Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
7
Добавлен:
03.02.2024
Размер:
4.32 Mб
Скачать

координирует каждый фрагмент информации, чтобы завершить направленное движение. При ампутации визуальная обратная связь с удаленной конечностью больше недоступна. Однако проприоцепция относительно местоположения некогда неповрежденной конечности все еще сохраняется либо благодаря проприоцептивным воспоминаниям, либо благодаря активации остаточных нервных окончаний конечности [6].

Теории, связанные с ПНС.

Известно, что ПНС очень восприимчива к травмам. Ранние исследования были сосредоточены на ПНС как единственной причине и факторе поддержания фантомных болей. Однако периферические факторы сами по себе не могут опосредовать возникновение фантомных болей; скорее, ПНС может работать совместно с ЦНС, вызывая и поддерживая персистенцию фантомных болей. Восходящие механизмы боли подразумевают, что повреждение периферических нервов вызывает чрезмерные аберрантные сигналы, которые, в свою очередь, влияют на изменения (или их отсутствие) в коре головного мозга. Нисходящая модуляция боли относится к болезненным ощущениям, которые поддерживаются ЦНС (на которые, в значительной степени влияют эмоциональное состояние, воспоминания и внимание). А учитывая, что некоторые области мозга претерпевают реорганизационные изменения после ампутации, этот механизм является наиболее вероятным [7].

Невромы дорсального корешка.

После ампутации аксоны дорсального ствола отсоединяются от своих дистальных мишеней, и в результате в остаточной конечности возникают воспаление и разрастание, где может образоваться неврома. Поврежденные аксоны только не замолкают и не бездействуют, но и генерируют спонтанную активность из эктопических, гипервозбудимых очагов, которые распространяются по оставшемуся пути к спинному мозгу. Пороговые значения ненормальны, и потенциалы действия, по-видимому, генерируются спонтанно или в ответ на стимулы, которые обычно не провоцируют потенциал действия, такие как механические раздражители или циркулирующие вещества, например, адреналин. Исходя из этих данных, можно предположить, что если бы ПНС являлась единственной причиной, то местная анестезия, вводимая непосредственно в остаточную конечность у лиц, страдающих фантомными болями, должна была бы приводить к их снижению. Однако изменения внутри ПНС лишь влияют на степень происходящей кортикальной реорганизации. Даже если неврома не образуется, нервные волокна внутри остаточной конечности могут самопроизвольно прорастать и искать новые соединения. Такие случайные связи могут привести к аномальной обратной связи в ЦНС, что приводит к модуляции кортикальной реорганизации и переживанию фантомных болей [4].

Роль протезов.

Была изучена зависимость между ФБС и ежедневным использованием протезов. Главными вопросами этого исследования явились: уменьшает ли ношение протеза реорганизацию коры головного мозга, что, в свою очередь, снижает фантомные боли? Или те люди с ампутированными конечностями, которые испытывают меньшую кортикальную реорганизацию, с большей вероятностью воспользуются протезом? Кроме того, влияет ли акт использования остаточной конечности для управления протезом на фантомные боли? Исследование показало, что при использовании протеза, управляемого интерфейсом мозг-машина, изменение пластичности кортикальной репрезентации фантомной руки резко изменило связанную с ней фантомную боль. Наблюдаемая пластичность связана с функциональным использованием протеза, которое обеспечивает повышенную визуальную обратную связь с пользователем, что необходимо для управления устройством, а значит может быть клинически выгодным методом лечения фантомных болей [8], [9].

Лечение.

Для уменьшения симптомов ФБС легкой и умеренной интенсивности рекомендуется прием НПВС. При большей выраженности болей возможно использование опиоидных анальгетиков, так как они уменьшают кортикальную реорганизацию в соматосенсорной коре головного мозга, однако их применение часто ассоциируется с неблагоприятными побочными эффектами, такими как седативный эффект, головокружение в сочетании с развитием привыкания и зависимости. Также для лечения фантомных болей эффективны психотропные препараты, которые активизируют антиноцицептивные механизмы, снижая избыточную ноцицептивную импульсацию [10].

Также уменьшению фантомной боли способствует использование протезов с устройством обратной связи. Одно из наиболее перспективных в настоящее время направлений в лечении ФБС

— нейростимуляция [11]. Механизм действия нейростимуляции базируется на принципе, согласно

которому при воздействии электрическими импульсами на любом уровне выше источника боли данные воздействия блокируют путь для прохождения болевого импульса, который не доходит до места восприятия в головном мозге. Кроме того, используют электростимуляцию различных структур нервной систем. Действие данных методик направлено на устранение дефицита афферентных влияний и восстановление тормозного контроля со стороны ЦНС [1].

Зеркальная (ЗТ) и визуальная терапия являются неинвазивными и наиболее эффективными методами лечения. Предполагается, что такая терапия заставляет соматосенсорную кору головного мозга людей с ампутированными конечностями возвращаться к исходной конфигурации, существовавшей до ампутации. Более того, пациенты с ампутированными конечностями, которые практиковали ЗТ, сообщили о большем снижении ФБС, чем те пациенты, которые только мысленно визуализировали и пытались двигать отсутствующими конечностями. Хотя метод визуализации в настоящее время используется вместе с зеркальной терапией и является частью Graded Motor Imagery (GMI), модели терапии, которая состоит из латерализации (идентификация правой/левой конечности), воображения движения и зеркальной терапии с возрастающей сложностью задачи [12]. На основании исследований было обнаружено, что GMI-терапия лучше, чем рутинная физиотерапия, для облегчения фантомных болей [13]. Исследование, проведенное на пациентах с двусторонней ампутацией нижних конечностей, выявило снижение ФБС в обеих фантомных ногах, когда участники наблюдали, как конечности другого человека двигаются так же, как и их фантомные ноги. Такие результаты еще раз подтверждают важную роль визуальной обратной связи в модуляции болевых реакций. Хотя уровень доказательности, представленный в большинстве исследований, может быть улучшен, в большинстве клинических испытаний удалось снизить уровень боли [14].

