Цель исследования: изучить изменения тканей рубца и матки крыс и установить возможность самопроизвольных родов после лигирования маточных рогов с последующим введением в эти участки мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК), чтобы доказать принципиальную возможность улучшения репарации рубца и снижения частоты операций кесарева сечения у пациенток с оперированной маткой.
Материал исследования. Определяли возможность наступления беременности и родов с рубцом миометрия у 66 лабораторных крыс линии Вистар, а также изучали изменения тканей после использования ММСК с транcфицированным геном GFP при моделировании гидрометры у 170 крыс имбредной линии Wag.
Результаты. После инъекции в рубец матки ММСК в нем возрастает число сосудов, образованных de novo с участием введенных клеток. Из ММСК были построены целиком сосудистые стенки или их отдельные элементы. После применения ММСК животные начинали рожать на 2 эстральных цикла раньше, доля родивших крыс в этой группе была выше, у них было больше как общее количество потомства, так и максимальное число крысят по сравнению с животными без применения клеточных технологий. Летальность животных после применения ММСК, наоборот, уменьшалась.
Заключение. После введения ММСК появляется четкая тенденция к ускорению репаративных процессов в матке крыс при рубцовом ее изменении.
Ключевые слова: ангиогенез, гидрометра, мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки костномозгового происхождения, рубец матки
Самопроизвольное родоразрешение пациенток с рубцом на матке после кесарева сечения. Реалии и перспективы / О.Г. Пекарев, И.В. Майбородин, Е.О. Пекарева, И.М. Поздняков // Женское здоровье и репродукция: электрон. журн. 2018. N 9 (28). URL: https://whfordoctors.su/statyi/samoproizvolnoe-rodorazreshenie-pacientok-s-rubcom-na-matke-posle-kesareva-sechenija-realii-i-perspektivy/ (дата обращения: дд.мм.гггг)
Пекарев Олег Григорьевич — д. м. н., профессор, заместитель главного врача ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. 117997, г. Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. E-mail: o_pekarev@oparina4.ru
Майбородин Игорь Валентинович — д. м. н., профессор, руководитель лаборатории клеточных технологий Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. 630090, г. Новосибирск, пр. Ак. Лаврентьева, 8. Е-mail: imai@mail.ru
Пекарева Евгения Олеговна — к. м. н., врач акушер-гинеколог ГБУЗ НО «Новосибирский городской перинатальный центр». 630089, г.Новосибирск, ул. Адриена Лежена, 32. Е-mail: o_pekarev@oparina4.ru
Поздняков Иван Михайлович — д. м. н., профессор, главный врач ГБУЗ НО «Новосибирский городской перинатальный центр». 630089, г.Новосибирск, ул. Адриена Лежена, 32. Е-mail: rdngpc@ngs.ru
Актуальность данной темы определяется продолжающимся ростом частоты операций кесарева сечения (КС) в России. За 12 лет количество абдоминальных родоразрешений увеличилось на 230 тысяч, или в 2 раза, – с 250 700 операций в 2005 году до 480 000 в 2017 году, достигнув роста на 29,2%. На XXI Всемирном конгрессе ФИГО (2015) особое внимание уделялось первичной профилактике операций КС, поскольку предлежание плаценты после этой операции встречается в 15 раз чаще, а после третьей операции — уже в 3 раза чаще, чем после первой. При этом риск врастания плаценты возрастает в 16,7 раза, а риск гистерэктомии — более чем в 70 раз.
В последние годы среди показаний к операции кесарева сечения рубец на матке занимает лидирующие позиции. Практически у каждой четвертой пациентки именно рубец миометрия послужил непосредственной причиной повторного абдоминального родоразрешения [1–5]. Выбор тактики ведения беременности, оптимальных сроков и методов родоразрешения у таких пациенток представляет значительные трудности, и в каждом конкретном случае должен решаться индивидуально. При этом существенное возрастание числа оперативных родоразрешений как за рубежом, так и в нашей стране перестало быть только медицинской проблемой [6–8].
Достижения в оперативной технике и современный шовный материал повысили репарационные возможности рубца на матке и предопределили оптимизацию акушерской тактики у пациенток с рубцом на матке после КС в пользу самопроизвольного родоразрешения. При этом самый действенный путь снижения частоты КС — не только ее первичная профилактика, но и ведение родов через естественные родовые пути с рубцом на матке [9, 10].
