Применение мезенхимных стромальных клеток в комплексной терапии экспериментального туберкулеза половых органов
- Авторы: Афанасьева Ф.М.1, Ниаури Д.А.2,3, Виноградова Т.И.1, Коган И.Ю.3, Тапильская Н.И.3,4, Джемлиханова Л.Х.2,3, Рыжов Ю.Р.3,5, Гзгзян А.М.2,6
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии
- Санкт-Петербургский государственный университет
- Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта
- Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
- Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова
- Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
- Выпуск: Том 71, № 2 (2022)
- Страницы: 29-38
- Раздел: Оригинальные исследования
- Статья получена: 02.11.2021
- Статья одобрена: 04.02.2022
- Статья опубликована: 15.04.2022
- URL: https://journals.eco-vector.com/jowd/article/view/84506
- DOI: https://doi.org/10.17816/JOWD84506
- ID: 84506
Цитировать
Аннотация
Обоснование. Клеточная терапия — перспективное направление лечения заболеваний с преобладанием в патогенезе процессов воспаления и склероза, к которым относится генитальный туберкулез, характеризующийся развитием сальпингита с окклюзией маточных труб.
Цель — определение эффективности применения мезенхимных стволовых клеток вместе со специфической полихимиотерапией при экспериментальной туберкулезной инфекции женских половых органов.
Материалы и методы. Кролики-самки породы шиншилла (n = 27) были разделены на четыре группы. Первая группа (n = 6) — контрольная, здоровые животные; вторая (n = 7) — животные, зараженные генитальным туберкулезом, без последующего лечения; третья (n = 7) — животные, зараженные туберкулезом, лечение только противотуберкулезными препаратами; четвертая (n = 7) — животные, зараженные генитальным туберкулезом, лечение противотуберкулезными препаратами в сочетании с мезенхимными стволовыми клетками. Для моделирования генитального туберкулеза использовали культуру M. tuberculosis Erdman, которую вводили под серозную оболочку левой маточной трубы в количестве 107 КОЕ/0,2 мл. Для оценки эффективности лечения анализировали гематологические и биохимические показатели периферической крови, выполняли гистеросальпингографию, диагностическую лапароскопию и учитывали фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов.
Результаты. У зараженных генитальным туберкулезом животных увеличивалось количество лейкоцитов, С-реактивного белка в периферической крови, отмечались отечность и окклюзия маточных труб. У кроликов, получавших лечение противотуберкулезными препаратами в сочетании с мезенхимными стволовыми клетками, уменьшался лейкоцитоз (8,18 ± 1,39 · 109/л против 9,32 ± 1,36 · 109/л, р < 0,05) и снижался уровень С-реактивного белка (1,1 ± 0,8 мг/л против 2,2 ± 1,2 мг/л, р < 0,01) в периферической крови в сравнении с кроликами, получавшими только противотуберкулезные препараты. В четвертой группе наблюдалось также усиление фагоцитарной активности макрофагов. У кроликов, получавших лечение мезенхимными стволовыми клетками, по данным гистеросальпингографии была подтверждена проходимость маточных труб. По данным гистологического исследования констатирована стабилизация спаечного процесса с преобладанием процессов репарации.
Заключение. Мезенхимные стволовые клетки способствуют развитию репаративных процессов в маточных трубах в комбинации с противотуберкулезными препаратами при лечении генитального туберкулеза у кроликов.
Ключевые слова
Полный текст
ОБОСНОВАНИЕ
Бесплодие затрагивает более 15 % пар по всему миру. Несмотря на прогресс, достигнутый в последнее время в преодолении бесплодия при помощи методов вспомогательных репродуктивных технологий, более 80 % пар сталкиваются с непреодолимым нарушением фертильности [1]. Именно поэтому поиск новых методов терапии чрезвычайно актуален. В настоящее время с целью восстановления структуры и функции поврежденных тканей во многих областях медицины активно используют клеточную терапию [2].
Среди женщин наиболее распространенной экстрапульмональной локализацией специфической инфекции являются половые органы [3]. Туберкулез женских половых органов служит значимой причиной синдрома хронических тазовых болей и бесплодия. Истинная частота распространения заболевая не поддается анализу, так как у 11 % больных инфекция протекает бессимптомно [4]. Частота бесплодия при генитальном туберкулезе, по данным многих авторов, варьирует от 10 до 85 % по всему миру [5]. Развивается направление клеточной медицины, связанное с использованием уникальных свойств прогениторных клеток, обладающих высокой биологической активностью, потенциалом дифференцировки, способностью к формированию колоний [6, 7]. Стволовые клетки, попадая в организм, могут аккумулироваться в поврежденном органе и дифференцироваться в клетки, формирующие ткань данного органа, также они способны активировать «спящие» и находящиеся в супрессии клетки. Так, например, трансплантация мезенхимных стромальных клеток (МСК) в экспериментальной модели преждевременного истощения яичников показала их возможность оставаться в овариальной ткани, участие в овариальной регенерации и генерации ооцитов [8]. Стволовые клетки секретируют биологически активные вещества, а также осуществляют паракринное влияние на выработку различных энзимов, протеинов и цитокинов, которые активируют клеточную пролиферацию, замедляют процесс апоптоза функциональных клеток и способствуют дифференцированию прогениторных клеток в клетки поврежденных тканей. Стволовые клетки оказывают иммуносупрессивное действие посредством клеточных контактов и выработки факторов, ингибирующих пролиферацию натуральных киллерных клеток, способствуют восстановлению интерцеллюлярных сигналов. В экспериментальных условиях доказана эффективность МСК при рубцовых изменениях в полости матки [9]. На модельных животных и в клинической практике в ограниченной группе больных получены данные успешного использования клеточного продукта при лечении синехий в полости матки — синдрома Ашермана в сочетании с адгезиолизисом и гормональной терапией [10, 11]. МСК применяют в комплексной терапии туберкулеза [12], туберкулеза с множественной и широкой лекарственной устойчивостью [13], а также в лечении легочного фиброза [14].
