МЕТОД

Модель лечения абсолютного маточного бесплодия на экспериментальных животных

А. М. Полстяной1,2, О. Ю. Полстяная1,2, И. В. Рендашкин1, О. Н. Якименко1,2, К. О. Туценко1,2, М. Г. Садовский1,2,3, А. А. Чернова1,2
Информация об авторах

1 Федеральный Сибирский научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства России, Красноярск, Россия

2 Красноярский государственный медицинский университет имени В. Ф. Войно-Ясенецкого, Красноярск, Россия

3 Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН», Красноярск, Россия

Для корреспонденции: Анна Александровна Чернова
ул. Краснодарская 40/4, г. Красноярск, 660133, Россия; ur.xednay@ksrk-avonrehc

Информация о статье

Финансирование: субсидия на выполнение государственного задания ФМБА России.

Вклад авторов: А. М. Полстяной — создание хирургического протокола трансплантации матки; О. Ю. Полстяная — планирование эксперимента; И. В. Рендашкин — анализ литературы; О. Н. Якименко — этические аспекты планирования исследования, патентование; К. О. Туценко — статистический анализ; М. Г. Садовский — сравнительный анализ экспериментальных данных; А. А. Чернова — руководство, планирование исследования.

Соблюдение этических стандартов: исследование проводили в соответствии с требованиями «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1986) и «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ 755 от 12.08.1977 МЗ СССР).

Статья получена: 22.09.2022 Статья принята к печати: 11.12.2022 Опубликовано online: 20.01.2023
|

Абсолютную форму маточного бесплодия (АФМБ) исторически считали неизлечимой формой бесплодия, однако в 2014 г. был зарегистрирован случай рождения ребенка после аллогенной трансплантации матки (ТМ) [1]. Успех этой операции стал существенным прогрессом в лечении АФМБ. Причиной АФМБ могут быть перенесенные оперативные вмешательства, препятствующие имплантации эмбриона или вынашиванию беременности [2]. От АФМБ страдают около 20 женщин на каждые 100 000 женского населения фертильного возраста [3, 4]. Трансплантация матки сопряжена с рядом трудностей этического характера, которые, в свою очередь, могут порождать медицинские, психологические и юридические риски как для генетической, так и для биологической матери будущего ребенка [4].

Абсолютное бесплодие маточного генеза (АБМГ) может быть вызвано различными причинами: полным отсутствием матки, аномалиями развития матки, врожденными пороками развития или следствием органуносящего оперативного вмешательства в анамнезе, препятствующими имплантации эмбриона либо вынашиванию беременности [2, 4].

Отсутствие матки является наиболее очевидной причиной АБМГ. Основная причина ее отсутствия — гистерэктомия в анамнезе, потребовавшаяся для лечения таких заболеваний, как миома матки, рак шейки матки или эндометрия, тяжелый аденомиоз [1, 3].

Синдром Рокитанского–Кюстнера–Майера (СРКМ), обусловленный нарушением развития мюллеровых протоков, является причиной врожденного отсутствия матки [4]. Существует ряд причин АБМГ у женщин с сохраненной маткой, к которым относятся врожденные пороки развития матки с частичными дефектами развития или слияния мюллеровских протоков [5].

АБМГ может развиваться вследствие осложнений после внутриматочных манипуляций или тяжелого эндометрита [6]. ТМ может быть единственным способом восстановления фертильности в этой группе пациентов. По оценкам, распространенность АБМГ составляет около 20 000 случаев у женщин детородного возраста на 100 млн человек [4].

Одной из важных проблем, требующей решения при организации лечения бесплодия путем ТМ, является холодовая и тепловая ишемия. Повреждение клеток в трансплантате происходит с момента пережатия сосудов донора до момента реперфузии после реваскуляризации в организме реципиента. В исследовании на мышах было показано, что возможность спонтанной беременности сохраняется после 24 ч холодовой ишемии; потеря данной функции происходит через 48 ч холодовой ишемии [7]. Матка овцы, сопоставимая по размером с человеческой, показала жизнеспособность после 24 ч холодовой ишемии, при этом оценку жизнеспособности проводили через 8 дней после аутотрансплантации органа [8]. Чувствительность к тепловой ишемии исследовали на крысах [9], макаках Macaca fascicularis [10] и овцах [11]. Сохранение жизнеспособности было показано после 5, 4 и 3 ч ишемии соответственно. Врожденный регенеративный потенциал, включающий в себя, помимо прочего, органспецифичные стволовые клетки, обеспечивает способность матки компенсировать возможное повреждение от ишемии во время трансплантации [79, 12].