Виртуальная реальность обладает потенциалом для создания более “изощренной” формы зеркальной терапии. Использование передовых технологий для создания виртуальных изображений отсутствующих конечностей пациентов с ампутациями продемонстрировало обнадеживающие результаты в облегчении ФБС [15].

И, наконец, важное место в лечении ФБС уделяется психотерапии. Работа с психологической травмой в экзистенциальном подходе включает в себя пробуждение жизненных сил человека и сосредоточение его на процессе изменения жизни. Благодаря психотерапии в большинстве случаев удается уменьшить или полностью устранить фантомную боль, улучшить сон, а также снять и другие функциональные нарушения нервной системы (раздражительность, утомляемость и др.). Метод лечения подбирается индивидуально для каждого пациента, когда он проходит комплексное психологическое обследование. Эффективными методами для лечения ФБС являются патогенетическая техника, гипнотерапия, аутогенная тренировка [16].

Выводы. Исходя из полученных данных, можно заключить, что ЗТ, виртуальная реальность, использование протезов, психотерапия и другие – все это может сыграть определенную роль в уменьшении ФБС. Однако необходима дополнительная работа, чтобы выяснить клиническую эффективность данных видов терапии и механизмы, с помощью которых они облегчают ФБС, что приведет к пониманию того, почему некоторым людям терапия не приносит пользы. Таким образом, детальное изучение феномена фантомной боли по-прежнему представляет огромный интерес, причем как к уже относительно изученным механизмам, так и новым теориям возникновения и лечения ФБС.

Список литературы:

1.Сайко А.В. Современное состояние проблемы фантомной боли / А.В. Сайко // Международный неврологический журнал. – 2018. – № №4. – С. 84 – 95. –DOI: 10.22141/2224-0713.4.98.2018.139430

2.Осипова Н. А., Тепляков В. В., Собченко Л. А., Петрова В. В. Теоретическое обоснование и практическая реализация технологии предотвращения фантомного болевого синдрома при плановой ампутации конечностей / Н. А. Осипова, В. В. Тепляков, Л. А. Собченко, В. В. Петрова // Коллектив авторов. – 2013. – Т. 7, № 1. – С. 25-32.

3.Griffin SC, et al. Trajectory of phantom limb pain relief using mirror therapy: retrospective analysis of two studies. Scand J Pain. – 2017 – 15 – P. 98–103.

4.Collins K.L, A review of current theories and treatments for phantom limb pain/ K.L. Collins// The Journal of Clinical Investigation — 2018 — Vol. 128, № 6 — P. 2168 – 2176 — DOI: 10.1172 /JCI94003

5.Grammer GG., Williams-Joseph S., Cesar A., Adkinson DK., Spevak C. Significant reduction in phantom limb pain after low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation to the primary sensory cortex. / GG. Grammer, S. Williams-Joseph, A. Cesar, DK. Adkinson, C. Spevak // Military medicine. – 2015. – Vol. 180, № 1. – e126-e128. – DOI: 10.7205/MILMED-D-14-00236.

6.Tung ML., et al. Observation of limb movements reduces phantom limb pain in bilateral amputees/ ML. Tung// Ann Clin Transl Neurol. — 2014 — 1(9), P. 633–638 — DOI: 10.1002 /acn3.89

7.Perry BN, Moran CW, Armiger RS, Pasquina PF, Vandersea JW, Tsao JW. Initial clinical evaluation of the modular prosthetic limb/ BN. Perry, CW. Moran, RS. Armiger, PF. Pasquina, JW. Vandersea, JW. Tsao// Front Neurol. — 2018 — Vol. 9, 153.

8.Yanagisawa T, et al. Induced sensorimotor brain plasticity controls pain in phantom limb patients/ T. Yanagisawa// Nat Commun. —2016 —7, 13209 — DOI: 10.1038 /ncomms13209

9.Preißler S, Dietrich C, Blume KR, Hofmann GO, Miltner WH, Weiss T. Plasticity in the visual system is associated with prosthesis use in phantom limb pain/ S. . Preißler, C. Dietrich, KR. Blume, GO. Hofmann,

WH. Miltner, T. Weiss// Front Hum Neurosci. — 2013 — Vol.7, 311 — DOI: 10.3389/fnhum.2013.00311

10.Рушай, А. К. Раннее лечение фантомных болей / А. К. Рушай // Травма. – 2013. – Т. 14, №1. –

С. 22-24.

11.Чегуров О.К. и др. Фантомно-болевой синдром: патогенез, лечение, профилактика (обзор литературы) / О.К. Чегуров и др. // Гений ортопедии. — 2014. — № 1. — С. 89-93.

12.Raffin E. The various forms of sensorimotor plasticity following limb amputation and their link with rehabilitation strategies/ E. Raffin // Revue Neurologique — 2021— Vol. 9, P. 1116-1117

13.Limakatso K., Madden V. J., Manie S., Parker R. The effectiveness of graded motor imagery for reducing phantom limb pain in amputees: a randomised controlled trial/ K. Limakatso, V. J. Madden, S. Manie, R. Parker // Physiotherapy — 2020 — Vol. 109 — P. 65-74 — DOI: 10.1016/j.physio.2019.06.009

14.Campo-Prieto P., Rodríguez-Fuentes G. Effectiveness of mirror therapy in phantom limb pain: a literature review / P. Campo-Prieto, G. Rodríguez-Fuentes // Neurol Engl Ed — 2020 — DOI: 10.1016/j.nrl.2018.08.003

15.Ortiz-Catalan M, et al. Phantom motor execution facilitated by machine learning and augmented reality as treatment for phantom limb pain: a single group, clinical trial in patients with chronic intractable phantom limb pain / M. Ortiz-Catalan // Lancet — 2016 — 388(10062), 2885–2894 — DOI: 10.1016 /

S0140-6736 (16)31598-7

16. Маликова Л. А. Психологическая реабилитация лиц с ампутациями конечностей: теоретический обзор/ Л. А. Маликова // Личность в меняющемся мире: здоровье, адаптация,

развитие — 2018 —№2 — С. 21. — DOI:10.23888/humJ201812343-36

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ТРАНСПОРТЕ ВЕЩЕСТВ В КОМПЛЕКСЕ ГОЛЬДЖИ

Авторы: Кузнецов Д.А.

