Впервые описанные при микроскопическом исследовании K. von Rokitansky в 1860 г. симптомы эндометриоза упоминаются в медицинских текстах сотни лет [1, 2]. Заболевание приводит к развитию болевого синдрома, поражает 10% женщин репродуктивного возраста и от 20 до 50% женщин, страдающих бесплодием. Несмотря на частоту встречаемости и влияние на качество жизни, наше понимание патогенеза эндометриоза остается неполным [3]. По мнению K. Khan и соавт. [4], степень распространения заболевания может быть связана с тазовой болью, бесплодием, что в свою очередь ассоциировано с высокой тканевой активностью эндометриоза вследствие изобилующего притока и инфильтрации очагов макрофагами. Трансформация мезотелиальных клеток (теория метаплазии), или активация целомического эпителия (индукционная теория) в брюшной полости может объяснять наличие микроскопического эндометриоза, определяемого только при микроскопическом исследовании визуально нормальной брюшины.

Предложено немало гипотез относительно происхождения эндометриоза. Первоначально J. Sampson [5] постулировал, что эндометриодные импланты могут возникать при ретроградном забросе менструальной крови через маточные трубы в брюшную полость. В 2013 г. выдвинута новая теория для объяснения раннего начала эндометриоза, основанная на том, что неонатальные изменения эндометрия могут индуцировать маточное кровотечение [6]. Но если неонатальное кровотечение играет роль в раннем начале эндометриоза, наличие повышенного риска должно быть ограничено только 5% новорожденных с полностью развитым эндометрием и распространением в неонатальном периоде крови как при менструации [7]. Итак, изменения в гормональном фоне после родов индуцируют маточное кровотечение у новорожденных. Однако только 5% новорожденных девочек имеют кровотечение после родов. Это происходит потому, что длинный цервикальный канал (соотношение тела матки и шейке составляет 1:2), «закупоренный» толстым мышечным слоем, способствует ретроградному забросу менструальной крови, содержащей эндометриальные клетки [8]. Наличие эндометриоза у девочек до менархе и его тяжелых форм у подростков поддерживает теорию раннего начала данной патологии, обусловленного ретроградным маточным кровотечением сразу после родов. Эндометриальные стволовые (предшественники) клетки идентифицированы в менструальной крови, что может свидетельствовать о возможности их распространения во время неонатального маточного кровотечения. При отсутствии циркулирующих эстрогенов до менархе они могут быть поддержаны нишевыми клетками, также распространяющимися в брюшную полость во время неонатального маточного кровотечения. Согласно этой теории, во время мелархе под влиянием повышающего уровня эстрогенов эндометриальные стволовые клетки (предшественники) пролиферируют и создают эктопические очаги, характерные для эндометриоза [9]. Классическое патоморфологическое исследование с охватом 169 новорожденных продемонстрировало децидуализацию эндометрия или менструальные изменения у 5%, секреторную трансформацию у 27%, пролиферацию у 68% [7]. В клиническом наблюдении 75 новорожденных описано видимое менструальное кровотечение у 5,3% и скрытое кровотечение, определяемое присутствием гемоглобина, у 61,3% [10]. К сожалению, в исследовании отсутствует информация о том, как соотносится кровотечение с изменениями эндометрия. Все изложенное поддерживает мнение о том, что эндометриоз может быть результатом ретроградного кровотечения сразу после рождения [6].

Итак, предполагается, что в патогенезе эндометриоза играют роль эндометриальные клетки-предшественники [11]. Более 30 лет назад В.А. Прянишниковым [12] впервые было постулировано, что эндометрий с его способностью к циклической ежемесячной регенерации содержит популяцию соматических стволовых клеток. Клеточные популяции, проявляющие маркеры/свойства стволовых клеток, были идентифицированы на базальной мембране эндометрия [13—15], что определило новые перспективы в понимании патогенеза эндометриоза [16]. Две популяции стволовых клеток были обнаружены в эндометрии: эпителиальные клетки-предшественники и мезенхимальные стволовые клетки [17].