Еще одной важной проблемой является иммуносупрессия. Исследования на крысах демонстрируют отличные результаты применения такролимуса [13] в сравнении с циклоспоринами [14] для предотвращения отторжения. Такролимус показал также свою эффективность в исследовании на кроликах [15] и, как показывают результаты, эффективно предотвращает отторжение в течение 12 месяцев у свиней [16]. Монотерапия циклоспоринами эффективна в исследованиях на овцах [17]. Эти данные в совокупности свидетельствуют о том, что монотерапия циклоспоринами или такролимусом эффективна у грызунов и крупных домашних видов.

Трансплантация органа является комплексной хирургической проблемой, основным аспектом которой является восстановление перфузии в трансплантате посредством налаживания артериального притока и венозного оттока [2, 15]. При пересадке органов восстановление кровотока происходит за счет наложения анастомоза основного питающего артериального сосуда донорского органа с крупным магистральным сосудом реципиента; аналогичным образом происходит восстановление венозного оттока [18]. В связи с этим многие авторы в своих работах отмечают возникновение осложнений, связанных с нарушением венозного оттока, после пересадки. На основании этих данных было намечено несколько основных путей восстановления кровотока в трансплантате, однако оптимальный метод до сих пор не установлен [7, 11].

В рамках подготовки к первой ТМ у человека от живого донора проводили отработку хирургического метода выделения маточных артерий и вен у пациенток, оперируемых по поводу рака матки и шейки матки с лимфаденэктомией [19]. Результаты данного исследования впоследствии послужили базой для формирования хирургического протокола ТМ от живого донора у человека [20].

В основе исследования лежала гипотеза о том, что маточные вены можно не использовать для трансплантационной методики, яичниковых будет достаточно. В других работах при пересадке использовали обе группы вен [21].

Все исследователи отмечают, что при использовании маточных вен возникает несколько сложностей.

При извлечении органа у живого донора изъять маточные вены проблематично (трудно хирургически отделить от мочеточника, который анатомически находится в непосредственной близости).

Маточные вены — сложно сплетенные сильно разветвленные тонкие кровеносные сосуды, что представляет собой проблему при хирургическом вмешательстве, вследствие чего операция занимает очень много времени.

При трупном (мультиорганном) донорстве матка не находится в приоритете (ее, при необходимости, извлекают в последнюю очередь), в связи с чем при изъятии почек возникает сложность: для почки необходимо изъять мочеточник максимальной длины, поэтому матка окажется непригодной (будут разрушены близлежащие маточные сосуды).

В настоящее время в Российской Федерации не существует утвержденного протокола оперативного лечения АФМБ путем трансплантации матки. Целью нашего исследования было проанализировать имеющиеся в мировой литературе результаты исследования по трансплантации матки у модельных животных (кроликов).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование проводили в 2021 г. научным коллективом сотрудников Федерального Сибирского научно-клинического центра Федерального медико-биологического агентства Российской Федерации. Для исследования использовали лабораторных животных — кроликов-самок породы шиншилла в количестве 20 штук массой 1800–2000 г с подтвержденной нормальной репродуктивной функцией (рожавшие).

До начала эксперимента животных выдерживали на протяжении двухнедельного карантина в условиях вивария с учетом требований к их содержанию на специализированном брикетном вскармливании с добавлением овощей, зерновых, сена и молочной продукции. Дозированное освещение (12 : 12, свет с 08:00 ч). В одной клетке содержали по одному кролику. Оценку состояния животных проводили ежедневно с фиксацией данных в дневнике измерений.

Измерение потоковых показателей кровотока, индекса резистентности сосудов, кровеносного давления в сосудах проводили ультразвуковым методом допплерометрии (Hitachi Aloka ProSound Alpha 6; Япония). Все эксперименты протоколировали, имеются фотоматериалы. При статистической обработке материала использовали стандартный алгоритм статистических процедур, при этом методы статистической обработки применялись в зависимости от характера учетных признаков и числа групп сравнения. Для определения характера распределения количественных показателей использовали критерий Шапиро–Уилка. При отсутствии нормального распределения описательная статистика представлена в виде медианы и перцентилей. Для определения значимости различий при множественном сравнении применяли критерий Крускала–Уоллиса, для попарного сравнения — критерий Манна–Уитни.