Научный руководитель: Черемнов Ю.А., Алексеев В.В.

Ключевые слова: комплекс Гольджи, аппарат Гольджи, модели транспорта, Rab.

Введение. Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи) - одномембранная органелла, выполняющая ключевую роль в синтетическом аппарате эукариотической клетки. Она предназначена для завершения процессов синтеза клетки и обеспечивает вывод образовавшихся веществ. [1]

Из-за своих относительно больших размеров комплекс Гольджи стал одной из первых наблюдаемых органелл в клетках. Так, в 1897 году итальянским врачом Камилло Гольджи при микроскопии нервной ткани в нейронах была обнаружена неизвестная ранее сетчатая структура. Притом Гольджи использовал свою авторскую методику окрашивания, названную им «черная реакция» (метод Гольджи). Сперва препарат окрашивался дихроматом калия, затем нитратом серебра. В конечном итоге, в нервной ткани были видны одиночные окрашенные нейроны. Тогда, обнаружив в них новую структуру, ученый предположил, что нашел новую органеллы клетки и назвал её внутренним ретикулярным аппаратом. Вскоре после того, как он публично объявил о своем открытии в 1898 году, структура была названа в его честь, становясь универсально известной как аппарат Гольджи. [1]

При рассмотрении данной органеллы под электронным микроскопом, были обнаружены три разновидности образований: сплющенные дискообразные цистерны (диктиосома), система трубочек (связывающих аппарат Гольджи с ЭПС) и система пузырьков (везикулы и вакуоли). [3, 6] Биохимическим путем также было установлено, что диктиосома комплекса Гольджи обладает полярностью и, соответственно, имеет две функционально разные стороны (поверхности). Циссторона, проксимальная, или зона формирования, обращена к ядру. С ней сливаются пузырьки, содержимое которых является продуктом синтетической деятельности гранулярной и агрануллярной ЭПС. Притом транс-сторона, дистальная, или зона формирования, обращена к

плазмолемме. Её краевая цистерна представляет собой трубчатую сеть, от которой постоянно отделяются окаймленные пузырьки (вакуоли). [3, 4, 6]

Функции комплекса тесно связаны с деятельностью эндоплазматической сети (ЭПС). Именно из агрануллярной ЭПС в комплекс Гольджи транспортируются липиды и углеводы, а из гранулярной ЭПС – белки. Уже в диктиосоме аппарата Гольджи из этих веществ синтезируются полисахариды, гликопротеиды и гликолипиды. В дальнейшем на транс-цистерне комплекса Гольджи происходит упаковка в вакуоли и сортировка новообразованных соединений. Таким образом, они могут пойти на построение цитоплазматических мембран, организовываться в первичные лизосомы или же механизмом экзоцитоза пойти на экспорт из клетки. Помимо этого в процессе транспорта по цистернам аппарата Гольджи органические вещества претерпевают различные ферментативные модификации (процессинг). [3]

Из перечисленных функций аппарата Гольджи, можно догадаться, что он хорошо развит в клетках выполняющих синтетическую функцию. Наиболее важную роль комплекс Гольджи выполняет в клетках железистого эпителия. [3]

Комплекс Гольджи бокаловидных клеток находятся в толще эпителия слизистой оболочки кишечника и дыхательных путей секретирует гликопротеин муцин, который в растворах образует слизь. В клетках тонкого кишечника аппарат Гольджи выполняет функцию транспорта липидов: в клетки попадают жирные кислоты и глицерол; в гладкой ЭПС происходит синтез липидов; большинство из них покрываются белками и посредством Гольджи транспортируются к клеточной мембране. Пройдя через нее, липиды оказываются в лимфе. [3]

При этом до сих пор ведутся споры о том, каким именно механизмом осуществляется транспорт веществ внутри самого комплекса Гольджи. Мы предполагаем, что изучение данного механизма позволит нам выяснить причину возникновения нарушений секреторной функции большинства клеток человеческого организма.

Таким образом, целью нашего исследования является поиск наиболее актуальных гипотез транспорта веществ внутри аппарата Гольджи.

Основная часть. Существует несколько гипотез транспорта веществ в комплексе Гольджи, не до конца понятно, каким образом созревающие белки перемещаются по цистернам комплексе Гольджи, в то время как резидентные белки остаются в большей или меньшей степени ассоциированы с одной цистерной. Ранее существовали лишь две взаимоисключающие гипотезы, объясняющие этот механизм.

1. Модель везикулярного транспорта.

Данная модель подразумевает транспорт карго-белков внутри диктиосомы, осуществляемый при помощи таких же механизмов везикулярного транспорта, как и путь транспорта из ЭПС, притом резидентные белки не включаются в отпочковывающуюся везикулу. В этой модели цистерны комплекса Гольджи рассматривается как набор слаженно работающих стабильных структур. В каждой цистерне имеется уникальный набор ферментов, которые занимаются модификацией транспортируемых карго-белков. Сперва белки по средствам везикул, покрытых оболочкой из белка покрытых COPII, перемещаются из ЭПС на цис-поверхность аппарата Гольджи. Затем груз перемещается в везикулы, покрытые уже COPI. Такие везикулы способны к передвижению в двух направлениях. Антероградные везикулы несут будущие секреторные белки к транс-поверхности, а ретроградные могут возвращать резидентные компоненты цис-цистерн по мере прохождения везикулы к транс-поверхности. [5, 6]

2. Модель созревания цистерн.