Стволовые клетки были также выделены из эктопических эндометриальных имплантов [18, 19]. Выдвинуто предположение, что эндометриальные стволовые клетки, распространяемые через фаллопиевы трубы во время менструации, могут отвечать за возникновение эндометриальных имплантов [16]. Самообновляющиеся эпителиальные и стромальные колониеобразующие единицы (КОЕ, CFU) были идентифицированы также в эндометриомах яичников, что может быть еще одним доказательством причастности стволовых клеток (предшественников) к патогенезу и прогрессированию эндометриоза [18]. Альтерация генома, идентифицированная в строме и эпителии эндометриодных очагов из различных анатомических участков одного и того же пациента, а также экспрессия маркеров стволовых клеток подтверждают то, что эндометриоз возникает как клональная пролиферация с предполагаемым вовлечением стволовых клеток [20]. Тем не менее биологический механизм, активирующий свойства мезенхимальных стволовых клеток в эктопическом и эутопическом эндометрии, заслуживает будущих исследований [21]. В свою очередь генетические и иммунологические факторы возможно также играют важную роль в патогенезе эндометриоза, поскольку могут быть вовлечены в выживание клеток внутри эктопических очагов [22, 23].

Циклическое восстановление эндометрия зависит от небольшого пула тканеспецифических мультипотентных стволовых клеток [24]. Другим потенциальным ресурсом эндометриальных клеток является костный мозг. Циклическая мобилизация стволовых клеток костного мозга может быть нормальным физиологическим процессом [25]. Стволовые клетки костного мозга способны мигрировать и дифференцироваться в эктопические и эутопические эндометриальные клетки, хотя их вклад достаточно скромный [26, 27]. Очевидность участия клеток костного мозга в регенерации эндометрия поддерживает новую теорию этиологии эндометриоза — эктопической трансформации стволовых клеток [28].

Что на сегодняшний день известно об особенностях стволовых клеток, участвующих в патогенезе эндометриоза? Эктопические мезенхимальные клетки имеют значительно большую инвазивность и миграционную способность, чем эутопические клетки как in vitro, так и in vivo, и способны к стимуляции ангиогенеза [19]. Согласно исследованию стволовых клеток, полученных из разных очагов, эктопические мезенхимальные клетки из перитонеальных очагов демонстрируют большую пролиферативную и миграционную активность по сравнению с эутопическими мезенхимальными клетками при эндометриозе и его отсутствии. В отношении способности к инвазии статистических различий получено не было. Мезенхимальные клетки, полученные из эндометриом, демонстрируют не только повышенную пролиферацию и миграцию, но и статистически значимую инвазию по отношению к эктопическим клеткам этих же пациенток. Все эктопические мезенхимальные клетки экспрессируют большее количество сосудисто-эндотелитального фактора роста (СЭФР) и HIF-1α (hypoxia-inducible factor — фактор, индуцируемый гипоксией) по сравнению с эутопическими клетками и мезенхимальными клетками контроля [21]. HIF-1α известен как транскрипционный фактор, обеспечивающий повышение экспрессии СЭФР [29]. Очень важно, что все клеточные линии стволовых клеток негативны в отношении экспрессии эстрадиола. Стимуляция клеток эстрадиолом не изменяет пролиферацию, миграцию и инвазию мезенхимальных клеток. Экспрессия СD140, но не с-Kit [рецептор фактора роста тучных и стволовых (SCFR) или белковая тирозинкиназа Kit (CD117) (мast/stem cell growth factor receptor (SCFR) или tyrosine-protein kinase Kit)], СЭФР-Р2 или СЭФР-Р3 (рецепторы СЭФР) выявляется в мезенхимальных клетках всех линий. Экспрессия активной форфорилированной формы эзрина выше в эктопических мезенхимальных клетках по сравнению с эутопическими и клетками нормального эндометрия [21]. Примечательно, что при культивировании на 14-е сутки мезенхимальные клетки дифференцируются в эпителиальные клетки, что подтверждается специфическими маркерами — цитокератином, Е-кадхерином и присутствием эстрогеновых рецепторов [21].

В одном из первых исследований стволовых клеток была идентифицирована экспрессия Oct4-А (оctamer-binding transcription factor-4 — транскрипционный фактор, связывающий октамер) в эндометриальных мезенхимальных клетках [30]. A. Kao и соавт. [19] утверждают, что эктопические и эутопические мезенхимальные клетки очень похожи, обладают экспрессией Оct-4 mRNA, а также дефицитом щелевых межклеточных коммуникаций [19]. По другим данным [21, 31], экспрессия Oct4-А у эндометриальных мезенхимальных клеток не была идентифицирована в отличие от костного мозга. Согласно другим исследованиям [32, 33], мезенхимальные клетки костного мозга также не экспрессируют Oct-4. Эти расхождения могут быть объяснены возможным обнаружением различных изоформ Oct-4, полученных путем альтернативного сплайсинга.