На базе Новосибирского городского перинатального центра за 15 лет (период с 2003 по 2017 гг.) прошло 1571 самопроизвольных родов, то есть родоразрешены 14,3% всех женщин с рубцом на матке после операции КС. В Москве в 2017 году проведено 1287 самопроизвольных родоразрешений у пациенток с рубцом на матке. При этом доля расползания рубца миометрия не превысила 1,08%.
Еще в 2016 году в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова» ФГБУ (НМИЦ АГП) разработан клинический протокол, предусматривающий следующие критерии отбора беременных с рубцом на матке после операции КС для самопроизвольного родоразрешения [22].
Подписание добровольного информированного согласия.
Неосложненное течение послеоперационного периода.
Рубец после одной операции КС.
Наличие желания беременной или роженицы.
Толщина нижнего сегмента по данным УЗИ > 3 мм.
Отсутствие анатомических сужений.
Локализация плаценты вне рубца.
Вес плода < 3600 г.
Индекс массы тела < 29.
Только за 7 месяцев 2018 года в ФГБУ НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова через естественные родовые пути родоразрешены 57 пациенток с рубцом миометрия после операции КС. Таковы реалии, а перспективы нам представляются в использовании клеточных технологий для улучшения репарации рубца на матке после абдоминального родоразрешения.
Материалы и методы исследования
Рубец на матке представляет собой плотное образование, состоящее из гиалинизированной, богатой коллагеновыми волокнами соединительной ткани, возникающее в результате регенерации после нарушения ее целостности. Заживление рассеченной стенки матки может происходить путем как реституции (полноценная регенерация), так и субституции (неполноценная регенерация). При полноценной регенерации заживление раны происходит благодаря гладкомышечным клеткам, при субституции — пучкам грубой волокнистой соединительной, нередко гиалинизированной ткани. При втором типе заживления с наибольшей вероятностью возможен разрыв матки в последующую беременность [10, 11, 12]. От полноценности заживления рассеченной стенки матки зависит успешное завершение последующей беременности. В настоящее время оценка состояния рубца на матке после операции КС остается важной задачей в акушерстве [6, 8]. Гистологические исследования иссеченных рубцов, проведенные на базе Новосибирского городского перинатального центра, показали, что для экстренного родоразрешения были характерны массивные кровоизлияния в миометрии [10, 12]. В тканях матки, в том числе и рубцах, была отмечена выраженная как диффузная, так и очаговая лейкоцитарная инфильтрация со склерозом сосудистой стенки (рис. 1-3). При плановой операции в рубцах отсутствовали кровоизлияния при наличии умеренной лейкоцитарной инфильтрации (рис. 4).
И только на основании морфологических данных рубца (отсутствие кровоизлияний и лейкоцитарной инфильтрации) было сделано заключение о возможности ведения родов через естественные родовые пути после предшествующего планового КС. При этом проведенные исследования показали принципиальную возможность ведения самопроизвольных родов с рубцом на матке вне зависимости от шовного материала, однако у 40% беременных после предыдущего КС формировался неполноценный рубец [10, 12]. Эти данные послужили предпосылкой серии экспериментальных работ с лабораторными крысами, в ходе которых изучены изменения рубца лабораторных животных после наложения лигатур на маточные рога (моделирование гидрометры) и применение мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костномозгового происхождения (ММСККП) с трансфицированным геном GFP. Было показано, что после введения ММСККП в сформированный рубец справа (2 месяца после перевязки) в нем обнаружены крупные группы кровеносных сосудов с форменными элементами крови внутри, рубце рога на противоположной стороне таких групп найдено не было. При исследовании неокрашенных срезов в отраженном ультрафиолетовом свете было обнаружено достаточно яркое свечение в эндотелии и наружной оболочке сосудов рубца маточного рога только на стороне инъекции ММСККП. Экспрессия гена GFP не только в эндотелии сосудов, но и в их наружных оболочках указывала на то, что возможно дифференцирование ММСККП как в эндотелиальном, так и в перицитарном направлениях. Было сделано заключение, что после введения в рубец ММСККП они формируют кровеносные сосуды за счет дифференцировки в эндотелиоциты и перициты [13, 14].
В качестве модели были использованы самки крыс инбредной линии Wag весом 180–200 г возрастом 6 месяцев. Все манипуляции с животными осуществляли под общим ингаляционным эфирным наркозом в условиях чистой операционной с соблюдением «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приказ Министерства высшего и среднего специального образования СССР № 742 от 13 ноября 1984 г.) [9, 10, 12].
