Введение

Витилиго — хроническое мультифакториальное заболевание из группы дисхромий, обусловленное нарушением функционирования меланоцитов в эпидермальных клетках и волосяных фолликулах. Распространенность дерматоза в мире составляет 0,5% [1]. Заболевание одинаково часто встречается у мужчин и женщин во всех возрастных группах, при этом расовые различия отсутствуют [2].

На современном этапе развития науки трансплантация аутологичных меланоцитов является перспективным направлением лечения витилиго. Однако при проведении меланоцитарной трансплантации необходимо строго учитывать критерии отбора пациентов: возраст пациента, клиническую форму витилиго, стадию заболевания, наличие/отсутствие феномена Кебнера и эффекта от других методов лечения витилиго [3].

Установлено, что в процессах меланогенеза важную роль играют белки сигнального пути Wnt. Эти пептиды, открытые еще в начале 1980-х гг. в качестве маркеров многих видов раковых заболеваний, считаются ключевыми регуляторами эмбрионального развития, процессов регенерации, роста костей, дифференцировки стволовых клеток и других процессов, связанных с морфогенезом и определением клеточной судьбы [4—9]. Сигнальный путь Wnt представляет собой сложную цепь внутриклеточных взаимодействий, соответственно, блокировка пути Wnt останавливает рост стволовых клеток и их созревание в нормально функционирующие меланоциты. Путь Wnt имеет значение как для формирования, так и для созревания меланоцитов, что подтверждает значимость его изучения при витилиго.

Белки семейства Wnt могут выступать в роли «регенераторов» меланоцитов, дифференцировка которых должна пройти ряд этапов, начиная с формирования предшественников меланоцитов. Наибольший интерес представляют 2 белка этого семейства — Wnt1 и Wnt3. Wnt1 воздействует на меланобласты, стимулируя увеличение количества зрелых меланоцитов, тогда как Wnt3 и β-cadenin в большей мере воздействуют на развитие и формирование меланоцитов.

Считается что, индуцирование белка Wnt1 у больных витилиго связано с дифференцировкой стволовых клеток — меланобластов в волосяных фолликулах. Wnt1 передает сигналы тремя отдельными путями: каноническим, опосредуемым Wnt/β-cadenin; неканоническим, включающим путь Wnt/Ca2⁺, и путем клеточной полярности. Этот белок кодируется одноименным геном, который впервые был открыт как протоонкоген в опухоли молочной железы.

Сигнальный путь Wnt стимулирует пигментацию как кожи, так и волос [2]. Он является регулятором популяции стволовых клеток меланоцитов (McSC) и участвует в их выживании. В процессе клеточной дифференцировки под действием сигнального пути Wnt образуются бипотентные глиально-меланоцитарные стволовые клетки, которые при миграции в эпидермис преобразуются в меланоциты, продуцирующие пигмент [4, 10]. Таким образом, в волосяных фолликулах есть резервуары меланоцитов, которые предопределяют эффективность трансплантации аутологичных меланоцитов, полученных из волосяных фолликулов, в очаги депигментации [5].

Необходимость изучения белков семейства Wnt объясняется также тем, что активация сигнального пути Wnt может служить дополнительной стратегией для стимуляции репигментации у больных витилиго. Активация этого пути способствует дифференцировке меланоцитов в процессе лечения.

Цель исследования — оценка эффективности применения в лечении витилиго методов трансплантации аутологичных некультивированных меланоцитов с учетом уровня экспрессии в коже сигнального белка Wnt1.

Материал и методы

Под наблюдением находились 113 больных витилиго в возрасте от 21 года до 50 лет, обратившихся в Республиканский специализированный научно-практический медицинский центр дерматовенерологии и косметологии. Среди больных было 45 (39,8%) мужчин и 68 (60,2%) женщин. Несегментарная форма витилиго диагностирована у 81 (71,7%) больного, сегментарная — у 32 (28,3%).

