Предварительные итоги экспериментального и клинического применения экстрацеллюлярных микровезикул мезенхимальных стромальных клеток после кесарева сечения

Резюме

Цель - оценить переносимость введения экстрацеллюлярных микровезикул (ЭМВ) мезенхимальных стромальных клеток (МСК) плацентарного происхождения сначала экспериментальным животным (крысам инбрендной линии WAG) после создания у них модели кесарева сечения для улучшения репарации рубца, а следующим этапом роженицам во время абдоминального родоразрешения с анализом течения их послеоперационного периода.

Материал и методы. В исследование были включены 2 группы лабораторных животных (144 крысы - основная группа и 189 - группа контроля), которым в интактную матку и в область швов после моделирования кесарева сечения вводили ЭМВ, и 2 группы родильниц, которым проводилось кесарево сечение: основную группу составили 59 пациенток, которым в ходе абдоминального родоразрешения после ушивания нижнего сегмента однорядным непрерывным викриловым швом вводилось 500 мкл ЭМВ МСК. В группу сравнения (контрольную) вошли 60 пациенток с ушиванием матки однорядным непрерывным викриловым швом без введения микровезикул.

Результаты. В группе с введением экзосом не было зарегистрировано ни одной послеоперационной смерти, тогда как в контроле погибли 9 крыс. После применения микровезикул родило в 1,3 раза большее количество животных - 62,5% по сравнению с 47,6%, что не только указывало на отсутствие неблагоприятного интраоперационного воздействия микровезикул, но, наоборот, на улучшение микроциркуляции в области операционной раны. Результаты экспериментальных работ позволили локальному этическому комитету Новосибирского городского клинического перинатального центра одобрить применение ЭМВ МСК беременным после подписания ими информированного добровольного согласия в ходе проведения кесарева сечения. У всех родильниц основной группы послеоперационный период протекал без осложнений. Послеоперационный койко-день у них составлял 4,26±0,09, что достоверно меньше в сравнении с группой контроля, в которой пациентки выписывались в основном через 5,33±0,38 сут (p<0,05). Все пациентки после введения экзосом были включены в группу с последующим самопроизвольным родоразрешением с рубцом на матке после кесарева сечения, так как в ближайшие 2-3 года планировали повторную беременность. У них не было отмечено ни одного случая гнойно-септических осложнений, в то время как в контрольной группе без введения ЭМВ МСК было зафиксировано 4 эндометрита (6%) и 2 лохиометры (3,3%).

Заключение. Таким образом, полученные успешные экспериментальные данные позволили применить ЭМВ МКС у пациенток и продемонстрировать их хорошую переносимость и более высокую эффективность при интраоперационном введении по сравнению с традиционным хирургическим лечением. Первые результаты клинического применения экзосом позволяют надеяться на улучшение репарации миометрия и прогнозировать самопроизвольные роды у пациенток с рубцом на матке после кесарева сечения.

Ключевые слова:экстрацеллюлярные микровезикулы, экзосомы, абдоминальное родоразрешение

Финансирование. Автор заявляет об отсутствии спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Пекарева Е.О. Предварительные итоги экспериментального и клинического применения экстрацеллюлярных микровезикул мезенхимальных стромальных клеток после кесарева сечения // Акушерство и гинекология: новости, мнения, обучение. 2021. Т. 9, № 4. С. 36-43. DOI: https://doi.org/10.33029/2303-9698-2021-9-4-36-43

За последние 15 лет число кесаревых сечений в России достигло 422 тыс., превысив рубеж в 30%. На протяжении последних 10 лет тактика родоразрешения пациенток с рубцом на матке после операции кесарева сечения постепенно меняется в сторону самопроизвольных родов, ведь повторное абдоминальное родоразрешение повышает риск материнской смертности в 5 раз. Вот почему давно назрела необходимость поиска новых методов повышения эффективности репарации миометрия после перенесенной операции, чтобы через 2-3 года женщины смогли забеременеть и родить самопроизвольно. Для улучшения регенерации тканей в клинической медицине на протяжении 15 лет с успехом используются клеточные технологии [1-3], но существуют определенные трудности для их широкого внедрения [4-7]. Поэтому в последние годы большее внимание оказывается не самим клеткам, а их микровезикулам, которые участвуют в обмене между клетками как белковым, так и генетическим материалом. Экстрацеллюлярные микровезикулы (ЭСМ) мезенхимальных стромальных клеток (МСК) посредством секреции могут участвовать в передаче межклеточной информации и работать в качестве модулятора репарации тканей в области рубца миометрия [8-13].