Согласно этой модели происходит непрерывное передвижение самих цистерн, их сборка из пузырьков с одного конца и разборка с другого конца органеллы, а резидентные белки перемещаются ретроградно при помощи везикулярного транспорта. При созревании происходит не только физическое перемещение цистерны, но также меняется ее мембрана. Это приводит к изменению набора ферментов, действующих на созревающую цистерну на очередном этапе ее созревания. [2, 5, 6]

Долгое время науке были известны только лишь две модели транспорта веществ в комплексе Гольджи, однако затем стали возникать новые гипотезы перемещения веществ в диктиосоме, а также их усовершенствованные версии.

3. Модель созревания цистерн с разнонаправленным канальцевым транспортом (cisternal progression/maturation with heterotypic tubular transport).

Эта модель является доработкой модели созревания цистерн. Она подразумевает наличие трубчатых соединений (канальцев) между цистернами комплекса Гольджи, которые образуют

собой подобие конвейерной ленты. Эта модель утверждает, что канальцы необходимы для двунаправленного движения веществ в системе ЭПС-Гольджи. В основном, они обеспечивают быстрый антероградный трафик небольших карго-белков и ретроградный трафик резидентных белков-ферментов комплекса Гольджи. Притом за основу берется аналогичное первое модели перемещение цистерн от цис- к трансповерхности. [2, 5, 6]

4. Модель быстрой фрагментации (rapid-partitioning model).

Данная модель радикально меняет взгляд на транспорт веществ в комплексе Гольджи. Она рассматривает аппарат Гольджи не как отдельные полярные цистерны, а как множество отдельно функционирующих доменов. Карго-белки, прибывшие из ЭПС, проходят между определенными доменами и затем, завершив должную ферментативную модификацию, покидают комплекс Гольджи на его определенном уровне (а не обязательно транс-поверхности). [4, 6]

Также, исследуя данную модель транспорта белка, лаборатория Липпинкотта-Шварца сделала вывод, что трафик липидов играет в ней неотъемлемую роль. Было экспериментально доказано, что часть липидов используются комплексом Гольджи для классической синтетической функции, другая же часть составляла так называемые домены Комплекса Гольджи. Так, при антероградном и ретроградном транспорте белков по аппарату Гольджи, они ассоциируются с определенным липидным окружением, которое и осуществляет регуляторную роль в этом транспорте. Таким образом, это первая гипотеза рассматривающая липиды, как движущую силу транспорта веществ в аппарате Гольджи. [4]

Модель быстрой фрагментации, как и существование доменов, подтверждается при помощи флуоресцентной микроскопии, однако эта гипотеза до сих пор остается спорной, так как она не отражает полярность диктиосомы (наличие цистерн), которая выявляется биохимическими методами.[4]

5. Модель стабильных компартментов (stable compartments model).

Последней гипотезой является модель, рассматривающая комплекс Гольджи как комплекс стабильных структур, перенос содержимого которых определяет Rab (G-белок) ГТФ-азы. Известно огромное количество изоформ данного белка. Конкретно в переносе веществ в аппарате Гольджи участвуют белки: Rab8A, Rab8B, Rab26. [7]

Вывод. На сегодняшний день модель созревания цистерн с разнонаправленным канальцевым транспортом признана наиболее обоснованной и универсальной из всех выше представленных.

Широкий спектр функций комплекса Гольджи свидетельствует о незаменимости данной органеллы. Обеспечивая исправную работу всех клеток, занимающихся синтетической и секреторной функцией, аппарат Гольджи должен рассматриваться нами как их неотъемлемая структура.

Это еще раз подтверждает, что следует продолжать заниматься изучением работы комплекса Гольджи. Знания о принципах работы этой органеллы в будущем помогут лучше понимать работу секреторных клеток, а также патогенез заболеваний связанных с нарушениями их основной функции.

Список литературы:

1.P F Fabene, M Bentivoglio 1898-1998: Camillo Golgi and "the Golgi": one hundred years of terminological clones / P.F. Fabene, M. Bentivoglio. – 1998. - №3. – PP. 195-198

2.Casler J. Maturation-driven transport and AP-1–dependent recycling of a secretory cargo in the Golgi / J. Casler, J.J. Barrero E. Papanikou B.S. Glick // Journal of Cell Biology. – 2019. - №5. – PP. 1582-1601

3.Day K.J. A three-stage model of Golgi structure and function / K.J. Day, L.A. Staehelin, B.S. Glick // Histochemistry and Cell Biology. – 2013. - №3. – PP. 239-249

4.Ernst A.M. Acylation – A New Means to Control Traffic Through the Golgi / A.M. Ernst, D. Toomre, J.S. Bogan // Frontiers in Cell and Developmental Biology. – 2019. - №7. - PP. 1-8

5.Kurokawa K. Visualization of secretory cargo transport within the Golgi apparatus / K. Kurokawa, H. Osakada, T. Kojidani, M. Waga // The Journal of Cell Biology. – 2019. - №5. – PP. 16021618

6.Jackson C.L. Mechanisms of transport through the Golgi complex / Jackson C.L. // Journal of Cell Science. – 2009. - №4. – PP. 443-451

7.Wang G. Role of Rab GTPases in the export trafficking of G protein-coupled receptors / Guansong Wang, Zhe Wei, Guangyu Wu // Small GTPases. – 2018. - № 9. – PP. 130-135

8.Kurokawa, K., Osakada, H., Kojidani, T., Waga, M., Suda, Y., Asakawa, H., et al.

