группы характеризовалось более быстрым и анатомичным заживлением (без выраженной дискомплексации слоев). У ЭЖ контрольной группы, в отличие от животных опытной группы, наблюдали клинически более выраженный послеоперационный спаечный процесс в органах малого таза (рис. 2, 3). В опытной группе клинически у ЭЖ спаечный процесс был менее выражен даже на 30-е сутки (рис. 4).
Морфологическая картина восстановления тканей матки
На 7-е сутки у ЭЖ контрольной группы в микропрепаратах наблюдается разрастание незрелой соединительной ткани (волокнистой, многоклеточной с замещением ею внутреннего, сосудистого и очагово наружного слоев миоме-трия и эндометрия. Диффузно-очаговый склероз миометрия в области рубца. Периметрий: отек, диапедезные кровоизлияния, эктазия венул. Эндометрий: очаговая гипотрофия и атрофия (рис. 5).
На 14-е сутки у ЭЖ контрольной группы в микропрепаратах отмечается разрастание созревающей соединительной ткани (грубо-волокнистой, многоклеточной) с замещением ею внутреннего слоя миометрия. Дискомплек-сация слоев миометрия. Мускуляризация стенок кровеносных сосудов (разрастание мышечной оболочки). Диффузно-очаговый склероз внутреннего слоя миометрия в об-
Разрастание миометрия за счет гиперцеллюлярности миоцитов, фибробластов и волокон (стрелка). Расширение собственного слоя слизистой оболочки матки. Окраска гематоксилином и эозином, ув. х40
Созревающая многоклеточная грубоволокнистая соединительная ткань, очаг фиброза вблизи шовной полости (стрелка). Окраска по Массону, ув. х100
йЬ' ■¿Г'-'---'-,
к •:
I»
I Зр^Г
ш
Л
■ • * ■ .■ ■•Я
Ж
Диффузный фиброз миометрия. Обилие миоцитов и миофибробластов. Окраска по Массону, ув. х100
ласти рубца. Периметрий: отек, диапедезные кровоизлияния, эктазия венул. Эндометрий: очаговые полипозные разрастания (рис. 6).
На 30-е сутки у ЭЖ контрольной группы в микропрепаратах разрастание созревающей соединительной ткани (фиброзной) с замещением ею внутреннего и среднего слоев миометрия. Дискомплексация слоев миометрия. Пе-риметрий: очаговый отек, диапедезные кровоизлияния, эктазия лимфатических капилляров. Эндометрий: очаговые по-липозные разрастания (рис. 7-9).
На 7-е сутки у ЭЖ опытной группы в микропрепаратах отмечается разрастание
№6^ 2021
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
миометрия (внутреннего и сосудистого слоев) за счет гиперцеллюлярности клеточного и волокнистого компонентов. Визуализируются мелкие недифференцированные клетки. Воспалительная инфильтрация отсутствует. Периметрий: очаговое утолщение, сегментарный отек. Эндометрий: выраженное расширение собственного слоя слизистой оболочки матки (рис. 10).
В микропрепаратах на 14-е сутки у ЭЖ второй группы отмечается диффузный фиброз внутреннего слоя миометрия и очаговый сосудистого и наружного слоев. Среди клеток фибробластного дифферона преобладают фиброциты. Визуализируются мелкие недифференцированные клетки с выраженной трансформацией их в фибробласты и фиброциты. Воспалительная инфильтрация отсутствует. Периметрий: сегментарный отек. Эндометрий: капиллярный ангиоз (рис. 11).
В микропрепаратах на 30-е сутки у ЭЖ второй группы отмечается диффузный фиброз внутреннего слоя миометрия и диффуз-но-очаговый сосудистого и наружного слоев. В зонах рубца обилие миоцитов и миофибро-бластов. Участки дискомплексации слоев миометрия. Воспалительная инфильтрация отсутствует. Периметрий: очаговый отек. Эндометрий: расширение собственного слоя, капиллярный ангиоз (рис. 12).
Таким образом, при применении МСК ЖТ отмечается сокращение сроков регенерации, а также более анатомичное восстановление тканей матки по сравнению без использования указанного продукта,
что выражается в отсутствии воспалительных инфильтратов, большим скоплением клеток - предшественников мышечной ткани - миоцитов и миофибробластов, ранним ангиогенезом, гиперцеллюлярностью.
Заключение
Разработанная экспериментальная модель рубцовых и спаечных изменений в матке у лабораторных животных (кролики - самки), позволяет установить характер клинических и морфологических изменений в тканях матки у ЭЖ под влиянием МСК ЖТ и оценить интенсивность восстановительного процесса при применении данного продукта.
Применение МСК ЖТ у ЭЖ позволяет ускорить сроки регенерации тканей матки и достичь высоких показателей ее восстановления.
Информированное согласие: проведение настоящего экспериментального исследования одобрено независимым этическим комитетом и регламентировалось требованиями, установленными техническим кодексом установившейся практики 125-2008 «Надлежащая лабораторная практика», санитарными правилами и нормами 2.1.2.12-18-2006 «Устройство, оборудование и содержание экспериментально-биологических клиник (вивариев)».