Цель — изучить влияние МСК клеток костного мозга в сочетании с противотуберкулезными препаратами (ПТП) на течение экспериментального генитального туберкулеза и на структурно-функциональную характеристику маточных труб у модельных животных.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Эксперимент выполняли на 27 кроликах-самках породы шиншилла массой 2,5–3,0 кг в условиях сертифицированного вивария. Критерии включения животных в эксперимент: положительная динамика массы тела в период карантина, отсутствие видимых симптомов заболевания. Эффективность МСК в сочетании с комплексной специфической химиотерапией оценивали на ранее разработанной модели изолированного туберкулеза женских половых органов [15]. Для моделирования генитального туберкулеза использовали суспензию стандартизированного лекарственно чувствительного вирулентного штамма M. tuberculosis Erdman (МБТ) второй генерации, которую вводили под серозную оболочку левой маточной трубы в дозе 107 КОЕ/0,2 мл. Через 30 дней от момента заражения экспериментальных животных разделяли на следующие группы: первая группа (n = 6) — интактные животные; вторая группа (n = 7) — кролики, зараженные без последующего лечения (контроль заражения); третья группа (n = 7) — кролики, леченные только противотуберкулезными препаратами (ПТП); четвертая группа (n = 7) — животные, получавшие ПТП в комплексе с мезенхимными клетками костного мозга.
Противотуберкулезную терапию начинали при положительных результатах внутрикожной пробы с аллергеном туберкулезным рекомбинантным (АТР) через месяц от момента заражения с использованием изониазида (ОАО «Мосхимфармпрепараты им. Н.А. Семашко», Россия; внутримышечно по 10 мг/кг), рифампицина («Маклеодз Фармсьютикалз ЛТД», Индия; внутрижелудочно по 10 мг/кг), этамбутола («Люпин ЛТД», Индия; внутрижелудочно по 20 мг/кг) и перхлозона (тиоуреидоиминометилпиридиния перхлорат, ОАО «Фармасинтез», Россия; внутрижелудочно по 15 мг/кг). Выделение и культивирование аллогенных МСК выполняли по стандартной методике в Центре клеточных технологий Института цитологии РАН [16, 17]. Иммунофенотипирование клеток третьего пассажа проводили с помощью моноклональных антител Abcam (США) на проточном цитофлуориметре Epics XL (Beckman Coulter). Относительное количество позитивных клеток по иммунофенотипическим маркерам CD90+ и CD105+, характерным для МСК, составило 81 и 92 % соответственно, гемопоэтический маркер CD45+ отсутствовал. В качестве прижизненной метки использовали краситель PKH26 (1 kit Lot 122k 0428 PKH26 RED Fluorescent cell linker mini kit, Sigma-Aldrich, США). Краситель в клетки вводили по стандартной методике [18]. Клетки в тканях, содержащие краситель, выявляли методом непрямой иммунофлуоресценции. Окрашенные клетки идентифицировали с помощью конфокального микроскопа Leica TCSSL (Zeiss, Германия). МСК трансплантировали однократно под серозную оболочку левого маточного рога в концентрации 5 млн/мл через 2 мес. от начала химиотерапии кроликам четвертой группы.
Контроль активности туберкулезной инфекции у экспериментальных животных, а также оценку эффективности лечения осуществляли следующим образом.
- Постановка внутрикожной пробы с АТР через 30, 90 и 150 дней после заражения. АТР вводили экспериментальным животным внутрикожно на спине в зоне проекции инфицированной маточной трубы в концентрации 2 мкг/мл в 0,1 мл изотонического раствора натрия хлорида. Результат пробы оценивали через 72 ч после постановки, определяя диаметр эритемы в миллиметрах.
- Оценка гематологических (Emerald, Abbot, США) и биохимических («Синхрон», «Бэкман», США) показателей периферической крови до заражения и через 30, 90, 150 дней от момента инокуляции МБТ.
- Подтверждение изолированного туберкулезного процесса в половых органах. Об изолированном туберкулезном процессе свидетельствовало отсутствие изменений в легочной ткани по результатам мультиспиральной компьютерной томографии (томограф Toshiba Aquilion 32) через 30 дней от момента заражения.
- Макроскопическая оценка состояния половых органов. Диагностическую лапароскопию выполняли через 30 дней от момента инокуляции МБТ (n = 27) под комбинированным общим обезболиванием (Золетил в дозе 25 мг/кг внутримышечно и Рометар 2 % по 1,0 мл).