(2019). Visualization of secretory cargo transport within the Golgi apparatus.

J. Cell Biol. 218.

СТРАТЕГИИ РЕГЕНЕРАЦИИ СЕРДЦА Автор: Шерер Д.Д.

Научные руководители: Алексеев В.В., Успенская Е.В.

Ключевые слова: регенерация сердца, взрослые стволовые клетки, эмбриональные стволовые клетки, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, регенеративная медицина

Введение. Заболевания сердечно-сосудистой системы являются одной из ведущих причин смерти во всем мире. Чаще всего в основе патогенеза кардио-васкулярной патологии лежат ишемические процессы, которые приводят к гибели кардиомиоцитов. Затем происходит ремоделирование миокарда, за счет замещения сердечной поперечно-полосатой мышечной ткани на соединительную с последующим развитием сердечной недостаточности. С учетом увеличения числа пациентов с данной патологией, существует острая необходимость в разработке новых методов терапии [1]. В последние годы внимание исследователей привлечено к использованию клеточной терапии на основе трансплантации стволовых клеток и клеток-предшественников [2]. Выявление новых источников кардиомиоцитов, разработка методов их культивирования и внедрения в поврежденную ткань сердечной мышцы представляют собой важнейшие задачи, стоящие перед современной регенеративной медициной [3].

Стволовые клетки — это тип клеток, обладающих способностью к самообновлению и дифференцировки в определенные типы зрелых клеток [4]. В данной работе мы рассматриваем существующие методы терапии при сердечных заболеваниях, в частности взрослыми стволовыми клетками, эмбриональными и индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками.

Основная часть.

Сердце является одним из первых органов, закладка которого происходит в период эмбриогенеза. На этапе эмбрионального развития сердце содержит не только сократительные кардиомиоциты, но и эндотелиальные клетки, фибробласты, гладкомышечные клетки сосудов, иммунные клетки, адипоциты и нейрональные клетки, которые необходимы для поддержания сердечной функции и гомеостаза. Кардиомиоциты взрослых млекопитающх из-за неспособности к регенерации не могут пополнять сердечную мышечную ткань достаточным количеством сократительных миоцитов, что очень важно для восстановления функции миокарда после травмы. Один из возможных механизмов потери способности к регенерации сердца у млекопитающих в постэмбриональном периоде связывают с повышением содержания в организме активных форм кислорода. В результате перехода после рождения с анаэробного на аэробное дыхание, а также энтеральное питание грудным молоком, в котором содержится достаточно высокие уровни жирных кислот, приводит к созреванию митохондрий. В митохондриях происходит высвобождение активных форм кислорода в результате процесса окислительного фосфорилирования [4, 5]. На фоне повышенной концентрации активных форм кислорода изменяется структура ДНК, что приводит к модификации гистонов с последующим сдвигом экспрессии генов кардиомиоцитов, Итог данного процесса - остановка клеточного цикла сердечных миоцитов [5, 6].

Подходы к регенерации миокарда включают обновление ранее существовавших кардиомиоцитов путем стимуляции их дедифференцировки и пролиферации, а также внедрение с помощью методов генной терапии кардиомиоцитов, полученных из стволовых клеток [7].

Стволовые клетки и клетки-предшественники выделяют либо из аутологичных, либо из аллогенных источников исходных тканей. Было показано, что трансплантированные стволовые клетки способны восстанавливать функцию миокарда посредством двух основных механизмов. Один из этих механизмов основывается на прямой дифференцировке стволовых клеток в новые кардиомиоциты, эндотелиальные и гладкомышечные клетки сосудов . В результате происходит секреция факторов и цитокинов отвечающих за стимуляцию ангиогенеза, а так же паракринного стимулятора, вызывающего иммуномодуляциию и повышение кардиопротекции. В основе другого механизма лежат косвенные паракринные эффекты трансплантированных стволовых клеток, увеличивающих дифференцировку внедренных сердечных стволовых клеток для создания новой сердечной ткани [3, 4].

Кардиоклеточная терапия взрослыми стволовыми клетками.

Метод трансплантации клеток сердца был описан в середине 90-х годов, где были рассмотрены варианты использования различных типов стволовых клеток. На тот момент считалось, что трансплантация клеток в поврежденный после ишемии миокард и вокруг него уменьшала площадь

образование рубцовой ткани, что лежало в основе улучшения функции левого желудочка после инфаркта миокарда.

Однако, в настоящее время считается, что в основе механизмов полезного действия лежит высвобождение паракринных и аутокринных факторов, которые способны модулировать апоптоз, воспаление, неоваскуляризацию и заживление инфарктной ткани [4, 5].

Таким образом, исследователи считают, что преимущества терапии сердечными клетками не зависят от приживления и дифференцировки, а в основе лечебного эффекта лежит способность клеток высвобождать факторы, которые опосредованно воздействуют на восстановление сердечной мышечной ткани за счет неоваскуляризации и цитопротекции паракринным образом [4].

Сердечные миоциты низших позвоночных обладают значительной способностью к дедифференцировке и пролиферации, что позволяет восстановить поврежденный миокард. У взрослых млекопитающих такая способность утрачена [3].

Однако, в некоторых исследованиях удалось получить перспективные результаты использования сердечных стволовых клеток у пациентов с ишемической кардиомиопатией. В одном из исследований, после проведения коронарного шунтирования пациенту, путем внутрикоронарной инфузии были доставлены сердечные стволовые клетки. Результатом проведенной терапии было увеличение фракции выброса левого желудочка, а также уменьшение размера площади поврежденной сердечной мышцы после инфаркта уже через один год [4].

В еще одном наблюдении за пациентом, который перенес инфаркт миокарда так же удалось установить снижение площади фиброзной ткани, но, однако терапия сердечными стволовыми клетками не привела к увеличению фракции выброса левого желудочка и уменьшению его объемов. Таким образом, необходимы более масштабные исследования для оценки эффективности сердечных стволовых клеток.