Основываясь на вышеизложенном, мы предполагаем, что использование ЭМВ позволит улучшить течение послеоперационного периода и состояние рубца миометрия, и это даст возможность пациенткам в дальнейшем родить самопроизвольно с рубцом на матке после кесарева сечения и снизить частоту абдоминального родоразрешения. Тем более что проведенные экспериментальные исследования на модели кесарева сечения у лабораторных крыс инбредной линии WAG показали способность экзосом находиться в миометрии как интактных животных, так и после произведенного кесарева сечения не менее 8 сут (рис. 1-3) [14, 15].

Рис. 1. Ткани различных отделов маточных рогов крыс через 2 сут после инъекции ЭМВ. А, Б, В - проксимальный отдел; Г, Д, Е - медиальная треть; Ж, З, И - дистальная часть. Результат компьютерного совмещения изображений, полученных в люминесцентном режиме микроскопа с фильтрами Alexa 488 и для родамина. А - преимущественное свечение при использовании родаминового фильтра единичных очень мелких объектов (стрелки); Б - в крупной клетке цитоплазма флюоресцирует с сильным красным оттенком (стрелка); В - преобладание свечения включений в клеточной цитоплазме в условиях применения фильтра для родамина; Г - мелкие пылевидные объекты ярко флюоресцируют на фоне установки родаминового фильтра (стрелки); Д - разного размера объекты светятся с красным оттенком; Е - в отдельных крупных клеточных элементах цитоплазма более ярко флюоресцирует в условиях применения фильтра для родамина; Ж - объекты интенсивно светятся при использовании родаминового фильтра (стрелки); З - отдельные объекты светятся с красным оттенком; Е - расположенные по- одиночке объекты ярко флюоресцируют в условиях применения фильтра для родамина, в самых мелких пылевидных красное свечение более выражено

Рис. 2. Разные отделы рогов матки животных спустя 8 сут после введения ЭМВ. А, Б, В - проксимальный отдел; Г, Д, Е - медиальная треть; Ж, З, И - дистальная часть. Результат компьютерного совмещения изображений, полученных в люминесцентном режиме микроскопа с фильтрами Alexa 488 и для родамина. А - преобладание равномерного свечения крупных овальных объектов целиком при использовании родаминового фильтра; Б, В - в больших клеточных элементах разных форм мелкие овальные включения в цитоплазме флюоресцируют с сильным красным оттенком; Г, Д, Е - мелкие единичные объекты ярко светятся на фоне установки родаминового фильтра (стрелки); Ж, З, И - небольшие овальные цитоплазменные включения интенсивно флюоресцируют при использовании фильтра для родамина

Рис. 3. Маточные рога крыс после абдоминального родоразрешения и инъекции ЭМВ. А, Б, В - 2 сут после операции; Г, Д, Е - 8 сут. Результат компьютерного совмещения изображений, полученных в люминесцентном режиме микроскопа с фильтрами Alexa 488 и для родамина. А - множество мелких объектов разного диаметра с преимущественным свечением при использовании родаминового фильтра; Б - расположенные поодиночке редкие объекты с преобладанием флюоресценции в условиях применения фильтра для родамина; В - в крупных клетках включения в цитоплазме светятся с сильным красным оттенком; Г - единичные очень мелкие пылевидные объекты ярко флюоресцируют в миометрии на фоне установки родаминового фильтра (стрелки); Д - небольшой объект в просвете сосуда светится красным цветом (стрелка); Е - рядом с филаментами шовного материала ярко флюоресцирует в условиях применения фильтра для родамина очень мелкий объект (стрелка)

Цель исследования - оценить переносимость введения ЭМВ МСК плацентарного происхождения сначала экспериментальным животным (крысам инбредной линии WAG) после создания у них модели кесарева сечения для улучшения репарации рубца, затем роженицам во время абдоминального родоразрешения с анализом течения их послеоперационного периода.