При нормальном распределении показателей использована описательная статистика, представленная в виде среднего значения и стандартной ошибки среднего. Достоверность различий нормально распределенных показателей в сравниваемых группах определялась с использованием критерия Стъюдента (t-критерия).

Программа экспериментальных исследований

Эксперимент проводили на 20 модельных лабораторных животных (кроликах), которых разделили на четыре исследуемые группы:

  • группа 1 (n = 5) — подопытным проводили перевязку маточных вен;
  • группа 2 (n = 5) — подопытным проводили перевязку яичниковых вен;
  • группа 3 контрольная (n = 5) — интактные животные;
  • группа 4 контрольная (n = 5) — подопытным проводили перевязку маточных и яичниковых вен.

Эксперименты на лабораторных животных проводили в три этапа.  Селективно перевязывали различные сосуды, питающие матку, — всего две группы сосудов:  яичниковая артерия плюс яичниковые вены и маточная артерия плюс маточные вены. При перевязке маточных вен при сохранении только яичникового оттока  в течение двух недель животных наблюдали с целью установления факта отсутствия дистрофии органа.

Эксперимент 1. Анатомическая оценка бассейнов кровоснабжения (притока и оттока) женских половых органов

Проводили препарирование кровеносных сосудов матки, яичников, влагалища с последующей их маркировкой для определения длины сосудов, места их анастомоза с магистральными артериями и венами, выявление коллатерального кровотока и идентификации шунтов. После выделения сосудов измеряли длину, диаметр сосуда; методом УЗИ осуществляли допплерометрическое исследование потоковых показателей кровотока, индекса резистентности сосудов, кровеносного давления в сосудах.

Эксперимент 2. Оценка компенсационной способности различных венозных бассейнов оттока от половых органов

На данном этапе проводили перевязку различных магистральных сосудов притока и оттока от половых органов с последующей непосредственной и отсроченной оценкой их влияния на кровоток и функциональное состояние половых органов.

Животное оставалось под наблюдением в эксперименте в течение 14 дней. По истечении 14 дней повторно проводили срединное чревосечение с целью ревизии органов малого таза и места предыдущего оперативного вмешательства. Повторно измеряли потоковые показатели кровотока в сосудах малого таза и в матке (методом УЗИ допплерометрии).

Эксперимент 3. Пересадка трансплантата матки с использованием яичниковых вен в качестве единственного русла венозного оттока

Матку выделили из параметральной клетчатки, мочевой пузырь и прямая кишка были отделены от матки, их связки пересечены. Следующим этапом провели пересечение влагалища. Далее проводили перевязывание маточных вен и пересечение, затем — клепирование подвздошных артерий, их пересечение в области отхождения маточных артерий. После этого животное-донор выводили из эксперимента введением летальной дозы сульфата магния внутривенно. Проводили канюлирование маточных артерий и яичниковых вен трансплантата и перфузию трансплантата раствором Кустодиола (не менее 200 мл, с учетом размера трансплантата) в сочетании с раствором Гепарина (1 : 5000). После адекватной отмывки (т. е. при отсутствии кровяных элементов в промывной жидкости) проводили подготовку сосудистых ножек трансплантата к пересадке.

По истечении 14 дней повторно проводили срединное чревосечение с целью ревизии органов малого таза и места предыдущего оперативного вмешательства, ревизии состояния трансплантата, анастомозов. Повторно измеряли потоковые показатели кровотока в сосудах малого таза и в трансплантированной матке (методом УЗ-допплерометрии).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Результаты исследования анатомических параметров и гемодинамических показателей кровотока в половых органах самок кроликов методом УЗ-допплерометрии представлены в табл. 1.

Для каждого из 20 животных проведен сравнительный анализ параметров анатомического и замещающего кровотока, рассмотрим их на примере особи 1 (см. рисунок).