Эмбриональные стволовые клетки.

Эмбриональные стволовые клетки - это плюрипотентные клетки, которые собраны из внутренней клеточной массы бластоцисты человека , а так же внутренней клеточной массы у предимплантационных эмбрионов. Данные клетки способны дифференцироваться в клетки всех трех зародышевых листков: эктодерму , энтодерму и мезодерму [5].

Эти клетки сохраняют способность дифференцироваться в клетки любого типа при наличии соответствующих факторов роста, например, такого, как трансформирующий фактор роста, который играет основополагающую роль в первоначальной передаче сигналов и индуцирует образование мезодермы, после чего из эмбриональных стволовых клеток образуются незрелые кардиальные миоциты с последующей дифференцировкой в зрелые [5, 8].

Несмотря на большое количество проведенных исследований, клинические испытания этих клеток не имели положительных результатов из-за ряда проблем, включая генетическую изменчивость, риск иммунного отторжения, что требовало иммуносупрессивной терапии, а также возможности онкогенеза.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки [5].

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки получают путем репрограммирования любых соматических клеток взрослого организма генами транскрипционных факторов плюрипотентного состояния или их аналогами. В результате репрограммирования получаются клетки, практически идентичные по свойствам эмбриональным стволовым клеткам [9].

Уникальность данных клеток состоит в способности поддерживать самообновление и давать после дифференцировки все клеточные типы, из которых состоит взрослый организм, в том числе кариомиоциты. Плюрипотентность поддерживается сложной системой сигнальных молекул и генной сети, специфической для плюрипотентных клеток [5,9].

Инъекция кардиальных миоцитов, гладкомышечных клеток и эндотелиальных клеток, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, продемонстрировала приживление всех типов клеток. Интересно, что наблюдалось значительное улучшение функции левого желудочка, несмотря на относительно низкую скорость приживления трансплантата по сравнению с более ранними исследованиями с использованием сердечных миоцитов, полученных из плюрипотентные стволовые клетки, у приматов [3]. Авторы предполагают, что преимущества могут быть многогранными, включая ангиогенез снижение апоптоза и в целом улучшение метаболизма в ткани. Это подчеркивает тот факт, что сердечная клеточная терапия может работать за счет множества различных механизмов, отличных от ремускуляризации, однако, необходимо определить, дает ли регенерация значительного количества нового миокарда дополнительную пользу [4].

Вывод.

Регенеративная медицина является одним из современных и перспективных терапевтических вариантов для лечения сердечных заболеваний. Несмотря на несколько представленных методов лечения стволовыми клетками, основным механизмом их воздействия на поврежденную сердечную ткань является паракринная регуляция кардиогенеза. Данный механизм имеет глубокие перспективы в терапии не только сердца, но и других органов.

Cписок литературы:

1.Müller P, Lemcke H, David R. Stem Cell Therapy in Heart Diseases - Cell Types, Mechanisms and Improvement Strategies. / P. Müller, H. Lemcke, R. David. //Cell Physiol Biochem. – 2018. – Vol. 48(6).

P. 2607-2655.

2.Дергилев К.В., Василец Ю.Д., Цоколаева З.И. Перспективы клеточной терапии инфаркта миокарда и сердечной недостаточности на основе клеток кардиосфер. / К.В.Дергилев, Ю.Д.Василец, З.И. Цоколаева. // Терапевтический архив. – 2020. – Т.92, № 4. – С. 111-120.

3.Rikhtegar R, Pezeshkian M, Dolati S, et al. Stem cells as therapy for heart disease: iPSCs, ESCs, CSCs, and skeletal myoblasts. / R. Rikhtegar, M. Pezeshkian, S. Dolati et al. // Biomed Pharmacother. – 2019. - Vol.109. – Р. 304-313.

4.Garbern JC, Lee RT. Heart regeneration: 20 years of progress and renewed optimism. / JC Garbern, RT Lee. // Dev Cell. – 2022. – Vol. 57(4). – P. 424-439.

5.Zhang Y, Mignone J, MacLellan WR. Cardiac Regeneration and Stem Cells. / Y Zhang, J Mignone, MacLellan WR. // Physiol Rev. – 2015. - Vol. 95(4). – P.1189-204.

6.Laflamme MA, Murry CE. Heart regeneration. /MA Laflamme, CE Murry. // Nature. – 2011. – Vol. 19. - P.326-335.

7.Davidson SM, Padró T, Bollini S, et al. Progress in cardiac research: from rebooting cardiac regeneration to a complete cell atlas of the heart. / SM Davidson, T Padró, S Bollini, et al. // Cardiovasc

Res. – 2021. - Vol. 117(10). – P.2161-2174.

8.Chong JJ, Yang X, Don CW, et al. Human embryonic-stem-cell-derived cardiomyocytes regenerate non-human primate hearts. /JJ Chong, X Yang, CW Don, et al. // Nature. – 2014. – Vol. 510(7504). – P.273- 7.

9.Anokye-Danso F. Reprogramming somatic cells into pluripotent stem cells using miRNAs. / F Anokye-Danso. Methods Mol Biol. – 2014. – P.273.

ПАТОЛОГОАНАТОМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПЛАЦЕНТЕ ПРИ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЙ ОТСЛОЙКЕ

Авторы: Маллеев И.М., Митенева А.А., Агабекян В.С. Научные руководители: Тодоров С.С., Соловьева Н.А.