- Оценка проходимости маточных труб по результатам гистеросальпингографии. Осуществляли через 150 дней от моделирования туберкулезного сальпингита непосредственно перед эвтаназией. Во время лапаротомии в каждый рог вводили по 1 мл урографина в дозе 75 мг/мл. Рентгеновские снимки выполняли сразу после введения, а затем через 5 и 10 мин.
- Оценка фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов. Перитонеальные макрофаги (пМф) получали путем промывания брюшной полости кроликов средой 199, содержащей 10 % сыворотки крупного рогатого скота и 5 МЕ/мл гепарина. Клеточную взвесь пМф (1 · 106) помещали на пластиковые одноразовые чашки Петри, инкубировали при +37 °С в течение часа в атмосфере 5 % СО2. После удаления пМф, не прикрепившихся к монослою, добавляли взвесь дрожжевых клеток рода Saccharomyces cerevisiae (1 · 107 клеток на чашку), предварительно опсонизированных сывороткой мышей. Подсчет проводили при 80-кратном увеличении. По полученным данным вычисляли следующие показатели: фагоцитарную активность пМф (ФА) — долю пМф, вовлеченных в фагоцитоз; фагоцитарное число — среднее количество дрожжевых клеток, поглощенных одним пМф; показатель завершенности фагоцитоза (ПЗФ) — количество дрожжевых клеток, переваренных пМф за 1,5 ч культивирования; индекс завершенности фагоцитоза (ИЗФ) — отношение фагоцитарного числа за 1 ч культивирования к фагоцитарному числу за 2,5 ч культивирования. Бактериологические исследования осуществляли через 150 дней от момента заражения при дозированном посеве биоптатов или гомогенатов слизистой оболочки маточной трубы на плотную яичную среду Левенштейна – Йенсена методом серийных разведений. Нижняя граница чувствительности метода — 2 · 103 КОЕ МБТ. Патоморфологическое исследование включало некропсию, макроскопическое исследование, гистологическое исследование внутренних органов. Гистологические препараты окрашивали гематоксилином и эозином, по Цилю – Нильсену. Статистическую обработку материала проводили с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel 2013 (Microsoft Corp., США) и Statistica 7,0 for Windows (Stat Soft Inc., США). Статистическую обработку полученных результатов выполняли методами параметрической и непараметрической статистики. Методы описательной статистики включали оценку сpеднего арифметического (M), средней ошибки сpеднего значения (m) для признаков, имеющих непрерывное распределение; а также частоты встречаемости признаков с дискретными значениями. Критическое значение уровня значимости (p) для проверки нулевых гипотез принимали p < 0,05. Для оценки эффективности лечения использовали метод дисперсионного анализа для зависимых выборок (ANOVA Repeated).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Через 30 дней после инокуляции МБТ в ответ на внутрикожное введение АТР у интактных животных получен отрицательный результат теста, у 21 модельного животного регистрировали положительную реакцию (развитие эритемы 18,50 ± 1,49 мм, р < 0,0001), после чего модельных животных разделяли на группы. В периферической крови зараженных кроликов отмечено повышение уровня С-реактивного белка (с 0,6 ± 0,6 мг/л до 10,8 ± 2,8 мг/л, р < 0,001), что подтверждало развитие воспалительного процесса. При проведении мультиспиральной компьютерной томографии легких модельным животным через 30 дней от момента заражения в легочной ткани специфические изменения у всех животных отсутствовали, что свидетельствовало о развитии локального специфического процесса в половых органах. В эксперименте обнаружено, что у всех кроликов группы контроля развивался туберкулезный пансальпингит с облитерацией просвета маточных труб на всем протяжении. Об активности воспалительного процесса свидетельствовали и результаты гематологических исследований: содержание лейкоцитов и величина скорости оседания эритроцитов (СОЭ) достоверно превышали в течение всего эксперимента показатели в опытных группах, на завершающем этапе количество лейкоцитов было в 1,4–1,6 раза больше по сравнению с данными кроликов четвертой и третьей групп соответственно (14,95 ± 5,31 · 109/л против 8,71 ± 1,4 · 109/л и 8,97 ± 0,62 · 109/л, р < 0,0; 13,2 ± 5,63 · 109/л против 8,18 ± 1,39 · 109/л и 9,32 ± 1,36 · 109/л, р < 0,05), а величина СОЭ — в 2,1–2,3 раза в четвертой и третьей группах соответственно (р < 0,05). Кроме того, у зараженных нелеченых животных отмечен стабильно высокий уровень С-реактивного белка на протяжении всего периода наблюдения, составивший к концу эксперимента 13,75 ± 2,0 г/л против 2,2 ± 1,2 г/л в третьей группе (ПТП) и 1,1 ± 0,8 г/л в четвертой группе (ПТП + МСК) (р < 0,01).