Материал и методы

В условиях эксперимента 144 лабораторным животным (крысы инбредной лини WAG) в интактную матку и в область швов после моделирования кесарева сечения вводили 50 мкл ЭМВ. После введения экзосом как в матку небеременных крыс, так и после кесарева сечения они сохраняются там не менее 8 сут. Несмотря на то что после кесарева сечения и применения ЭМВ крысы рожали на 1 эстральный цикл позже, тем не менее после применения микровезикул родило в 1,3 раза большее количество животных - 62,5% по сравнению с 47,6%, что указывало не только на отсутствие неблагоприятного интраоперационного воздействия микровезикул, но, наоборот, на улучшение микроциркуляции в операционной области.

Результаты экспериментальных работ позволили локальному этическому комитету Новосибирского городского клинического перинатального центра одобрить применение ЭМВ МСК беременным после подписания ими информированного добровольного согласия в ходе проведения кесарева сечения. Обследованы и родоразрешены 119 пациенток. Все они были разделены на 2 группы.

1- я группа (основная) - 59 беременных и рожениц, которым в ходе кесарева сечения после ушивания матки однорядным непрерывным викриловым швом в область разреза вводилось 500 мкл ЭМВ МСК, полученных в лаборатории клеточных технологий ФГБУ "НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова" Минздрава России [14, 15].

2- я группа (контрольная) - 60 беременных и рожениц, которым в ходе кесарева сечения не проводилось введение экзосом.

Возрастная характеристика беременных и рожениц представлена в табл. 1.

Таблица 1. Возрастная характеристика беременных и рожениц в группах сравнения

Примечание. Здесь и в табл. 2, 4, 5: p>0,05.

Как видно из представленной табл. 1, средний возраст пациенток в обеих группах достоверно не различался.

Что касается соматической патологии (табл. 2), то больше половины пациенток в группах сравнения указали на хронический тонзиллит (от 50 до 52,5%). Более чем у 30% в анамнезе имелось хроническое воспаление почек.

Таблица 2. Соматическая заболеваемость беременных и рожениц в группах сравнения

При этом инфекционный индекс (отношение общего числа инфекционных заболеваний к числу обследованных) у беременных и рожениц основной группы составил 1,3, а у пациенток из группы сравнения - 1,2 (см. табл. 2).

Исходы предыдущих беременностей у пациенток групп сравнения представлены в табл. 3.

Таблица 3. Репродуктивный анамнез беременных и рожениц в группах сравнения

Стоит отметить, что практически каждая 4-я пациентка [15 (25,4%) из 1-й группы и 17 (28,3%) - из 2-й] имела в анамнезе прерывание беременности по желанию, что в последующем могло вызвать самопроизвольное прерывание беременности у 7 (11,8%) и 8 (13,3 %) женщин из 1-й и 2-й группы соответственно.

Только каждая 10-я пациентка (5,9 %), которой в ходе абдоминального родоразрешения вводилось 500 мкл экзосом, использовала какой-либо из методов предупреждения беременности. В группе сравнения показатель принципиально не отличался - б (10%).

Возраст менархе у пациенток был стандартным для женщин Российской Федерации и составлял в среднем 13 лет (табл. 4), существенно не отличаясь в группах сравнения (p>0,05).

Таблица 4. Возраст менархе в группах сравнения

В обеих группах был проведен и анализ патологии органов малого таза (табл. 5), по результатам которого выявлена высокая частота воспалительных заболеваний, что могло быть причиной вторичного бесплодия, на которое предъявляла жалобы практически каждая 8-я беременная из основной - 7 (11,8 %) и каждая 10-я - 6 (10 %) из контрольной группы.

Таблица 5. Гинекологический анамнез у беременных и рожениц в группах сравнения

Таким образом, выполненный анализ клинического материала беременных и рожениц не выявил достоверных различий в группах сравнения.

Статистический анализ

Для статистической обработки данных использовали электронные таблицы Microsoft Excel и пакет программ GraphPad Prism 6 (GraphPad Software, USA). При описании количественных данных, имеющих нормальное распределение, использовали среднее арифметическое (M) и стандартное отклонение (SD). При анализе параметрических данных рассчитывали среднее значение и среднеквадратичное отклонение, использовали парный t-test (для связанных данных). Различия считали значимыми при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Подавляющее большинство пациенток основной группы, которым интраоперационно вводилось 500 мкл ЭМВ, были первородящими без отягощенного акушерского анамнеза - 54 (91,5%), желающими через 2-3 года родить повторно и самопроизвольно. 20 беременным (33,8%) было выполнено плановое кесарево сечение в связи со смешанным ягодичным предлежанием плодов. В 5 случаях (8,5%) операция выполнялась по поводу краевого предлежания плаценты.