Ключевые слова: отслойка плаценты, беременность, акушерские осложнения, эндометрий Аннотация: Преждевременная отслойка нормально расположенной плаценты (ПОНРП)

является одним из первостепенных акушерских осложнений, влияющее как на материнскую, так и на неонатальную смертность [1]. ПОНРП имеет полиэтиологическое происхождение, некоторые факторы полностью зависят от образа жизни женщины, а некоторые представляют собой осложнения, возникшие во время беременности. Данная патология актуальна и в наши дни несмотря на то, что в последнее время вероятность смертельного исхода снизилась благодаря стремительному развитию медицины, однако риск развития осложнений все же достаточно высок.

Введение. Преждевременная отслойка плаценты - это осложнение, проявляющееся частичным или полным отделением нормально расположенной плаценты от эндометрия, которое происходит после 20 недель беременности [2]. Данная патология является жизнеугрожающей как для плода, так

идля матери. Риск развития маточного кровотечения, обусловленный ДВС-синдромом, геморрагическим шоком, постгеморрагической анемией, дыхательной и почечной недостаточностью достаточно высок и смертность от ПОНРП беременных женщин знамает второе место после гипо- и атонических кровотечений [3]. Массивность кровопотери зависит от площади отслойки плаценты, поэтому выделяют умеренну, лёгкую и тяжелую форму ПОНРП. Согласно статистике, в России данная проблема возникает в 0,4-1,5% случаев всех беременностей и чаще проявляется либо в III триместре (редко во II) беременности или в родах. В Российской Федерации на 2019 год 6.7 % материнской смертности пришлось на причину кровотечения в связи с отслойкой

ипредлежанием плаценты [18]. Несмотря на активное развитие медицины в современном обществе, главным решением данной патологии является профилактика (легкая форма) и кесарево сечение (умеренная и тяжелая форма). Так, частота экстренно проведенных операций кесарево сечения

составляет в среднем 50 на 2500 родов, из них тяжелые случаи — 0,05—0,08% всех родов [17]. Именно поэтому необходимо более глубокое изучение данной патологии и совершенствование принципов лечения и профилактики.

Основная часть. Преждевременная отслойка плаценты – это отслойка плаценты во время беременности или в первом и во втором периодах родов. Точная причина преждевременной отслойки нормально расположенной плаценты неизвестна. Однако есть несколько теорий, объясняющих механизм данной патологии. Одной из таких является гипотеза о расстройстве гемодинамики в маточно-плацентарной области, сопровождающееся нарушением инвазии цитотрофобласта, следовательно, незавершенным ремоделированием спиральных артерий и формированием тромбофилии. Данные процессы приводят к дисбалансу между гиперкоагуляционными возможностями материнской крови и противосвертывающей системой микроворсинок. Таким образом, нарушается маточное и плацентарное кровообращение и прекращается связь между матерью и плодом [3]. Другая теория заключается в том, что повреждаются сосудистые сети, соединяющие эндометрий и материнскую сторону плаценты [2]. Повреждение сосудов может произойти из-за растяжения стенок при гипертонии, употреблении психотропных веществ и других факторов [16]. Стоит отметить, что матка является мышечным, эластичным органом в отличие от плаценты, которая менее эластична. Так, при внезапном растяжении матки, плацента остается стабильной, а сосуды, соединяющие стенку матки с плацентой, растягиваются и повреждаются [6].

Возникновение данной патологии связано с рядом факторов риска. Эти факторы риска можно разделить на 3 группы: анамнез жизни и гинекологический анамнез, текущая беременность, травмы. Факторами, предрасполагающими к ПОНРП, являются курение, употребление кокаина во время беременности, а также, согласно литературным данным, низкий вес матери, возраст более 35 лет и подростковая беременность [7,3,8]. Также относят такие состояния, как материнская гипертония, травма (автомобильная авария, насилие, падение) или внезапная декомпрессия матки, перенесенное кесарево сечение, употребление алкоголя, короткая пуповина, коагулопатии, ретроплацентарный фибромиомы, ретроплацентарное кровотечение из проколов иглой, многоплодную беременность, полигидрамнию, преждевременный разрыв плодных оболочек, предыдущие отслойки плаценты, хориоамнионит, субхорионическая гематома [6,8,9].

Считается, что повышенное венозное давление в капиллярно-венулярном слое матки приводит к разрыву сосудов в базальной, париетальной децидуальной оболочке, а также растягивает межворсинчатое пространство в связи с долгой артериопатией застоя [15]. Артериопатия с признаками атероза способствует формированию микроаневризм и фибриноидного некроза мышечной стенки часто с пенообразным накоплением липидов клетки [8]. Диагноз отслойки плаценты является в первую очередь клиническим, гистологическое исследование плаценты может прояснить этиопатогенез развития этого осложнения [11]. Вследствие ПОНРП может возникнуть ретроплацентарная, краевая или межворсинчатая гематома. Ретроплацентарная гематома формируется при нарушении целостности артерий децидуальной оболочки. Макроскопически представлена сгустком между базальной пластиной плаценты и миометрием. Чаще формируется по периферии плацентарного диска, вызывая некроз ворсин, так как сдавливает их. Если гематома крупная, то она может проникать в базальную пластину. Во время операции кесарево сечения отчетливо виден свободно плавающий сверток крови. Микроскопическими признаками являются ФИБРИНОИДНЫЙ НЕКРОЗ в децидуальной ОБОЛОЧКЕ, кровоизлияние и отложение фибрина. Строение собственно гематомы характеризуется чередованием неизмененных и гемолизированных эритроцитов, связанных с нитями фибрина. Чем больше проходит времени, тем большее количество гемолизированных эритроцитов и фибрина обнаруживается в свертке крови. Неизмененные ворсины оттеснены к периферии. Ворсины отечны, в межворсинчатом пространстве наблюдается скопление крови [12]. Краевая гематома образуется при разрыве маточно-плацентарных вен по краю плаценты. Сверток крови представлен в виде полумесяца, на разрезе треугольной формы, вершина обращена в сторону оболочек. При хронической краевой гематоме (при рецидивирующем кровотечении) сверток имеет коричневый вид из-за накопления гемосидерина. Краевая гематома, как правило, не оказывает существенного влияния на плод, однако может распространяться в децидуальную оболочку и межворсинчатое пространство, вызывая дородовое кровотечение. Межворсинчатая гематома образуется при разрыве синцитиокапилярных мембран и попадания крови плода в межворсинчатое пространство. Данный вид гематомы чаще всего образуется в середине плацентарного диска между хориальной и децидуаьной пластинками. Имеет округлую форму, изначально жидкую/полужидкую консистенцию, сменяющуюся плотной, расслоенной