В асептических условиях проводили нижнесрединную лапаротомию. Маточные рога выводили в рану и тщательно обкладывали стерильными салфетками. Под конец каждого рога вблизи тела матки подводили кетгутовую лигатуру и перевязывали в указанном отделе. Брюшную полость ушивали наглухо послойно [10, 12].
ММСККП выделяли, вымывая костный мозг из эпифизов бедренных костей у крыс-самцов линии Wag. Полученную суспензию клеток помещали в пластиковые флаконы («Nunk», Дания), через 48 часов после эксплантации костного мозга неприкрепившиеся клетки сливали. Прикрепившиеся клетки культивировали в среде α-МЕМ с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки («Biolot», Россия) при 37°С в СО2-инкубаторе с 5% СО2 в условиях насыщенной влажности. Смену среды производили каждые три дня. При субкультивировании монослойную культуру рассевали в плотности 1000–5000 клеток/см2 (в зависимости от ростовых свойств используемой эмбриональной сыворотки), использовали стандартные растворы Версена и трипсина [10, 13–22]. ММСККП 2 пассажа трансфицировали ДНК плазмиды pЕGFP-N1 (Clontech Laboratories Inc., USA), содержащей ген зеленого флюоресцентного белка GFP [22].
Через 4 часа после трансфекции клетки разводили нетрансфицированными клетками в соотношении 1 : 2,5 соответственно, и по 100 мкл смеси, содержащей 106 клеток в 1 мл, при релапаротомии и после удаления нелизированных остатков шовного материала вводили в область сформированного рубца через 2 месяца после перевязки обоих маточных рогов [3]. Контролем выступали крысы с перевязанными маточными рогами после инъекций соответствующего объема культуральной среды без использования ММСККП и интактные животные. На каждую точку исследования было использовано 12 крыс (всего 108 животных).
Фрагменты маточного рога с рубцом, удаленные через 4 суток, 1, 2 и 3 недели после введения ММСККП, фиксировали в 4% растворе параформальдегида на фосфатном буфере (рН 7,4) не менее 24 часов, обезвоживали в градиенте этанола возрастающей концентрации, просветляли в ксилоле и заключали в гистопласт. Неокрашенные срезы толщиной 5–7 мкм изучали на световом микроскопе Axioimager M1 при увеличении до 1500 раз в режиме люминесценции с фильтром Alexa 488.
Сразу по истечении 3 недель после удаления лигатур с рогов матки (с последующим применением ММСККП (26 животных) или без него (46 особей) к оставшимся крысам подсаживали самцов. Регистрировали дату родов и количество новорожденных крысят. В связи с тем, что беременность у этого вида животных длится 22 дня [9, 10, 12], наблюдение вели в течение 10 недель после подсаживания самцов (3 срока наступления и завершения беременности).
Статистическую обработку результатов проводили с помощью прикладной статистической программы MS Excel 7.0 (Microsoft, USA). Достоверным на основании критерия Стьюдента считали различие между сравниваемыми рядами с уровнем доверительной вероятности 95% и выше. При расчетах учитывали, что распределение исследуемых признаков было близким к нормальному [8].
Результаты и обсуждение
Через 4 суток после удаления лигатуры с перевязанных рогов матки и введения ММСККП в рубце миометрия, тканях вокруг и в миометрии были найдены единичные небольшие сосуды, полностью построенные из светящихся клеток. Несколько реже клетки со свечением формировали только часть сосудистой стенки. Таким образом, уже к 4 суткам после инъекции в рубце миометрия ММСККП собираются в группы и формируют кольцевые структуры, сходные с молодыми сосудами: тонкие однослойные стенки и очень широкий практически круглый просвет. Скорее всего, такие сосуды образуются в тканях de novo и только потом включаются в микроциркуляторное русло (рис. 5). Спустя 1 неделю после введения ММСККП в рубце и тканях рядом с ним присутствовало множество мелких кровеносных сосудов, все оболочки которых были построены из светящихся клеток.
В группе кровеносных сосудов светятся хорошо очерченные эндотелиальная выстилка и наружная оболочка. В просвете сосудов были расположены эритроциты, что свидетельствует о функциональности сосудов (рис. 6).
Через 2 недели после использования ММСККП было обнаружено множество сосудов различного диаметра с флюоресцирующими клеточными элементами и структурами в сосудистой стенке.
Из светящихся клеток были построены целиком сосудистые стенки или их отдельные элементы. Большинство сосудов содержали форменные элементы крови, что свидетельствует об их полноценности и активном функционировании (рис. 7).