Проводили ревизию брюшной полости в динамике. Через 60 дней определялись прогрессирующая отечность, выраженная гиперемия и расширение ампулярного отдела маточной трубы на стороне инфицированного маточного рога. В посевах гомогенатов слизистой оболочки отмечен рост МБТ. При повторной ревизии брюшной полости модельных животных через 150 дней после заражения выявляли рыхлые и плоскостные спайки, облитерацию маточных труб, при гистеросальпингографии — их окклюзию. При микроскопическом исследовании через 150 дней инфицированной маточной трубы кроликов второй группы в ее стенке обнаруживали тяжелые некротические изменения, максимально выраженные в эпителии. Эндометрий отторгнут, стенки рога эктазированы. Внутренняя поверхность стенки рога представлена эпителиоидно-макрофагальным валом без формирования гигантских многоядерных клеток, рыхло связанным с густо инфильтрированной лимфоцитами и нейтрофилами собственной пластинкой слизистой оболочки. Мышечный слой уплотнен, с явлениями дистрофии миоцитов. Периметрий несколько утолщен, слабо инфильтрирован нейтрофилами и лимфоцитами. Наблюдалось нарушение целостности всего эпителиального пласта и образование язвенных дефектов и эрозий, в дне которых определялись ядерный детрит и распадающиеся лейкоциты. Наряду с ними отмечалась типичная гранулематозная реакция с казеозно-некротическими очагами, окруженными эпителиоидно-клеточным валом, а кнаружи располагались скопления фибробластов и лимфоидных элементов. Здесь же встречались и единичные клетки Лангханса. Разрыхление, отек, очаговая лимфогистиоцитарная реакция и некробиотические изменения обнаружены в мышечной и серозной оболочках. В просвете трубы содержались обильные некротические массы, представлявшие собой клеточный и ядерный детрит. Были выявлены сосудистые расстройства. В одних местах сосуды были расширенными, в других же — просвет был резко сужен и принимал щелевидную форму в результате сдавления периваскулярным лимфогистиоцитарным инфильтратом. При окраске по Цилю – Нильсену в некротических массах наблюдали большое количество микобактерий.
После 60 дней лечения у кроликов третьей группы посевы гомогенатов слизистой оболочки маточных труб оказались стерильными. Достоверно уменьшился средний размер эритем в пробе с АТР (до 4,9 ± 1,0 мм против 21,0 ± 1,28 мм на сроке 30 дней лечения, р < 0,05). Анализ данных гематологических исследований показал значимое снижение уровня лейкоцитов с 14,95 ± 5,31 · 109/л во второй группе до 8,71 ± 1,4 · 109/л (p < 0,05), что было практически сопоставимо с показателями интактной группы через 120 дней терапии (8,18 ± 1,39 · 109/л против 7,67 ± 0,47 · 109/л). Через 60 дней от начала терапии достоверно уменьшилось содержание С-реактивного белка в периферической крови до 3,5 ± 1,3 мг/мл против 13,7 ± 2 мг/мл во второй группе (р < 0,01), его концентрация к 120-му дню эксперимента уменьшилась в 1,6 раза. При эндоскопической оценке органов брюшной полости и малого таза визуализировалась умеренная степень выраженности спаечного процесса, грубые деформации маточных труб не обнаружены. При проведении гистеросальпингографии отмечена частичная проходимость маточных труб. У кроликов третьей группы некротические массы в просвете трубы отсутствовали, что служило свидетельством восстановления ее перистальтики и эвакуаторной способности. Эпителиальная выстилка определялась на большем протяжении, но в отдельных участках была истонченной, несколько разрыхленной и состояла из уплощенных эпителиоцитов. Отмечалось сращение складок слизистой оболочки и формирование грубых сосочковых структур с фиброзированной стромой. Большей частью сохранялись и нормальные общие цитологические особенности эпителиоцитов. Максимальные изменения выявлены в подслизистой оболочке и в соседнем с ней слое циркулярных мышечных волокон. В мышечном слое наблюдалось чередование гиперемированных и ишемизированных очагов, а между пучками мышечных волокон обнаружены периваскулярные лимфогистиоцитарные скопления. Расстройства кровообращения в стенке трубы отсутствовали. Серозная оболочка была утолщена, наблюдались разрыхление и фиброз субсерозной клетчатки. При микроскопическом исследовании незараженной трубы в ее стенке определялись мелкие периваскулярные лимфоидные скопления и разрыхление субсерозной клетчатки.
На 90-й день после заражения у кроликов четвертой группы отмечено уменьшение активности воспалительного процесса. На 150-й день после инфицирования регистрировали достоверное уменьшение размера эритем в ответ на введение АТР в 7 раз (р < 0,05), значимое снижение, в 2 раза, уровня С-реактивного белка (1,1 ± 0,8 мг/л против 2,2 ± 1,2 мг/л, р < 0,01) и лейкоцитов, 1,2 раза (8,18 ± 1,39 · 109/л против 9,32 ± 1,36 · 109/л, р < 0,05), по сравнению группой животных, получавших только ПТП.
