Comparative characteristic of eutopic and ectopic endometrial cells in patients with endometriomas

Full Text

Эндометриоз часто не диагностируется много лет. Средний промежуток между началом симптомов и диагностикой заболевания составляет от 3 до 11 лет [1, 2]. У порядка 25% всех женщин эндометриоз может быть бессимптомным [3]. Отсрочка диагноза обычно приводит к усугублению заболевания. Эндометриома - овариальное образование, возникающее из растущей внутри яичника эктопической эндометриальной ткани, создающее псевдокисту, стенка которой сформирована путем инвагинации коры яичника [4]. Традиционная теория развития эндометриоза, предложенная J.Sampson, постулирует, что эндометриодные импланты могут возникать при ретроградном забросе менструальной крови через маточные трубы в брюшную полость [5]. Ретроградная менструация доставляет клетки эндометрия в брюшную полость, где они имплантируются и растут. Этот механизм, вероятно, можно принять в расчет для понимания перитонеального эндометриоза и эндометриоза яичников. Клетки-предшественники попадают в брюшную полость в результате ретроградной менструации, приводя к развитию наиболее частых форм эндометриоза. По мнению D.Hufnagel, cтволовые клетки могут способствовать всем формам эндометриоза, независимо от происхождения. Повреждение стволовых клеток лежит в основе этиологии и патогенеза разных форм эндометриоза [2]. Мезенхимальные клетки, полученные из эндометриом, демонстрируют не только повышенную пролиферацию и миграцию, но и подтвержденную статистически значимыми различиями инвазию по отношению к эутопическим клеткам этих же пациенток [6]. Идентификация маркеров эпителиальных клеток-предшественников (epithelial progenitor cells, eEPC) - технически трудно достижимая задача. Недавние исследования постулируют, что eEPC локализуются на базальной мембране [7]. В частности, stage-specific embryonic antigen-I (SSE-I), маркер базальных эпителиальных клеток, был выявлен в очагах эндометриоза, что подтверждает вероятность участия клеток базальной мембраны в патогенезе эндометриоза [8]. Мы предположили, что не только стволовые, а в принципе все клетки базальной мембраны из эктопических очагов эндометриоза могут быть по своим морфометрическим характеристикам отличными от базальных клеток эутопических очагов у пациенток с эндометриомами яичников, а также от базальных клеток эндометрия у пациенток без эндометриоза. Изучение данного вопроса, в свою очередь, может явиться вкладом в понимание патогенеза эндометриом яичников. Целью исследования явилось изучение морфометрических характеристик эутопических и эктопических эндометриальных базальных клеток у пациенток с эндометриомами и без. Материал и методы исследования В исследовании участвовали 76 женщин в возрасте от 17 до 42 (средний возраст составил 28,97±5,34 года). Основную группу составили 61 женщина с эндометриомами яичников, контрольную - 15 пациенток с бесплодием, не связанным с эндометриозом. Всем пациенткам основной и контрольной группы проводилось общеклиническое обследование, которое включало подробный сбор анамнестических данных, выявление сопутствующей экстрагенитальной патологии, изучение характера менструального цикла и генеративной функции, выяснение перенесенных воспалительных заболеваний половых органов и оперативных вмешательств на органах малого таза. Всем пациенткам были произведены лапароскопические операции. Во время операции проводилось разъединение спаек, сальпингостомия, хромогидротубация и фимбриопластика маточных труб, удаление эндометриодных кист. Капсулы кист удалялись с использованием методики, максимально щадящей для яичников [9], при обнаружении эндометриоидных очагов проводилась их коагуляция. Для оценки степени выраженности спаечного процесса использовалась классификация Hulka (1968 г.). Лапароскопия и гистероскопия выполнялись с использованием техники фирмы Karl Storz. Морфометрическая часть работы включала в себя изучение показателей базальных клеток эутопического и эктопического эндометрия у пациенток с эндометриомами и эндометрия у пациенток без эндометриоза. Полученные образцы поступали в лабораторию в транспортировочной среде «Хистофор 50». Гистологическая проводка материала выполнялась в автоматическом гистологическом процессоре Tissue-TekVIP6 по стандартному протоколу. Толщина срезов составляла 4 мкм после подготовки на ротационном микротоме. Срезы помещались на стекла Menzel. Далее их окрашивали в обычном порядке гематоксилин-эозином и подвергали оптической микроскопии микроскопом Nikon eclipse 50i с набором прикладных программ и графической станцией Nikon digital sight ds-u3. В работе использован иммерсионный объектив при суммарной оптической мощности 10¥100. В ходе выполнения морфометрического исследования изучались следующие параметры: толщина железы, площадь ядра, толщина цитоплазматической мембраны, толщина ядерной мембраны, толщина секреторной части клетки, средняя яркость, средняя плотность ядра, радиус ядра. Полученные анамнестические данные, результаты исследования были обработаны с помощью программы Statistica 10.0. Для количественных показателей были применены: медиана (Ме), 95% доверительный интервал - ДИ, среднее значение (М), стандартное отклонение (c). Средние значения между группами сравнивали при помощи методов непараметрической статистики (U-критерий Манна-Уитни, Краскела-Уоллиса). Различия считались статистически значимы при р<0,05. Результаты исследования Женщины исследуемых групп оказались сопоставимы по возрасту: средний возраст женщин основной группы составил 31,4±4,9, контрольной группы - 30,5±4,7 года (р>0,05). При изучении характера менструального цикла не было выявлено достоверных различий, средний возраст менархе у пациенток основной группы составил 12,9±1,3, в контрольной группе - 13,3±1,2 года. Длительность менструального кровотечения в основной группе составила 5,5±1,2, в контрольной - 5,5±1,3 дня. Межменструальный промежуток в основной группе был 28,7±2,1, в контрольной - 28,3±1,9 дня. Значимых отличий не было отмечено и при анализе соматической заболеваемости между пациентками контрольной и основной групп. Основными показаниями для оперативного лечения явились: наличие эндометриоидных кист, болевой синдром, бесплодие. Анализ репродуктивной функции показал: в основной группе первичным бесплодием страдали 33 (43,4%) пациентки, вторичным - 5 (6,6%) пациенток. В контрольной группе первичным бесплодием страдали 15 (100%) пациенток. Все женщины - 76 (100%) - были госпитализированы и прооперированы в плановом порядке лапароскопическим доступом. В