Циклические изменения женского организма заинтересовали регенеративную медицину

Источники мезенхимных стромальных клеток. (Иллюстрация с сайта www.cusabio.com)

Восстановление поврежденных органов и нормализация процессов жизнедеятельности человеческого организма – цели современной регенеративной медицины. Применение мезенхимных стромальных клеток (МСК) является одной из перспективных технологий в этом направлении. Введенные пациенту МСК мигрируют в поврежденные ткани и способствуют восстановительным процессам. Однако МСК довольно хлопотно получить в нужном количестве, т.к. их источниками служат костный мозг, пульпа зуба и ткани последа – плацента и пуповина. Оказывается, что менструальная кровь – результат регулярной деятельности здорового женского организма – содержит МСК, которые по характеристикам сходны с получаемыми из других клинически значимых источников.

В последние годы активно развиваются технологии регенеративной медицины, направленные на стимуляцию восстановительных процессов в поврежденных или патологически измененных тканях и органах. Одним из самых перспективных ресурсов для применения в этой области являются мезенхимные стромальные клетки (МСК), которые, будучи введены пациенту, направленно мигрируют в зоны повреждения тканей и комплексно воздействуют на различные аспекты восстановительного процесса. Однако возникает проблема – откуда брать клетки для трансплантации? В настоящее время наиболее употребительными источниками МСК служат костный мозг, жировая ткань, пульпа зуба и ткани последа – плацента и пуповина. Каждый из них имеет свои недостатки: процедура забора костного мозга достаточно травматична, получение клеток из пульпы зуба затруднено ее малым количеством, МСК жировой ткани обладают слабой способностью к образованию костной и, по некоторым данным, хрящевой ткани, а из плаценты или пуповины их можно выделить лишь раз в жизни. Однако клетки со свойствами МСК найдены также в менструальной крови, и этот их источник обладает рядом преимуществ по сравнению с другими. Действительно, клетки из него можно получать многократно и в достаточно большом количестве, причем без какого-либо вмешательства в организм. По этой причине МСК, содержащиеся в менструальной крови, в последние годы привлекают к себе активное внимание ученых и медиков.

Откуда же в менструальной крови берутся эти клетки? Очевидно, из фрагментов функционального слоя эндометрия, отторгающегося при менструации. Во всяком случае, клетки с теми же характеристиками были найдены и в ткани эндометрия, выделенной из хирургически удаленной матки. Как известно, на протяжении репродуктивного периода жизни женщины эндометрий многократно претерпевает циклические изменения, включающие отторжение и регенерацию его функционального слоя – а значит, он должен содержать стволовые и родоначальные клетки, которые обеспечивают восстановление не только его эпителиального компонента, но и стромы. Предполагается, что с недостатком или нарушением функциональности МСК могут быть связаны такие патологические состояния, как тонкий эндометрий, неспособный обеспечить имплантацию зародыша, и синдром Ашермана, при котором эндометрий замещается рубцовой тканью. Эти же клетки могут быть ответственны за эндометриоз – патологическое разрастание эндометрия за пределами слизистой оболочки матки. В качестве основной его причины рассматривается ретроградная менструация, ведущая к проникновению в брюшную полость фрагментов отторгшегося эндометрия со стволовыми клетками.

По набору поверхностных маркеров МСК, выделяемые из менструальной крови, сходны с получаемыми из других клинически значимых источников. Они способны длительно размножаться в культуре и давать начало клеткам костной, жировой и хрящевой тканей, что подтверждает их принадлежность к категории МСК. Показана также способность МСК из менструальной крови образовывать клетки сердечной мышечной ткани, кровеносных сосудов, сухожилий, печени, поджелудочной железы, респираторного эпителия, эпидермиса и нервной ткани. Более того, в одной из работ удалось даже получить из них клетки со специфическими маркерами ооцитов. При этом, в отличие от эмбриональных стволовых клеток, тоже обладающих высокой способностью к росту и очень широким спектром возможных направлений дифференцировки, МСК из менструальной крови не склонны к образованию опухолей, а значит, представляются относительно безопасными для клеточной терапии.

При введении в организм реципиента МСК менструальной крови мигрируют в область повреждения и участвуют в регенерации ткани. Их благотворный эффект главным образом связан с секрецией разнообразных биологически активных молекул, которые стимулируют выживание, размножение и дифференцировку сохранившихся клеток ткани, подавляют избыточные иммунные реакции, предотвращают развитие фиброза. В некоторых случаях МСК также могут замещать собой поврежденные клетки или сливаться с ними. Кроме того, эти клетки способны регулировать рост кровеносных сосудов. Например, в кожных ранах или в области инфаркта миокарда образование сосудов под их влиянием усиливается, а в опухолях, наоборот, тормозится.

В экспериментах на животных МСК из менструальной крови показали свою терапевтическую эффективность при многих патологических состояниях, таких как сахарный диабет, язвенный колит, фиброз легких, токсическое поражение печени, костно-хрящевые дефекты, ряд заболеваний сердечно-сосудистой и нервной систем. В клинических испытаниях обнадеживающие результаты были получены при их трансплантации больному с застойной сердечной недостаточностью, у которого после этого наблюдалось длительное улучшение функциональных показателей сердца. А после введения этих клеток семи женщинам с внутриматочными спайками у трех из них состояние эндометрия улучшилось настолько, что им удалось забеременеть.

Таким образом, присутствующие в менструальной крови МСК – ценный ресурс для регенеративной медицины, не только по причине доступности и возможности многократного получения неинвазивным путем, но и из-за таких особенностей, как широта потенций к дифференцировке, высокая способность к размножению, позволяющая быстро нарастить необходимое для трансплантации число клеток из малого количества исходного материала, и генетическая стабильность в ходе культивирования. Но, при всей перспективности этих клеток, их клиническое использование сопряжено с рядом проблем. В частности, нет общепринятого протокола их выделения и очистки от других клеток, которые могут содержаться в менструальной крови. Характеристики присутствующих в ней МСК зависят от возраста донора и, вероятно, от состояния половой системы. Все это затрудняет стандартизацию получаемых клеточных препаратов. Нельзя также исключить различных неблагоприятных последствий введения МСК менструальной крови пациенту, таких так дифференцировка в нежелательном направлении, отторжение иммунной системой, образование опухоли. Еще одна сложность связана с тем, что в очаге поражения трансплантированные МСК быстро гибнут, не успевая в полной мере оказать терапевтическое действие – значит, надо либо искать пути к повышению их выживаемости, либо вводить пациенту не сами клетки, а их секреторные продукты. Наконец, необходимо дальнейшее исследование клеточных и молекулярных механизмов, посредством которых МСК из менструальной крови оказывают благотворное влияние на тканевую регенерацию, и сравнение их с таковыми для МСК из других, более изученных источников. Полученные знания станут теоретической основой применения этих клеток в медицине и определят спектр заболеваний, при которых их трансплантация позволит достичь оптимальных результатов.