У 63 пациентов выполнена трансплантация суспензии некультивированных эпидермальных клеток (Non-Cultured Epidermal Cell Suspension — NCECS), у 50 больных — трансплантация NCECS и клеток наружного корневого влагалища волосяных фолликулов (Non-Cultured Outer Root Sheath Hair Follicle Cell Suspension — NCORSHFS). У 70 больных и 10 здоровых лиц проведены иммуногистохимические исследования экспрессии белка Wnt1 в биоптатах кожи. Забор материала для трансплантации производили из участка непораженной кожи методом шейв-биопсии (shave biopsy). Перед пересадкой в очаге витилиго осуществляли дермабразию кожи с использованием сканера углекислотного лазера, позволяющего проводить абляцию и испарение (фракционную и нефракционную абляцию) с минимальным повреждением кожи.

У 70 больных и 10 здоровых лиц (контрольная группа) проведены иммуногистохимические исследования экспрессии белка Wnt1 в биоптатах кожи. С целью сравнительного анализа экспрессии белка Wnt1 больные разделены на 4 группы. В 1-ю группу вошли 20 больных витилиго, у которых исследование экспрессии Wnt1⁺-клеток проводили до лечения в очагах депигментированной кожи. Вторую группу составили 10 пациентов, у которых оценивали экспрессию белка Wnt1 в волосяных фолликулах, полученных из биоптатов кожи затылочной области волосистой части головы (биоптаты забирали методом панч-биопсии). В 3-ю и 4-ю группы вошли по 20 пациентов, у которых экспрессию данного белка изучали в биоптатах, полученных из зон трансплантации соответственно NCECS и NCECS + NCORSHFS.

Анализ экспрессии белка Wnt1 в коже с использованием иммуногистохимического метода проводили согласно протоколу фирмы-разработчика «Prestige Polyclonal and Monoclonal» (США), включавшему следующие этапы исследования.

1. Депарафинизация — парафиновые срезы толщиной 4 мкм высушивали в течение 8 ч при температуре 37 °С, после чего проводили депарафинизацию срезов в ксилоле и дегидратацию в этаноле. После дегидратации в течение 5 мин проводили блокировку эндогенной пероксидазы в 0,3% растворе перекиси водорода (H₂O₂) на 95% этаноле.

2. Стандартный метод демаскировки антигена выполняли путем кипячения срезов в цитратном буфере (pH 6,0) в условиях высокого давления, в качестве источника тепла использовали систему Decloakingchamber (Biocare Medical, Walnut Creek, CA, США). Срезы, полностью погруженные в цитратный буфер, кипятили в течение 4 мин при температуре 125 °C в условиях высокого давления. После завершения тепловой обработки препараты со срезами оставляли в растворе буфера и остужали до температуры 90 °C. Общее время обработки около 45 мин.

3. Иммуногистохимическое окрашивание проводили в аппарате Autostainer 480. Инкубацию с антителами выполняли при комнатной температуре в течение 60 мин.

Оценку уровня экспрессии белка Wnt1 выражали в баллах в зависимости от количества клеток, экспрессировавших белок Wnt1: 0 баллов — отсутствие Wnt1⁺-клеток; 1, 2, 3 и 4 балла выставляли при наличии количества клеток, составлявших соответственно менее 10, 11—50, 51—80 и более 80%.

Данные, полученные при статистической обработке, представляли в формате M±m. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.

Результаты и обсуждение

После трансплантации аутологичных меланоцитов у больных витилиго установлено статистически значимое увеличение площади пигментации в очагах поражения по сравнению с показателями до лечения (p<0,01). Через 6 мес после лечения в группе трансплантации NCECS доля репигментации в очагах поражения составила 63,2% (63,17±2,47%), в группе трансплантации NCECS + NCORSHFS — 85,9% (85,88±1,82%) (рис. 1—4).

Рис. 1. Очаг витилиго до трансплантации суспензии некультивированных эпидермальных клеток (NCECS).