В то же время максимальное количество сосудов со светящимися стенками формировалось к 3-й неделе после введения ММСККП. Такие сосуды присутствовали в рубце, окружающей клетчатке и в тканях матки. Однако интенсивность флюоресценции заметно уменьшалась, что свидетельствовало об уменьшении интенсивности свечения и эндотелия, и адвентиция (рис. 8).
В этой связи сосуды, которые сначала были построены полностью или частично из введенных ММСККП, а затем из собственных клеток организма, трансформируясь, остаются в тканях матки.
Благодаря формированию сосудов улучшается кровоснабжение атрофичных и склерозированных тканей рубца и создается возможность для его реорганизации. В литературе уже было отмечено, что в результате улучшения микроциркуляции в рубце может произойти омоложение коллагеновых и эластиновых волокон с появлением более тонких структур и упорядочиванием их расположения [1, 21].
На основании этого был сделан вывод, что стволовые клетки, введенные в рубец на матке, формируют кровеносные сосуды благодаря их дифференцировке в клетки сосудистых оболочек. Экспрессия гена GFP не только в эндотелии сосудов, но и в их адвентиции указывает на дифференцирование введенных ММСК как в эндотелиальном, так и в перицитарном направлениях.
В группе контроля и интактных животных были получены следующие результаты. В контроле во время эксперимента (животные с гидрометрой без применения ММСККП) и у интактных крыс в тканях матки и рубца было отмечено свечение только эритроцитов в многочисленных сосудах (рис. 9-10).
После инъекций ММСККП родили 8 из 26 (30,8%) животных, в контрольной группе без применения клеточных технологий — 7 из 46 (15,2%), различие достоверно (табл. 1).
Животные после применения ММСККП начали рожать раньше крыс без использования клеточных технологий. Первое животное родило 9 января 2013 года, второе — 11 января, третье — 14 и четвертое — 16 января, тогда как в контрольной группе первые роды были отмечены только 16 января. То есть после инъекции ММСККП крысы начали рожать на 7 дней раньше, чем в группе сравнения. С учетом длительности эстрального цикла у крыс в 4 дня [19], можно заключить, что у этих животных беременность наступает (восстанавливается проходимость маточных рогов) после введения ММСККП на 7 дней, или 2 эстральных цикла, раньше, чем у таких же крыс без введения клеток.
Таблица 1. Особенности родов у крыс после применения мезенхимальных стромальных клеток и разрешения гидрометры
Количество крысят, родившихся у самок после применения ММСККП, составило в среднем 3,13 ± 2,23, максимально 7 новорожденных, тогда как без использования клеточных технологий средняя численность потомства была равна 1,92 ± 1,12, а максимальное число крысят было не больше 4. Возможно, в результате использования ММСККП и более быстрой регенерации структуры маточных рогов более часто восстанавливается проходимость обоих рогов. Вследствие этого беременность протекает во всех рогах матки, и численность новорожденных больше.
В группе с применением ММСККП за время наблюдения в течение 10 недель с момента подсаживания самцов погибли 2 из 26 (7,7%) крыс, в группе сравнения без использования клеток – 6 из 46 (13,04%) животных, но при этом различие оказалось недостоверным.
Меньшая материнская смертность животных после введения ММСККП является хорошим результатом и указывает как на более быстрое восстановление просвета рога матки, так и на большую прочность оставшихся рубцовых тканей, способных выдержать полноценную родовую деятельность.
Заключение
После инъекции в рубец матки ММСККП с трансфицированным геном GFP в рубце возрастает число сосудов, образованных de novo с участием введенных клеток. Из светящихся ММСККП были построены целиком сосудистые стенки или их отдельные элементы. Такие сосуды присутствовали в рубце, окружающей клетчатке и в тканях матки. После применения ММСККП животные начали рожать на 2 эстральных цикла раньше, процент родивших крыс в этой группе был выше при больших общем количестве потомства и максимальном числе крысят. Летальность животных в этой группе, наоборот, была меньше. Таким образом, после использования ММСККП наблюдаются статистически достоверное, практически двукратное увеличение числа родивших животных и уверенная тенденция к ускорению репаративных процессов в матке крыс при рубцовом сужении ее просвета. В этой связи можно надеяться, что экспериментальное применение клеточных технологий открывает новые горизонты для улучшения репарации рубца миометрия и в ближайшем будущем позволит акушерам-гинекологам вводить ММСК. Такая методика вселяет надежду на снижение частоты последующего кесарева сечения и уверенность в завтрашнем дне.
Следующая статья
В последние 15 лет активно обсуждается вопрос о выборе положения при самопроизвольном родоразрешении...