Мезенхимальные клетки в эутопическом и эктопическом эндометрии и эндометрии женщин без эндометриоза экспрессируют мезенхимальные поверхностные маркеры CD105, CD44, CD73 и стромальный цитоплазматический маркер виментин, а также демонстрируют способность к остеогенной и эпителиальной дифференцировке, как описано для мезенхимальных клеток, полученных из костного мозга [34]. Более того, они экспрессируют стволовой маркер SSEA-4 (stage-specific embryonic antigen — стадиеспецифический эмбриональный антиген) [34] и стволовые транскрипционные факторы c-Myc (ген-регулятор) и Klf-4 [35]. Такой интерес к поискам и исследованию маркеров эндометриальных стволовых клеток и клеток костного мозга мотивирован вероятностью того, что не только стволовые клетки эндометрия, но и стволовые клетки костного мозга играют роль в патогенезе эндометриоза.

Важно, что инвазия и пролиферация повышены не только в стволовых клетках, но и в стромальных эндометриальных клетках при эндометриозе [19]. Увеличение количества СЭФР свидетельствует как о возрастании интенсивности ангиогенеза в эндометриоидных имплантах [36], так и о возможном повреждении фенотипа мезенхимальных клеток под воздействием внешней среды [21, 37].

Верхний функциональный слой эндометрия распространяется каждый месяц, оставляя позади базальный слой, из которого происходит функциональная регенерация. Эндометриальные мезенхимальные стволовые клетки, экспрессирующие CD146 и PDGFR-β (platelet-derived growth factor receptor beta — рецептор тромбоцитарного фактора роста), определяются в обоих этих слоях [38]. Поэтому есть вероятность, что именно эндометриальные мезенхимальные стволовые клетки (endometrial mesenchymal stem cells — eMSC) распространяются во время менструации каждый месяц. Менструальная кровь была культивирована в одинаковых условиях параллельно с аспиратом костного мозга, при этом идентифицирована популяция адгезивных клеток с признаками фибробластов. Эти клетки были описаны как эндометриальные регенерирующие клетки (endometrial regenerative cells — ERC). ERC имеют фенотип, идентичный мезенхимальным клеткам эндометрия и костного мозга, экспрессируют CD9, CD44, CD29, CD73, CD90 и CD105, в то же время не имеют гемопоэтических маркеров CD34, CD45 и CD133 [39]. Предшествующие исследования выявили маркеры стволовых клеток Оct-4 и рецептор стволовых клеток c-Kit в эутопических стромальных и эпителиальных эндометриальных клетках и эпителиальных клетках эндометриоидных очагов [40]. Аналогично мезенхимальным стволовым клеткам ERC экспрессирует Oct-4, c-Kit и специфический эмбриональный антиген SSEA-4, но не имеют STRO-1 маркера [41]. ERC продуцируют высокую концентрацию проангиогенных факторов и металлопротеаз по сравнению с другими мезенхимальными стволовыми клетками, что может объяснить оригинальную локализацию этих клеток в высоковаскуляризированном эндометрии. Доказанный потенциал менструальных ERC генерировать ткани различной локализации [42, 43] поддерживает мнение о их роли в инициации развития эндометриоза перитонеальной полости во время ретроградной менструации [9].

На сегодняшний день нет исследований, сопоставляющих свойства ERC и эндометриальных мезенхимальных клеток, чаще они сравниваются с мезенхимальными клетками костного мозга. Несомненно, было бы интересно узнать, есть ли различия в потенциале этих двух популяций стволовых клеток (предшественников). Кроме того, есть вероятность, что у женщин с эндометриозом эндометриальные мезенхимальные стволовые клетки в функциональном отношении менее дифференцированы по сравнению со здоровыми женщинами. Исследования, направленные на изучение различий между CD146+PDGFRβ+ эндометриальными стволовыми клетками в функциональном слое по сравнению с базальным, могут ответить на вопрос, почему только некоторые женщины имеют эндометриоз, в то время как распространение эндометриальных мезенхимальных клеток ежемесячно происходит регулярно у большинства [9].

Так или иначе, очевидно, что свойства мезенхимальных стволовых клеток из эндометриоидных очагов усиливаются по сравнению с эутопическими мезенхимальными клетками. Эктопические мезенхимальные стволовые клетки имеют больший пролиферативный потенциал с более высокой частотой деления [19].