Рис. 2. Очаг витилиго после трансплантации суспензии некультивированных эпидермальных клеток (NCECS).

Рис. 3. Очаги витилиго до трансплантации суспензии некультивированных эпидермальных клеток и клеток наружного корневого влагалища волосяных фолликулов (NCECS + NCORSHFS).

Рис. 4. Очаги витилиго после трансплантации суспензии некультивированных эпидермальных клеток и клеток наружного корневого влагалища волосяных фолликулов (NCECS + NCORSHFS).

Иммуногистохимическими исследованиями, проведенными до лечения, в участках депигментированной кожи больных выявлено более низкое количество Wnt1⁺-клеток (2%) по сравнению с группой здоровых лиц (52,5%; p<0,01, см. таблицу). В волосяных фолликулах затылочной области волосистой части головы также обнаружено пониженное количество Wnt1⁺-клеток (в 1,34 раза) по сравнению с показателем контрольной группы (p<0,01).

Сравнительная характеристика экспрессии в коже белка Wnt1 в обследованных группах больных, процент Wnt1+-клеток, M±m

Примечание. * — p<0,01; ** — p>0,05 — достоверность различий по сравнению с 1-й группой.

После лечения в группе трансплантации NCECS изменений экспрессии белка Wnt1 в зоне пересадки не наблюдали, тогда как в группе трансплантации NCECS + NCORSHFS количество Wnt1⁺-клеток в зоне пересадки в 20 раз превышало таковое в депигментированной коже больных, обследованных до лечения (соответственно 41 и 2%), однако статистически значимо отличалось от значения показателя в контрольной группе (p<0,01).

Заключение

В исследовании показана высокая эффективность применения в лечении витилиго методов меланоцитарной трансплантации с использованием некультивированных клеточных суспензий. Установлен более высокий уровень экспрессии белка Wnt1 в зоне трансплантации суспензии некультивированных эпидермальных клеток и клеток наружного корневого влагалища волосяных фолликулов (NCORSHFS + NCECS) по сравнению со значением этого показателя в депигментированной коже больных, обследованных до лечения. По нашему мнению, это связано с тем, что волосяные фолликулы содержат 3 типа стволовых клеток: эпителиальные стволовые клетки, меланоцитарные стволовые клетки (MelSCs) и стволовые клетки нервного гребня (NCSCs). По всей видимости, наличие в волосяных фолликулах меланоцитарных стволовых клеток обеспечило более высокий терапевтический эффект в группе трансплантации NCORSHFS + NCECS, чем в группе пациентов, получавших трансплантацию некультивированных эпидермальных клеток (NCECS).

Кроме того, результаты исследования показали значимость изучения при витилиго состояния регуляторных белков сигнального пути Wnt, поскольку контролируемая активация этого пути может стимулировать рост и дифференцировку меланоцитов. Дальнейшие исследования участия белков семейства Wnt позволят определить перспективность фармакологической регуляции Wnt-каскада при лечении витилиго. Применение клеточной трансплантации некультивированных кератиноцитов и меланоцитов является перспективным направлением в лечении больных витилиго. Необходимо проведение дальнейших исследований с целью разработки технологий применения и изучения отдаленных результатов хирургического лечения витилиго.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Сабиров У.Ю., Азимова Ф.В., Тоиров Б.А.

Сбор и обработка материала— Тоиров Б.А.

Статистическая обработка данных — Тоиров Б.А.

Написание текста— Тоиров Б.А., Муминова С.Р.

Редактирование— Тоиров Б.А., Муминова С.Р.

Authors’ contributions:

The concept and design of the study: Sabirov U.Yu., Azimova F.V., Toirov B.A.

Collecting and interpreting the data: Toirov B.A.

Statistical analysis: Toirov B.A.

Drafting the manuscript: Toirov B.A., Muminova S.R.

Revising the manuscript: Toirov B.A., Muminova S.R.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.