При оценке фагоцитоза у кроликов контроля заражения (второй группы) выявлено ингибирование фагоцитарных реакций по сравнению с интактной группой: поглотительной — в 1,3 раза по ФА (с 42,8 ± 0,71 до 33,67 ± 2,66 %, р < 0,05), переваривающей — в 2,3 раза (по ПЗФ — с 88,67 ± 14,0 дрожжевой клетки до 37,0 ± 4,48, р < 0,01). Применение клеточного продукта на основе МСК сопровождалось достоверным повышением поглотительной способности перитонеальных макрофагов по ФА в 1,3 раза (до 43,8 ± 3,01 % против 33,67 ± 2,66 % в контроле заражения, р < 0,05), переваривающей способности по ПЗФ — в 1,8 раза (до 67,75 ± 5,14 дрожжевой клетки против 37,0 ± 4,48, р < 0,05).
У кроликов четвертой группы в процессе визуального мониторинга сравнительная оценка макроскопических критериев локальной воспалительной реакции показала явную тенденцию к стабилизации спаечного процесса, представленного в основном единичными рыхлыми узкими спайками без деформации передней брюшной стенки и маточных труб. Признаков организации фибрина не было. Реакция альтерации в области инфицированной маточной трубы протекала менее агрессивно, сохранились объем и рельеф ампулярного отдела маточной трубы. При проведении гистеросальпингографии маточные трубы проходимы. Сочетание специфической терапии с введением МСК значительно повлияло на характер фиброзных изменений в маточной трубе. Просвет трубы был свободен, почти на всем протяжении наблюдалась микроскопическая структура нормальной складчатости слизистой оболочки. Эпителий располагался на тонкофибриллярной основе и был представлен секреторными и реснитчатыми клетками с явным преобладанием последних. В глубоких слоях подслизистой оболочки, где у кроликов, леченных ПТП, отмечались значительно выраженные фиброзные изменения и разрастания миофибробластов, у кроликов четвертой группы определялись тонкие рыхло расположенные коллагеновые волокна и нежно-базофильный бесклеточный матрикс, на фоне которого выделялись фибробласты и немногочисленные миофибробласты. Между коллагеновыми волокнами и неклеточным матриксом были видны концевые отделы желез без каких-либо дистрофических и атрофических признаков. Рядом с этими эпителиальными структурами в подслизистой оболочке определялись многочисленные остроконечные или полипоидные отростки эндотелиальных клеток, направленные к аналогичным отросткам эндотелия ближайшего капилляра, а также типичные элементы созревающей неспецифической грануляционной ткани в виде мелких новообразованных сосудов с утолщенной стенкой, сочным эндотелием и такими же сочными адвентициальными клетками. Кровенаполнение сосудов подслизистой оболочки было нормальным. Вокруг мелких вен отмечены скопления макрофагов и плазматических клеток. Острые сосудистые воспалительные изменения также не определялись. Не обнаружены ни специфические грануляции, ни микобактерии. Таким образом, у кроликов, которым на фоне терапии ПТП вводили МСК, наблюдалась завершающая стадия туберкулезного сальпингита с преобладанием регенераторной реакции в слизистой и подслизистой оболочках маточной трубы без признаков избыточного фиброзирования.
Конфокальная микроскопия криосрезов через 120 дней после трансплантации МСК показала инкорпорацию маркированных жизнеспособных МСК в различные слои стенки маточной трубы в конце эксперимента. Об их жизнеспособности свидетельствуют флуоресцентные очаги свечения красного (мембрана МСК, меченная РКН-26) и синего (ядра, меченные красителем DAPI) цвета (рисунок).
Рисунок. Стенки маточной трубы самки кролика четвертой группы (через 150 дней после инокуляции микобактерий), конфокальная микроскопия, ×40; а — мезенхимные стволовые клетки в монослое in vitro окрашивание PKH-26 (Scalebar: 100 мкм); б — мезенхимные стволовые клетки в криосрезах маточной трубы (Scalebar: 25 мкм)
ОБСУЖДЕНИЕ
Туберкулез половых органов моделировали у 21 кролика, 6 животных оставались незараженными. При введении кроликам МБТ в стенку маточной трубы возникает тяжелый туберкулезный пансальпингит [19]. Подтверждало изолированный туберкулез половых органов отсутствие патологических изменений в легких при проведении мультиспиральной компьютерной томографии органов грудной полости кроликов через 30 дней от момента заражения, а также по результатам морфологического исследования у экспериментальных животных, полученных при выведении последних из эксперимента.
У животных из второй группы наблюдалось прогрессирование изолированного туберкулезного процесса в виде сохраняющейся эритемы к моменту завершения эксперимента в ответ на постановку внутрикожной пробы с АТР (24,5 мм против 4,9 мм в третьей группе; 0,14 мм в четвертой группе, р < 0,01); содержание лейкоцитов и величина СОЭ достоверно превышали в течение всего эксперимента показатели в опытных группах, на завершающем этапе количество лейкоцитов было в 1,4–1,6 раза (р < 0,05) больше по сравнению с количеством лейкоцитов у кроликов четвертой и третьей групп соответственно, а величина СОЭ — в 2,1–2,3 раза в четвертой и третьей группах соответственно (р < 0,05).