обеих исследуемых группах интраоперационно был обнаружен спаечный процесс, оцениваемый согласно классификации Американского общества фертильности r-AFS (1996 г.). В основной группе 3-я степень встречалась у 26 (34,2%) пациенток, в группе контроля - 2 (13,3%), 4-я степень в основной группе выявлена у 15 (19,7%) пациенток, в группе контроля - 4 (26,7%). В ходе оперативного вмешательства в основной группе у 35 (46%) пациенток определена III стадия распространенности эндометриоза, у 25 (32,9%) - IV стадия. Эндометриомы левого яичника выявлены у 24 (31,6%) пациенток, правого - у 20 (26,3%), двусторонние эндометриомы яичников были обнаружены у 17 (22,4%) пациенток. Средний размер кист составил 5,42±1,63. В основной группе всем пациенткам (100%) была произведена энуклеация эндометриоидных кист. В обеих группах был произведен контроль проходимости маточных труб путем хромогидротубации. Трубы были проходимы у 66 (80,49%) пациенток в основной группе, у 13 пациенткой (86,7%) - в контрольной группе. В 100% случаев выполнена гистероскопия с последующим диагностическим выскабливанием стенок полости матки. У 76 (100%) пациенток выявлена простая гиперплазия без атипии. Морфометрическая оценка базальных клеток эутопического эндометрия выявила, что у пациенток с эндометриомами по сравнению с пациентками без него толщина цитоплазматической мембраны достоверно в 1,25 раз ниже, толщина железы в 1,5 раза достоверно выше, толщина ядерной мембраны достоверно выше в 1,2 раза, средняя яркость достоверно ниже в 1,2 раза ниже, средняя плотность достоверно выше в 1,2 раза выше (табл. 1). При морфометрической оценке базальных клеток эутопического эндометрия с клетками эпителиальной выстилки эндометриом были получены следующие данные: площадь ядра в 1,7 раза достоверно выше в клетках эутопического эндометрия, толщина секреторной части клетки в 2 раза достоверно выше в клетках эутопического эндометрия, толщина цитоплазматической мембраны в 1,3 раза достоверно выше в клетках эутопического эндометрия, средняя плотность в 1,2 раза выше в клетках эктопического эндометрия, средняя яркость в 1,19 раза выше в клетках эутопического эндометрия (табл. 2). Обсуждение Патогенез раннего начала эндометриоза с недавнего времени пересматривается, побудительным мотивом к чему является исследование эндометриальных стволовых клеток (предшественников) и их возможной роли в эндометриозе, а также в связи с индукцией маточного кровотечения у новорожденных после родов из-за падения уровня материнских гормонов в крови новорожденных. Только 5% всех новорожденных имеют очевидное кровотечение, поскольку шейка матки новорожденных имеет в 2 раза большую длину по сравнению с телом, что поддерживает концепцию ретроградного заброса неонатального эндометрия. Существует постулат, что во время неонатального и препубертатного периода заброшенные эндометриальные стволовые клетки сохраняются в брюшной полости в отсутствие циркулирующих эстрогенов за счет поддержки нишевых клеток, также попавших в брюшную полость во время неонатального маточного кровотечения [7]. Вместе с изменениями cреды после ретроградной менструации потенциально повреждаются паракриновые и эндокринные сигналы, и, вполне вероятно, возникает ряд эпигенетических изменений в эктопическом эндометрии, порождающих эндометриоз [10]. Инвазия повышена также и в культуре стромальных эндометриальных клеток при эндометриозе [11], что доказано, в частности, определением повышенной экспрессии интегрина [12]. Классическая теория этиологии эндометриоза связана с распространением эндометриальных клеток во время ретроградной менструации [5], при этом 90% всех женщин испытывают ретроградную менструацию [13], и эндометриальные мезенхимальные стволовые клетки представлены в большинстве образцов менструальной крови. Однако только у 6-10% всех женщин развивается эндометриоз. Учитывая это несоответствие, есть предположение, что большее количество эндометриальных стволовых клеток распространяется в брюшную полость с помощью ретроградной менструации у женщин с эндометриозом по сравнению с женщинами без него [14]. Возможно также, что женщины с эндометриозом имеют больший объем ретроградной менструации или испытывают ретроградную менструацию чаще, однако это сложно доказать [7]. Есть данные, что у женщин с эндометриозом фрагменты базального эндометрия в менструальной крови встречаются чаще по сравнению с женщинами без эндометриоза, что приводит к тому, что больше стволовых клеток ретроградно распространяется в брюшную полость [15]. Кроме того, приобретенные мутации в эндометриальных стволовых клетках или альтерация ниши стволовых клеток у женщин с эндометриозом могут приводить к большему распространению эндометриальных стволовых клеток из эутопического эндометрия [7]. Вторая гипотеза заключается в том, что стволовые клетки нормального эндометрия могут попадать в брюшную полость с поврежденным иммунным клиренсом, что приводит к повышению выживаемости фрагментов эндометрия [16]. Однако другая популярная теория базируется на наблюдении, что эутопический эндометрий у взрослых женщин с эндометриозом отличается во многом от эндометрия здоровых женщин как в пролиферативной, так и в секреторной фазах [17, 18]. Неизвестно, как и когда происходят эти изменения. Более того, остается необходимость показать, что эти эндометриальные изменения есть уже у подростков. Неясно также, как стволовые клетки повреждают экспрессию факторов апоптоза или стероидогенные энзимы, или как эти факторы различаются в нишевых клетках, которые, возможно, сопровождают стволовые клетки и могут быть необходимыми для их выживания и функционирования в перитонеальной полости [7]. Результаты нашей работы продемонстрировали очевидные статистически значимые отличия в морфометрическом анализе клеток эутопического эпителия между пациентками с эндометриозом и без него, несмотря на идентичные результаты гистологического исследования, свидетельствующего о наличии простой гиперплазии без атипии в обеих группах. Кроме того, достоверные различия между 5 параметрами были выявлены при сравнении морфометрических характеристик клеток базального слоя эпителиальной выстилки кисты по сравнению с эутопическим эндометрием у пациенток с эндометриомами яичников. Следовательно, не только стволовые клетки эктопических очагов отличаются от клеток эутопической локализацией, но и сами клетки базальной мембраны, на которых локализованы мезенхимальные стволовые клетки, по своим морфометрическим характеристикам различны между собой и отличаются от эндометриальных клеток пациенток без эндометриоза.