Экстренное кесарево сечение было произведено 34 (57,7%) роженицам. Каждой 3-й (28,8%) - по поводу острой внутриутробной гипоксии плода; у каждой 5-й (22,0%) показанием для экстренного родоразрешения послужила слабость родовой деятельности, не поддающаяся медикаментозной коррекции, и в 4 случаях - по поводу выпадения петель пуповины при раннем излитии околоплодных вод (табл. 6).

Таблица 6. Показания для кесарева сечения (КС) в группах сравнения

У всех женщин кесарево сечение выполнялось в условиях эпидуральной анестезии с проведением интраоперационной антибактериальной профилактики.

Характеристики пациенток из групп сравнения, родоразрешенных путем кесарева сечения, практически не отличались ни по времени оперативного вмешательства, ни по общему объему интраоперационной кровопотери, ни по продолжительности I периода родов, если проводилось экстренное абдоминальное родоразрешение (табл. 7).

Таблица 7. Сравнительная характеристика показателей родоразрешения у беременных и рожениц в группах сравнения [M (SD)]

В ходе проведенного сравнительного исследования были выявлены достоверные отличия между родильницами 1-й и 2-й групп по продолжительности послеоперационного койко-дня: 4,26±0,09 в 1-й группе против 5,33±0,38 во 2-й (р=0,02). Подобная динамика прослеживалась и по числу лейкоцитов при выписке, их количество в группе с интраоперационным введением экзосом составило 11,18±0,48х109/л и было достоверно меньше, чем в группе сравнения - 13,04±0,33х109/л (р=0,02). У пациенток основной группы не было послеродовых воспалительных осложнений, тогда как у родильниц без введения экзосом было зафиксировано 4 (6,7%) эндометрита и 2 (3,3%) лохиометры.

Заключение

Таким образом, полученные нами данные указывают на хорошую переносимость и более высокую эффективность интраоперационного введения ЭМВ по сравнению с традиционным хирургическим лечением.

Первые результаты клинического применения экзосом открывают новые возможности и перспективы их использования. Они позволяют надеяться на достоверное улучшение репарации миометрия, что позволит прогнозировать в перспективе самопроизвольные роды у пациенток с рубцом на матке после кесарева сечения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Майбородин И.В., Якимова Н.В., Матвеева В.А., Пекарев О.Г., Майбородина Е.И., Пекарева Е.О. Ангиогенез в рубце матки крыс после введения аутологичных мезенхимальных стволовых клеток костномозгового происхождения // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2010. Т. 150, № 12. С. 705-711.

2. Майбородин И.В., Якимова Н.В., Матвеева В.А., Пекарев О.Г., Майбородина Е.И., Пекарева Е.О. и др. Морфологический анализ результатов введения аутологичных стволовых стромальных клеток костномозгового происхождения в рубец матки крыс // Морфология. 2010. Т. 138, № 6. С. 47-55.

3. Майбородин И.В., Оноприенко Н.В., Частикин Г.А. Морфологические изменения тканей матки крыс и возможность самопроизвольных родов в результате введения мультипотентных мезенхимных стромальных клеток на фоне гидрометры // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015. Т. 159, № 4. С. 511-516.

4. Rodrigues M., Yates C.C., Nuschke A., Griffith L., Wells A. The matrikine tenascin-C protects multipotential stromal cells/mesenchymalstem cells from death cytokines such as Fasl // Tissue Eng. Part A. 2013. Vol. 19, N 17-18. P. 1972-1983.

5. Майбородин И.В., Матвеева В.А., Маслов Р.В., Оноприенко Н.В., Кузнецова И.В., Частикин Г.А. и др. Некоторые реакции регионарных лимфатических узлов крыс после имплантации в дефект костной ткани мультипотентных стромальных клеток, адсорбированных на полигидрок-сиалканоате // Морфология. 2016. Т. 149, № 2. С. 21-26.

6. Майбородин И.В., Морозов В.В., Аникеев А.А., Фигуренко Н.Ф., Маслов Р.В., Частикин Г.А. и др. Макрофагальный ответ у крыс на введение мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток в регион хирургической травмы // Новости хирургии. 2017. Т. 25, № 3. С. 233-241.