Оценка эффективности фагоцитоза перитонеальных макрофагов у кроликов контроля заражения показала ингибицию фагоцитарных реакций по двум из четырех изученных показателей по сравнению с интактной группой: поглотительной — в 1,3 раза по ФА (с 42,8 ± 0,71 до 33,67 ± 2,66 %, р < 0,05), переваривающей — в 2,3 раза (по ПЗФ — с 88,67 ± 14,0 дрожжевой клетки до 37,0 ± 4,48, р < 0,01). Считается, что мононуклеарные фагоциты наряду с Т-хелперными лимфоцитами 1-го типа являются ведущими иммунными клетками при развитии туберкулезной инфекции.
Через 150 дней от момента заражения у животных из группы контроля заражения определялись выраженный рубцово-спаечный процесс в половых органах, а также в половине случаев образование гидросальпинксов. При гистеросальпингографии выявлена двусторонняя окклюзия маточных труб. По результатам морфологического исследования при окраске по Цилю – Нильсену обнаружены кислотоупорные формы бактерий в казеозных массах пораженного маточного рога.
У животных третьей группы отмечалось затихание специфического воспаления по сравнению с группой контроля заражения. Через 60 дней лечения не определялись МБТ в посевах гомогенатов слизистой оболочки маточных труб. Достоверно уменьшился средний размер эритем в пробе с АТР до 4,9 ± 1,0 мм против 21,0 ± 1,28 мм на сроке 30 дней лечения (p < 0,05). Анализ данных гематологических исследований периферической крови через 60 дней терапии показал значимое снижение уровня лейкоцитов с 14,95 ± 5,31 (109/л) в контроле заражения до 8,71 ± 1,4 (p < 0,05) со стабилизацией показателя к завершению курса лечения (через 120 дней), что было практически сопоставимо с показателями интактной группы. Через 60 дней от начала курса лечения достоверно уменьшилось содержание С-реактивного белка в периферической крови до 3,5 ± 1,3 мг/мл против 13,7 ± 2 мг/мл в контроле заражения (p < 0,01). В последующий период в результате терапии его уровень продолжал снижаться, и к 120-му дню эксперимента этот показатель уменьшился в 1,6 раза. Под влиянием противотуберкулезной терапии, наряду с активацией репаративной реакции, появились признаки избыточного фиброзирования. Инволюция туберкулезного поражения маточных труб у кроликов, получавших только этиотропную терапию, сопровождалась выраженными фиброзными изменениями, а также множественными спайками, деформирующими маточные трубы и брюшную стенку.
С помощью специфической терапии с использованием МСК удалось направить воспалительный процесс в русло репаративной реакции. В таком случае более или менее полное восстановление структурной целостности труб сочеталось с нормализацией физиологических функций, в частности клеточного иммунитета. Применение МСК костного мозга сопровождалось достоверным повышением поглотительной способности перитонеальных макрофагов по ФА в 1,3 раза (до 43,8 ± 3,01 % против 33,67 ± 2,66 % в контроле заражения, р < 0,05), переваривающей способности по ПЗФ в 1,8 раза (до 67,75 ± 5,14 дрожжевые клетки против 37,0 ± 4,48, р < 0,05) практически до уровня интактных животных. Получены экспериментальные данные о регулировании стромальными клетками выработки системных и местных цитокинов Th1/Th2 при лечении привычного аборта у мышей. Опубликованы данные, что МСК обладают такими же бактерицидными механизмами, что и макрофаги, воздействуют на патоген свободными радикалами кислорода, молекулами NO и гидролитическими ферментами лизосом, сливающихся с фагосомами. Значительную бактерицидную роль играет и аутофагоцитоз, в известной мере интенсифицирующийся при введении МСК совместно с противотуберкулезными, противоопухолевыми и антипаразитарными препаратами [20]. На 120-й день противотуберкулезной терапии в сочетании с МСК у кроликов наблюдали отсутствие роста МБТ, достоверное уменьшение размера эритем в ответ на внутрикожное введение АТР в 7 раз (p < 0,05), значимое снижение в периферической крови уровня С-реактивного белка в 2 раза и лейкоцитов в 1,2 раза по сравнению группой животных, получавших только ПТП.
Необходимо подчеркнуть, что экспериментально подтверждено выживание МСК в тканях стенки маточной трубы кроликов-реципиентов в течение 2 мес. после трансплантации, то есть на момент окончания эксперимента. Об их жизнеспособности свидетельствуют флуоресцентные очаги свечения красного (мембрана МСК, меченная РКН-26) и синего (ядра, меченные красителем DAPI) цвета.
Применение МСК в сочетании со специфической терапией сопровождалось снижением выраженности фиброзных изменений в маточных трубах. Эпителиальный слой сформирован, слизистая оболочка представлена функционирующими секреторными и реснитчатыми клетками, подслизистая оболочка имеет минимальные признаки фиброзных изменений, железистые структуры определяются без признаков атрофии. Между коллагеновыми волокнами и неклеточным матриксом были видны концевые отделы желез без каких-либо дистрофических и атрофических признаков. Таким образом, у кроликов, получавших сочетание ПТП с введением МСК, формировалась регенераторная реакция эпителия и субэпителиального слоя маточных труб при практически полном восстановлении мышечных структур.
