Внеклеточные везикулы, полученные из мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток: патогенетическое обоснование терапевтического применения

Представленный обзор научных исследований является продолжением обсуждения современных взглядов на фолликулогенез и его регуляцию. 
В нем мы попытались описать возможности и перспективы применения клеточной терапии в репродуктивной медицине, а также возможные механизмы влияния стволовых клеток и их внеклеточных везикул на механизмы рекрутирования фолликулов. Перспективы применения таргетных агентов в терапии преждевременной недостаточности яичников объясняются тем фактом, что большинство примордиальных фолликулов яичников в течение всей жизни женщины остаются в спящем, неактивном состоянии. Экспериментальные исследования позволили установить основные сигнальные пути, участвующие в регуляции раннего фолликуло- и оогенеза. Изучение регуляции активности ключевых сигнальных путей позволит разработать таргеты для дальнейшего влияния на гонадотропин-независимую фазу роста фолликулов и, возможно, преодолеть такие грубые нарушения репродуктивной системы, как преждевременная недостаточность яичников и возраст-ассоциированное снижение качества и количества ооцитов.
Проведен анализ литературных данных и описаны возможные механизмы влияния клеточной терапии на состояние овариального резерва. 
В обзор включены данные зарубежных статей, опубликованных в базах eLibrary.ru и PubMed по данной теме.
Заключение: Представленная информация о путях воздействия внеклеточных везикул раскрывает перспективы лечения бесплодия у сложной категории пациенток. Дальнейшие исследования механизмов функционирования, точек приложения внеклеточных везикул необходимы для расширения терапевтических возможностей. 

Вклад авторов: Мартиросян Я.О., Кадаева А.И., Силачев Д.Н., Назаренко Т.А., Матвеева П.В. – разработка дизайна исследования, получение данных для анализа, обзор публикаций по теме статьи, анализ полученных данных, написание текста рукописи.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания 22-А21 Назаренко Т.А. «Решение проблемы бесплодия в современных условиях путем разработки клинико-диагностической модели бесплодного брака и использования инновационных технологий в программах вспомогательной репродукции».
Для цитирования: Мартиросян Я.О., Кадаева А.И., Силачев Д.Н., Назаренко Т.А., Матвеева П.В. Внеклеточные везикулы, полученные из мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток: патогенетическое обоснование терапевтического применения.
Акушерство и гинекология. 2024; 1: 26-33
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2023.239

Краеугольным камнем, определяющим эффективность программ экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), является качество и количество получаемых ооцитов. При этом главным ограничительным механизмом является невозможность с существующих ныне позиций клинически значительно повлиять на количество и компетентность получаемых ооцит-кумулюсных комплексов. Ведь в процессе овариальной стимуляции, когда введение препаратов начинается лишь со 2-го дня менструального цикла, когда фолликулы вышли в гонадотропин-зависимую фазу роста, мы имеем дело уже с предварительного запрограммированным и заложенным фолликулярным пулом, судьба которого предрешена за 90–120 дней до начала протокола ЭКО. О предопределяющей роли гонадотропин-независимого этапа созревания фолликулов на судьбу будущего ооцита и эмбриона говорит также высокая степень межцикловой вариабельности в программах ЭКО [1].

Яичник млекопитающих содержит фолликулы на различных стадиях развития, постоянно претерпевающие процессы циклического рекрутинга, развития и регрессии. Пул примордиальных фолликулов поддерживается в состоянии покоя и служит резервом для циклического рекрутирования фолликулов. Рекрутирование примордиальных фолликулов в основном контролируется паракринной взаимосвязью между ооцитом, гранулезными клетками, соседними текальными и интерстициальными клетками. Пул покоящихся фолликулов находится под строгим контролем ингибирующих факторов; активация происходит при увеличении стимулирующего влияния ключевых сигнальных путей. Последовательность действий во многом опосредована секретируемыми ростовыми факторами [2, 3].

Так, например, показано, что делеция негативного регуляторного белка Pten или потеря экспрессии ингибирующего фактора транскрипции Fox03a приводит к чрезмерной активации PI3K-сигнального пути и преждевременной потере овариального резерва [2, 3]. Процесс выхода примордиальных фолликулов из спящего состояния начинается с 20-й недели внутриутробного развития и продолжается вплоть до менопаузы. Согласно математической модели оценки овариального резерва, у женщин со своевременным наступлением менопаузы (49,6 года) из спящего состояния ежедневно выходит в среднем 29–30 фолликулов; при преждевременном старении яичников этот показатель не превышает трех фолликулов. С возрастом число рекрутируемых примордиальных фолликулов при своевременном выключении функции яичников снижается и к 35 годам достигает 17 фолликулов в сутки. К 44–45 годам эта величина достигает трех фолликулов [4, 5].

В ряде исследований, обнаруживших овариальные стволовые клетки в кортексе яичников, была опровергнута догма о конечном числе ооцитов у самок млекопитающих. Далее данные были подтверждены в исследованиях, проведенных как на ткани яичников мышей, так и других млекопитающих, а также людей [5–7]. Результаты, полученные в этих исследованиях, до сих пор подвергаются сомнению [8].

На данный момент описаны 2 типа стволовых клеток в яичнике: плюрипотентные клетки диаметром 2–4 мкм (very small embryonic-like stem cells, VSEL) и собственно овариальные стволовые клетки, достигающие диаметра 5–8 мкм, экспрессирующие цитоплазматическую изоформу транскрипционного фактора OCT-4В. Среди обнаруженных маркеров описаны SSEA-4, FRAGILIS, DPPA3GAPHD, OCT 4, SOX-2, NANOG, LIN28, STELLADDX4/VASA, MCAM/CD146, Thy-1/CD90, STRO-1, DDX4, DAZL, STRA8, DMC1, PRDM1, SCP3, NANOG, SSEM1 [9–12].

Ряд авторов опровергают наличие стволовых клеток в яичниках млекопитающих на основании исследований, в которых не обнаружена экспрессия маркеров плюрипотентности GDF9, DDX4, ZP3, SYCP3, GFP, SOX2, OCT4, STELLA, SCP3, PRDM9, SCP1, SPO11, C-KIT, TERT, NOBOX, KI-67, PCNA [13–15].

Таким образом, многолетние дискуссии о возможности пополнения овариального пула примордиальных фолликулов за счет плюрипотентных стволовых клеток не завершены.

Большой проблемой, лимитирующей эффективность программ вспомогательных репродуктивных технологий, является распространение в популяции бесплодных пациенток с преждевременной недостаточностью яичников (ПНЯ), а также возраст-ассоциированное снижение количества и качества фолликулов и, как следствие, снижение количества получаемых в программах ЭКО ооцитов и эмбрионов. Проблема ПНЯ является комплексной и ассоциирована с двумя состояниями: сниженным овариальным резервом и истинной ПНЯ. Этиология скорой утраты овариального резерва, как известно, связана с хромосомными Х-ассоциированными аномалиями, а также с точечными мутациями генов, аутоиммунными и ятрогенными факторами [7]. Последние являются наиболее часто встречающимися в клинической практике ситуациями: оперативные вмешательства по поводу доброкачественных и злокачественных опухолей яичников и химио-, лучевая терапия по поводу онкологического заболевания [16].

Генетические факторы являются основными детерминантами менопаузального возраста в общей популяции и связаны примерно с 7% случаев ПНЯ [17–19]. Исследования показали, что у 1 из 100...

Мартиросян Я.О., Кадаева А.И., Силачев Д.Н., Назаренко Т.А., Матвеева П.В.