7. Yates C.C., Nuschke A., Rodrigues M., Whaley D., Dechant J.J., Taylor D.P. et al. Improved transplanted stem cell survival in a polymer gel supplemented with Tenascin C accelerates healing and reduces scarring of murine skin wounds // Cell Transplant. 2017. Vol. 26, N 1. P. 103-113. DOI: https://doi.org/10.3727/096368916X692249

8. Takeda Y.S., Xu Q. Neuronal differentiation of human mesenchymal stem cells using exosomes derived from differentiating neuronal cells // PLoS One. 2015. Vol. 10, N 8. Article ID e0135111. DOI: https://doi.org/10.1371journal.pone.0135111

9. Furuta T., Miyaki S., Ishitobi H., Ogura T., Kato Y., Kamei N. et al. Mesenchymal stem cell-derived exosomes promote fracture healing in a mouse model // Stem Cells Transl. Med. 2016. Vol. 5, N 12. P. 1620-1630.

10. Narayanan R., Huang C.C., Ravindran S. Hijacking the cellular mail: exosome mediated differentiation of mesenchymal stem cells // Stem Cells Int. 2016. Vol. 2016. Article ID 3808674.

11. van der Pol E., Boing A.N., Harrison P., Sturk A., Nieuwland R. Classification, functions, and clinical relevance of extracellular vesicles // Pharmacol. Rev. 2012. Vol. 64, N 3. P. 676-705.

12. Akers J. C., Gonda D., Kim R., Carter B.S., Chen C.C. Biogenesis of extracellular vesicles (EV): exosomes, microvesicles, retrovirus-like vesicles, and apoptotic bodies // J. Neurooncol. 2013. Vol. 113, N 1. P. 1-11.

13. Fevrier B., Raposo G. Exosomes: endosomal-derived vesicles shipping extracellular messages // Curr. Opin. Cell Biol. 2004. Vol. 16, N 4. P. 415-421.

14. Сухих Г.Т., Пекарев О.Г., Майбородин И.В., Силачев Д.Н., Шевцова Ю.А., Горюнов К.В. и др. К вопросу о сохранности экстрацеллюлярных микровезикул мезенхимных стромальных клеток после абдоминального родоразрешения в эксперименте // Клеточные технологии в биологии и медицине. 2020. № 1. С. 3-11.

15. Sukhikh G.T., Pekarev O.G., Maiborodin I.V., Silachev D.N., Shevtsova Y.A., Gоrуunоv K.V. et al. Preservation of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles after abdominal delivery in the experiment // Bull. Exp. Biol. Med. 2020. Vol. 169, N 1. P. 122-129. DOI: https://doi.org/10.1007/s10517-020-04838-1

ГЛАВНЫЕ РЕДАКТОРЫ
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Сухих Геннадий Тихонович
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова» Минздрава России
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Cавельева Галина Михайловна
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой акушерства и гинекологии педиатрического факультета ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Радзинский Виктор Евсеевич
Член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой акушерства и гинекологии с курсом перинатологии медицинского факультета ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»
РОСМЕДОБР 2021
Вскрытие
Медицина сегодня
III Конгресс "Психическое здоровье человека XXI века"

ДЕТИ. ОБЩЕСТВО. БУДУЩЕЕ. III Конгресс "Психическое здоровье человека XXI века" Более 10 тысяч медицинских и немедицинских специалистов в сфере охраны психического здоровья, а также представителей социально-ориентированных НКО, деловых кругов, СМИ из 37 стран стали...

II Национальный междисциплинарный конгресс "Времена года. Женское здоровье от юного до серебряного и золотого возраста".

Пресс-релиз 21 и 22 октября 2021 года состоится II Национальный междисциплинарный конгресс "Времена года. Женское здоровье от юного до серебряного и золотого возраста" . Конгресс будет посвящен 20-летию Российской Ассоциации Маммологов и 15-летию первой кафедры клинической...

VIII Байкальские офтальмологические чтения "Визуализация в офтальмологии. Настоящее и будущее"

VIII Байкальские офтальмологические чтения "Визуализация в офтальмологии. Настоящее и будущее" 4-5 декабря 2021 года состоится Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием VIII Байкальские офтальмологические чтения "Визуализация в офтальмологии....


Журналы «ГЭОТАР-Медиа»