На примере данных, представленных на рисунке, можно показать, что разница показателя Vmin между маточными и яичниковыми артериями объясняется разницей анатомических диаметров сосудов. Не только длина, но и диаметр этих сосудов существенно различаются (маточная артерия по диаметру значительно больше) и, поскольку показатель Vmin отражает поток крови в период диастолы, то очевидно, что по сосуду с большим диаметром поток крови выше, и различие в сосудах может быть значительным. Поэтому ожидаемо, что показатель Vmin маточной артерии должен быть существенно выше, чем у яичниковой артерии. Измерения, проведенные у 20 особей, подтверждают разницу в 2–2,5 раза.

Сравнительный анализ параметров кровотока проведен у всех экспериментальных животных.

Показатель Vmax отражает поток крови в период систолы, и у маточной артерии он будет чуть больше, чем у яичниковой, что тоже объясняется анатомически.  Аорта делится на две подвздошные артерии, и каждая из них, в свою очередь, делится еще на две подвздошные артерии — внутреннюю и наружную. Маточная артерия отходит от внутренней подвздошной артерии, яичниковая артерия отходит от аорты напрямую.

Значения Vmax, в отличие от Vmin у маточной и яичниковой артерий должны различаться несущественно — на 15–30%. Данный факт подтвердился измерениями показателей методом допплерографии у всех 20 особей. У особи 6 минимальная скорость кровотока в левой МА была выше более чем в два раза по сравнению с ЯА (227%). У особи 7 минимальная скорость кровотока в левой МА была выше в два раза по сравнению с левой ЯА, такая же разница наблюдается и для правых артерий. Значение Vmax отличается незначительно: на 26% для левых яичниковых артерий и на 22% — для правых. 

Статистическая обработка результатов с применением коэффициента Стьюдента представлена в табл. 2.

Было проведено 20 операций на модельных животных (кроликах). У каждого из них определяли параметры притока оттока крови в парах «правая – левая маточная артерия» и «правая – левая яичниковая артерия» (табл. 2). Ни в одной паре статистически достоверного различия показателей суммарного кровотока не наблюдается.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Критерии неудачи трансплантации и удаления матки необходимо определить до ее трансплантации. Функциональная несостоятельность трансплантированной матки определяется следующими признаками: отсутствие восстановления менструаций в течение определенного периода после трансплантации, отсутствие наступления беременности, несмотря на несколько процедур переноса эмбрионов, атрофию матки. Период времени для этих исходов не определен, но необходимо установить его до трансплантации, поскольку длительное применение иммуносупрессивных лекарственных препаратов является риском для реципиента. Меры противодействия функциональной несостоятельности: оценка трансплантированной матки с помощью эхографии и последующее назначение иммуносупрессоров. В нашем исследовании иммуносупрессия не применялась.

Клиническое применение трансплантации матки у людей требует всестороннего обсуждения проблем, связанных с репродуктивной этикой. Медицинские, этические, социальные и религиозные предпосылки различны в странах, осуществивших данный вид операции, например в Саудовской Аравии, Турции и Швеции, поэтому трансплантация матки требует тщательного обсуждения с учетом каждого положения. Важно рассмотреть вопрос, имеет ли трансплантация матки социальное значение, т. е. удовлетворяет ли методика трансплантации матки социальные потребности пациентов с маточной формой бесплодия в рождении ребенка. Методика трансплантации матки вносит вклад в совершенствование способов лечения таких пациентов и, вероятно, улучшает состояние здоровья и качество жизни. Операция не является бесполезной или излишней исходя из актуальных проблем в стране, где не разрешена суррогатная беременность. Однако небольшое число гинекологов и еще меньшее количество пациентов и членов общества знают о проблемах трансплантации матки, и важно, чтобы операция была широко воспринята обществом. Следующим шагом являются крупномасштабные социологические опросы населения для изучения социальных потребностей и отношения к операции.

ВЫВОДЫ

Основная идея настоящего исследования заключается в том, что при пересадке матки можно искусственно изменить характер кровотока в имплантируемом органе: цель предлагаемой методики — избежать трудоемкую и потенциально опасную операцию по восстановлению оттока крови через маточную артерию у реципиента. Такой подход позволяет подготовить новый протокол лечения и проведения операции, существенно понижающий риски послеоперационного осложнения.

КОММЕНТАРИИ (0)