About the authors

S O Dubrovina

Rostov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation; Rostov-on-Don Scientific Research Institute of Obstetrics and Pediatrics of the Ministry of Health of Russia Federation

Email: s.dubrovina@gmail.com
344022, Russian Federation, Rostov-on-Don, l. Nahichevanskij, d. 29; 344012, Russian Federation, Rostov-on-Don, ul. Mechnikova, d. 43

J D Berlim

Rostov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: juliaberlim@yandex.ru
344022, Russian Federation, Rostov-on-Don, l. Nahichevanskij, d. 29

V Y Mazhugin

Rostov-on-Don Scientific Research Institute of Obstetrics and Pediatrics of the Ministry of Health of Russia Federation

Email: vladimir-mazhugin@yandex.ru
344012, Russian Federation, Rostov-on-Don, ul. Mechnikova, d. 43

L V Krasilnikova

Rostov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: cool.dalida2014@yandex.ru
344022, Russian Federation, Rostov-on-Don, l. Nahichevanskij, d. 29

K A Areshuan

Rostov-on-Don Scientific Research Institute of Obstetrics and Pediatrics of the Ministry of Health of Russia Federation

Email: arieshian@bk.ru
344012, Russian Federation, Rostov-on-Don, ul. Mechnikova, d. 43

V S Gimbut

Rostov-on-Don Scientific Research Institute of Obstetrics and Pediatrics of the Ministry of Health of Russia Federation

Email: secretary@rniiap.ru
344012, Russian Federation, Rostov-on-Don, ul. Mechnikova, d. 43

N S Chirkunova

City Hospital of Rostov-on-Don №6

344025, Russian Federation, Rostov-on-Don, ul. Sar'jana, d. 85/38

V Y Tikidzhieva

City Hospital of Emergency Medical Aid Service of city of Rostov-on-Don

Email: tiki-viki@mail.ru
344068, Russian Federation, Rostov-on-Don, ul. Bodraia, d. 88

References

Supplementary files