структурой. Гематома состоит из эритроцитов и фибрина, ворсины аваскуляризованные и некротизированные, могут быть заменены на соединительную ткань [13]. При разрыве в амниотическую полость краевой или межворсинчатой гематомы можно наблюдать окрашенные в красный цвет амниотические воды, что связано не с прямым кровоизлиянием, а с распространением гемоглобина через оболочки [8].

ПОНРП приводит к обильному послеродовому кровотечению и переливанию крови, преждевременным родов, внутриутробной задержке роста плода, перинатальной смерти и развития детского церебрального паралича (ДЦП) [10]. Кроме того, у матерей повышается риск смертности, релапаротомии, гистерэктомии, сепсиса, эмболии амниотической жидкостью, эмболии легочной артерии и острой почечной недостаточности. Для новорожденных повышается риск развития ацидоза, энцефалопатии, респираторного дистресс-синдрома, некротического энтероколита, острой почечной недостаточности, хронической обструктивной болезни легких, эпилепсии [14]. Чем крупнее гематома, тем более выраженная кровопотеря у плода. Тяжелые осложнения возникают уже при потере 150 мл крови [13]. Такое большое количество осложнений подтверждает, что, несмотря на высокий уровень медицинской помощи и активное совершенствование медицины в современном мире, последствия рассмотренного осложнения беременности могут быть самыми плачевными [17].

Вывод: В данном обзоре были выделены основные и дополнительные факторы, предшествующие ПОНРП, описаны морфологичсекие изменения, дополненные литературными статьями, которые помогли создать более полную картину всего патологического процесса [3]. Также важно отметить ценность сведений в данной статье не только для работы лечащего врача, но и для патологоанатома. Таким образом, можно сделать вывод, что данное осложнение имеет большую значимость в наши дни и требует разработки особого подхода диагностики, лечения и профилактических мероприятий, которые помогут избежать развития данной патологии.

Список литературы:

1.Workalemahu T, Enquobahrie DA, Gelaye B, Sanchez SE, Garcia PJ, Tekola-Ayele F, Hajat A, Thornton TA, Ananth CV, Williams MA. Genetic variations and risk of placental abruption: A genomewide association study and meta-analysis of genome-wide association studies. Placenta. 2018 Jun;66:8-16. doi: 10.1016/j.placenta.2018.04.008. Epub 2018 Apr 16. PMID: 29884306; PMCID: PMC599533.

2.Di Girolamo R, Khalil A, Alameddine S, D'Angelo E, Galliani C, Matarrelli B, Buca D, Liberati M, Rizzo G, D'Antonio F. Placental histopathology after SARS-CoV-2 infection in pregnancy: a systematic review and meta-analysis. Am J Obstet Gynecol MFM. 2021 Nov;3(6):100468. doi: 10.1016/j.ajogmf.2021.100468. Epub 2021 Aug 21. PMID: 34425296; PMCID: PMC8379009.

3Adane AA, Shepherd CCJ, Lim FJ, White SW, Farrant BM, Bailey HD. The impact of pre-pregnancy body mass index and gestational weight gain on placental abruption risk: a systematic review and metaanalysis. Arch Gynecol Obstet. 2019 Nov;300(5):1201-1210. doi: 10.1007/s00404-019-05320-8. Epub 2019 Oct 1. PMID: 31576448.

4.Tikkanen M. Placental abruption: epidemiology, risk factors and consequences. Acta Obstet Gynecol Scand. 2011 Feb;90(2):140-9. doi: 10.1111/j.1600-0412.2010.01030.x. Epub 2010 Dec 7. PMID: 21241259.

5.Li Y, Tian Y, Liu N, Chen Y, Wu F. Analysis of 62 placental abruption cases: Risk factors and clinical outcomes. Taiwan J Obstet Gynecol. 2019 Mar;58(2):223-226. doi: 10.1016/j.tjog.2019.01.010. PMID: 30910143.

6.Schmidt P, Skelly CL, Raines DA. Placental Abruption. [Updated 2022 Dec 19]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan. 2022 Dec 19. PMID: 29493960.

7.Martinelli KG, Garcia ÉM, Santos Neto ETD, Gama SGND. Advanced maternal age and its association with placenta praevia and placental abruption: a meta-analysis. Cad Saude Publica. 2018 Feb 19;34(2):e00206116. doi: 10.1590/0102-311X00206116. PMID: 29489954.

8.Кьодзука Х., Мурата Т., Фукусда Т., Ямагучи А., Канно А., Ясуда С., Сато А., Огата У., Эндо У., Хосоя М., Ясумура С., Хасимото К., Нисигори Х., Фухимори К.; Группа по изучению окружающей среды и детей в Японии (JECS). Подростковая беременность как фактор риска отслойки плаценты: результаты проспективного исследования окружающей среды Японии и детей.

PLoS One. 2021 13 мая;16(5): e0251428. doi: 10.1371/journal.pone.0251428. PMID: 33984034; PMCID: PMC8118252.

9.Miller C, Grynspan D, Gaudet L, Ferretti E, Lawrence S, Moretti F, Lafreniere A, McGee A, Lattuca S, Black A. Maternal and neonatal characteristics of a Canadian urban cohort receiving treatment for opioid