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Василевич И.Б., Баранов Е.В., Лобанок Е.С., Третьяк С.И., Волотовский И.Д. // Вести НАН Беларуси, Сер. бiял. навук. - 2013. - №2. - С.64-70.
2. Вязьмина К.Ю. Профилактика спаечного процесса у женщин репродуктивного возраста после консервативной миомэктомии: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - М., 2010. - 109 с.
3. Корнеева И.Е. Современная концепция диагностики и лечения бесплодия в браке: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - М., 2003. - 280 с.
4. Мартынов С.А., Адамян Л.В. // Гинекология. -2020. - №22 (5). - С.70-75.
5. Перепелова Т.А. // Акушерство. Гинекология. Репродукция. - 2016. - Т.10, №1. - С.111-118.
6. Радзинский В.Е. Гинекология: Учеб. пособие / В.Е. Радзинский, А.М. Фукс. - М., 2014. - С.1000.
7. Савельева Г.М. Гинекология: Учеб. пособие / Г.М. Савельева, В.Г. Бреусенко. - М., 2012. - С.423.
8. Телегина И.В. // Журнал акушерства и женских болезней. - 2013. - T.LXII, вып.4. - С.61-65.
9. Тихомиров А.Л. // Российский вестник акушера-гинеколога. - 2016. - №5. - С.100-105.
10. Ткаченко Л.В. // Вестник ВолгГМУ. - 2019. - №3 (71). - С.70-73.
11. Herrmann A., De Wilde R.L. // Best Pract. Res. Clin. Obstet. Gynaecol. - 2015. - Vol.15. - P.193-195.
12. Minteer D.M., Marra K.G., Rubin J.P. // Clinics in Plastic Surgery. - 2015. - Vol.42, N2. - P.169-179.
13. Pathogenesis, consequences, and control of peritoneal adhesionsin gynecologic surgery / The Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine in collaboration with the Society of Reproductive Surgeons // Fertil Steril. -2013. - Vol.99, №6. - Р.1550-1555.
14. Shin L., Peterson D.A. // Stem Cells Translational Medicine. - 2013. - Vol.2, N1. - P.33-42.
15. Tsai S.J., Ding YW., Shih M.C., Tu YK. // Journal of Clinical Periodontology. - 2020. https://doi. org/10.1111/jcpe.13338
Поступила 19.03.2021 г.
ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ
«Медицинские новости» N96 (321) 2021 г.
Рецензируемый научно-практический информационно-аналитический журнал. Свидетельство о регистрации № 965 выдано Министерством информации Республики Беларусь 9 июля 2010 года. Периодичность - 1 раз в месяц
Учредитель
Частное издательское
унитарное предприятие
«ЮпокомИнфоМед».
Юридический адрес
220018, г. Минск, ул. Якубовского, 70-5.
УНП 191350993
Редакция
Шарабчиев Юрий Талетович (главный редактор, директор) Ясевич Татьяна Владимировна (редактор, зам. директора) Капля Марина Николаевна (ответственный секретарь, руководитель направления) Колоницкая О.М. (дизайн, верстка)
Цена свободная.
Тираж распространения, включая электронную подписку, 1005 экз.
Адрес для переписки: 220004, Минск,
ул. Короля, 51, офис 22 (7 этаж)
Тел.: (+375-17) 350-06-41 (гл. редактор),
373-07-01, факс: 374-07-02
Velcom (+375-29) 695-94-19
E-mail: [email protected]
(для рекламодателей);
(для авторов)
www.mednovosti.by
Ответственность за достоверность
и интерпретацию предоставленной
информации несут авторы.
Редакция оставляет
за собой право
по своему усмотрению
размещать полные тексты
публикуемых статей
на сайте редакции www.mednovosti.by
и в электронных базах данных
(на сайтах) своих партнеров
По данным Google Analytics
(май 2021 г.): посещаемость сайта www.mednovosti.by - 199500; читаемость журнала «Медицинские новости» - 14500.
Журнал «Медицинские новости» включен в электронные базы данных «КиберЛенинка» и РИНЦ eLIBRARY.ru Цитируемость - 10 201. Impact factor - 0,237. индекс Хирша - 14.
Подписка: по каталогам РУП «Белпочта» и РУП «Белсоюзпечать» индексы: 74954 (инд.), 749542 (вед.); Украина (ГП «Пресса»), Литва (АО «Летувос паштас»), Латвия (ООО
«Подписное агентство PKS»), Болгария (Фирма INDEX), РФ (ООО «Информнаука»), РФ (ЗАО «МК-Периодика»), Молдова (ГП «Пошта Молдовей»)
Подписано в печать 25.06.2021 г Формат 60х84 1/8. Гарнитура Helvetica Narrow. Уч.-изд. 12,0 л.
Типография: Государственное предприятие «СтройМедиаПроект» ЛП № 02330/71 от 23.01.2014 ул. В. Хоружей, 13/61, 220123, г. Минск