Влияние клеточной терапии МСК на течение процессов воспаления и фиброзирования скорее всего можно связать с выявленным, по данным литературы, противовоспалительным эффектом МСК, проявляющимся, в частности, способностью уменьшать инфильтрацию очага воспаления нейтрофилами и угнетать продукцию провоспалительных цитокинов [21]. В то же время восстановление структурной целостности маточных труб, отмеченное в настоящем исследовании, на фоне применения клеточной терапии может быть обусловлено способностью МСК ускорять процессы репарации и регенерации тканей. По данным литературы, МСК мультипотентны, могут мигрировать к месту повреждения, закрепляться, дифференцироваться и осуществлять функцию замещенных клеток, стимулируют факторы роста [22]. Установлены дивергентная дифференцировка МСК в направлении остеобластов, адипоцитов и нефагоцитирующих ретикулярных клеток, а также регулирующее влияние МСК на дифференцировку эндотелиальных клеток, остеокластов и макрофагов [23]. Снижение активности воспалительного процесса и предотвращение развития раннего фиброзирования при введении МСК на стадии обратного развития экспериментального туберкулеза гениталий у кроликов (через 2 мес. специфической терапии) может быть обусловлено как противовоспалительным эффектом МСК, так и их стимулирующим влиянием на факторы роста и дифференцировку основных клеток репарации.
ВЫВОДЫ
При инокуляции лабораторным животным (кроликам) микобактериальной суспензии в ампулярный отдел маточной трубы развивается типичный туберкулезный пансальпингит, протекающий по типу первичного туберкулеза. Однократное локальное введение МСК костного мозга через 3 мес. противотуберкулезной терапии кроликам с туберкулезной инфекцией половых органов снижает степень сенсибилизации и активность специфического воспалительного процесса, предотвращает деформацию ампулярного отдела маточной трубы, способствует восстановлению ее структурно-функциональной целостности, препятствует раннему фиброзированию и обеспечивает реэпителизацию внутренней выстилки маточной трубы.
ДОПОЛНИТЕЛЬНО
Источник финансирования. Финансирование исследования осуществлялось за счет средств ПНИ АААА-А20-120041390027-3.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.
Об авторах
Фаина Махмудовна Афанасьева
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии
Email: fainochka09@mail.ru
SPIN-код: 7939-4341
канд. мед. наук
Россия, Санкт-ПетербургДарико Александровна Ниаури
Санкт-Петербургский государственный университет; Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта
Email: d.niauri@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1556-248X
SPIN-код: 4384-9785
Scopus Author ID: 12806465200
ResearcherId: G-8224-2015
д-р мед. наук, профессор
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-ПетербургТатьяна Ивановна Виноградова
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии
Email: vinogradova@spbniif.ru
ORCID iD: 0000-0002-5234-349X
SPIN-код: 6354-5070
д-р мед. наук, профессор
Россия, Санкт-ПетербургИгорь Юрьевич Коган
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта
Email: ikogan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7351-6900
SPIN-код: 6572-6450
Scopus Author ID: 56895765600
д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН
Россия, Санкт-ПетербургНаталья Игоревна Тапильская
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Email: tapnatalia@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5309-0087
SPIN-код: 3605-0413
Scopus Author ID: 23013489000
ResearcherId: A-7504-2016
д-р мед. наук, профессор
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-ПетербургЛяиля Харрясовна Джемлиханова
Санкт-Петербургский государственный университет; Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта
Email: dzhemlikhanova_l@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6842-4430
SPIN-код: 1691-6559
Scopus Author ID: 56896086100
ResearcherId: J-3441-2013
канд. мед. наук
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-ПетербургЮлиан Рэммович Рыжов
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта; Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова
Автор, ответственный за переписку.
Email: julian.ryzhov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5073-8279
SPIN-код: 8320-1234
младший научный сотрудник
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-ПетербургАлександр Мкртичевич Гзгзян
Санкт-Петербургский государственный университет; Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: agzgzyan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3917-9493
SPIN-код: 6412-4801
ResearcherId: G-7814-2015
д-р мед. наук
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-ПетербургСписок литературы
- Balen A.H., Morley L.C., Misso M. et al. The management of anovulatory infertility in women with polycystic ovary syndrome: An analysis of the evidence to support the development of global WHO guidance // Hum. Reprod. Update. 2016. Vol. 22. No. 6. P. 687–708. doi: 10.1093/humupd/dmw025
- Trohatou O., Roubelakis M.G. Mesenchymal Stem/Stromal Cells in regenerative medicine: Past, present, and future // Cell Reprogram. 2017. Vol. 19. No. 4. P. 217–224. doi: 10.1089/cell.2016.0062
- Djuwantono T., Permadi W., Septiani L. et al. Female genital tuberculosis and infertility: serial cases report in Bandung, Indonesia and literature review // BMC Res Notes. 2017. Vol. 10. No. 1. P. 683. doi: 10.1186/s13104-017-3057-z
- Sharma J.B. Current diagnosis and management of female genital tuberculosis // J. Obstet. Gynaecol. India. 2015. Vol. 65. No. 6. P. 362–371. doi: 10.1007/s13224-015-0780-z
- World Health Organization. [Internet]. Global tuberculosis report 2017. Geneva: World Health Organization; 2017. [дата обращения 23.11.2021]. Доступ по ссылке: https://reliefweb.int/sites/reliefweb.int/files/resources/9789241565516-eng.pdf
- Das M., Sundell I.B., Koka P.S. Adult mesenchymal stem cells and their potency in the cell-based therapy // J. Stem. Cells. 2013. Vol. 8. No. 1. P. 1–16.
- Jin H.J., Bae Y.K., Kim M. et al. Comparative analysis of human mesenchymal stem cells from bone marrow, adipose tissue, and umbilical cord blood as sources of cell therapy // Int. J. Mol. Sci. 2013. Vol. 14. No. 9. P. 17986–18001. doi: 10.3390/ijms140917986
- Kawamura K., Kawamura N., Hsueh A.J. Activation of dormant follicles: a new treatment for premature ovarian failure? // Curr. Opin. Obstet. Gynecol. 2016. Vol. 28. No. 3. P. 217–222. doi: 10.1097/gco.0000000000000268
- Верясов В.Н., Вартанян Э.В. Новые клеточные технологии восстановления эндометрия (научный обзор) // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2014. Т. 4. № 50. С. 9–14.
- Santamaria X., Cabanillas S., Cervelló I. et al. Autologous cell therapy with CD133+ bone marrow-derived stem cells for refractory Asherman’s syndrome and endometrial atrophy: a pilot cohort study // Hum. Reprod. 2016. Vol. 31. No. 5. P. 1087–1096. doi: 10.1093/humrep/dew042
- Ling L., Feng X., Wei T. et al. Human amnion-derived mesenchymal stem cell (hAD-MSC) transplantation improves ovarian function in rats with premature ovarian insufficiency (POI) at least partly through a paracrine mechanism // Stem. Cell Res. Ther. 2019. Vol. 10. No. 1. P. 46. doi: 10.1186/s13287-019-1136-x
- Шварц Я.Ш., Белогородцев С.Н., Филимонов П.Н. и др. Трансплантация аутологичных мезенхимальных стволовых клеток при экспериментальной микобактериальной инфекции: влияние условий кондиционирования // Туберкулез и болезни легких. 2015. № 12. С. 31–36.
- Skrahin A., Ahmed R.K., Ferrara G. et al. Autologous mesenchymal stromal cell infusion as adjunct treatment in patients with multidrug and extensively drug-resistant tuberculosis: an open-label phase 1 safety trial // Lancet Respir. Med. 2014. Vol. 2. No. 2. P. 108–122. doi: 10.1016/s2213-2600(13)70234-0
- Álvarez D., Levine M., Rojas M. Regenerative medicine in the treatment of idiopathic pulmonary fibrosis: current position // Stem. Cells Cloning. 2015. Vol. 8. P. 61–65. doi: 10.2147/sccaa.s49801
- Патент РФ на изобретение № 2015111979 / 01.04.2015. Бюл. № 29. Гусейнова Ф.М., Ниаури Д.А., Виноградова Т.И. и др. Способ моделирования туберкулеза женских половых органов. [дата обращения 23.11.2021]. Доступ по ссылке: https://patentimages.storage.googleapis.com/aa/86/c9/f52af323b07018/RU2015111979A.pdf
- Сахенберг Е.И., Николаенко Н.С., Пинаев Г.П. Исследование распластывания и организации актинового цитоскелета стромальных клеток костного мозга и клеток хряща при их раздельном и совместном культивировании на разных белках внеклеточного матрикса // Цитология. 2014. Т. 56. № 10. С. 708–716. doi: 10.1134/S1990519X15010083
- Gudleviciene Z., Kundrotas G., Liudkeviciene R. et al. Quick and effective method of bone marrow mesenchymal stem cell extraction // Open Med. (Wars). 2014. Vol. 10. No. 1. P. 44–49. doi: 10.1515/med-2015-0008
- Albertine K.H., Gee M.H. In vivo labeling of neutrophils using a fluorescent cell linker // J. Leukoc Biol. 1996. Vol. 59. No. 5. P. 631–638. doi: 10.1002/jlb.59.5.631
- Струков А.И. Формы легочного туберкулеза в морфологическом освещении. Ч. 2 // Библиотека патологоанатома: научно-практический журнал им. Н.Н. Аничкова. 2014. № 152.
- Khan A., Hunter R.L., Jagannath C. Emerging role of mesenchymal stem cells during tuberculosis: The fifth element in cell mediated immunity // Tuberculosis (Edinb). 2016. Vol. 101S. P. S45–S52. doi: 10.1016/j.tube.2016.09.019
- Hegyi B., Környei Z., Ferenczi S. et al. Regulation of mouse microglia activation and effector functions by bone marrow-derived mesenchymal stem cells // Stem. Cells Dev. 2014. Vol. 23. No. 21. P. 2600–2612. doi: 10.1089/scd.2014.0088
- D’souza N., Rossignoli F., Golinelli G. et al. Mesenchymal stem/stromal cells as a delivery platform in cell and gene therapies // BMC Med. 2015. Vol. 13. P. 186. doi: 10.1186/s12916-015-0426-0
- Joshi L., Chelluri L.K., Gaddam S. Mesenchymal stromal cell therapy in MDR/XDR tuberculosis: A concise review // Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz). 2015. Vol. 63. No. 6427–6433. doi: 10.1007/s00005-015-0347-9
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)