Классическая теория эндометриоза J. Sampson [5] основана на распространении эндометриальных клеток во время ретроградной менструации. Практически 90% всех женщин испытывают ретроградную менструацию [44], при этом эндометриальные мезенхимальные стволовые клетки представлены в большинстве образцов менструальной крови. Но только у 6—10% женщин развивается эндометриоз. Для объяснения такого несоответствия выдвинута гипотеза о большем количестве эндометриальных стволовых клеток, распространяющихся в брюшную полость во время ретроградной менструации у женщин с эндометриозом по сравнению с женщинами без оного [17]. В подтверждение этой гипотезы было представлено пилотное исследование, показавшее, что клетки W5C5+ мезенхимальные клетки представлены в более высокой концентрации в перитонеальной жидкости менструирующих женщин с эндометриозом по сравнению с его отсутствием [45].

Другим возможным объяснением может быть больший объем ретроградной менструации или более частая ретроградная менструация у женщин с эндометриозом. Данную гипотезу сложно доказать [9]. Тем не менее на модели бабуинов было показано, что большее количество ретроградного заброса менструации приводит к высокой частоте эндометриоза [46]. Кроме того, подтверждением сказанному может быть тот факт, что у женщин с эндометриозом фрагменты базального эндометрия в менструальной крови встречаются чаще по сравнению с женщинами без эндометриоза, таким образом, больше стволовых клеток ретроградно распространяется в брюшную полость [47]. Присутствие SSEA-I, маркера эпителиальных базальных клеток, в эндометриоидных очагах [48] подтверждает, что клетки именно с базальной мембраны участвуют в патогенезе эндометриоза.

Приобретенные мутации в эндометриальных стволовых клетках или альтерация ниши стволовых клеток у женщин с эндометриозом могут приводить к усилению интенсивности распространения эндометриальных стволовых клеток из эутопического эндометрия [9]. Повреждение иммунной системы в перитонеальной полости также способно увеличивать выживаемость эндометриальных стволовых клеток, что прямо или косвенно участвует в патогенезе эндометриоза [49].

Следующая теория базируется на том, что эутопический эндометрий у взрослых женщин с эндометриозом во многом отличается от эндометрия здоровых женщин как в пролиферативной, так и в секреторной фазе [6, 50]. Неизвестно, как и когда эктопические повреждения влияют на изменения в эутопическом эндометрии. В этой связи есть необходимость показать, что изменения эндометрия имеются уже у подростков. Также неясно, как стволовые клетки повреждают экспрессию факторов апоптоза или стероидогенные энзимы, или как данные факторы различаются в нишевых клетках, сопровождающих стволовые клетки и необходимые для их выживания и функционирования в брюшной полости [9].

Третья гипотеза заключается в том, что стволовые клетки нормального эндометрия могут попадать в брюшную полость с поврежденным иммунным клиренсом, что приводит к повышению выживаемости фрагментов эндометрия. Высокий уровень СЭФР, выявленный у женщин с эндометриозом во время поздней секреторной фазы [51], возможно, создает проимплантационный и проангиогенный статус. Добавление в культуру стромальных клеток эндометрия Сорафениба, ингибитора СЭФР, демонстрирует снижение пролиферации, миграции и инвазии эктопических стромальных клеток до уровня эутопических стромальных клеток [21], поддерживая антиангиогенный подход к лечению эндометриоза [52].

Локальные цитокины и гормоны могут повреждать экспрессию связанных со стволовыми клетками паттернов генов и маркеров, таких как Mussashi-1, в эндометриоидных тканях [53, 54].

Подтверждено, что менструальная кровь (включая ретроградную менструацию) содержит микст эндометриальных клеток в различных стадиях развития [55]. Как пример, цитокератинпозитивные/ Е-кадхериннегативные клетки могут рассматриваться как менее дифференцированные по сравнению с цитокератинпозитивными/Е-кадхеринпозитивными эпителиальными клетками. Менструальная кровь содержит недифференцированные клетки, подобные стволовым, способные действовать как инициативные клетки для создания первичных эндометриоидных очагов. Изменение этих клеток, присутствующих в очагах, может приводить к эволюции эндометриоза и формированию вторичных очагов. Поэтому C. Gargett [17] было постулировано, что тяжесть или стадия эндометриоза может быть связана с тем, насколько примитивны клетки, инициирующие развитие очагов.

Представленный обзор осветил лишь незначительную часть зарубежных научных публикаций, посвященных роли стволовых клеток в патогенезе эндометриоза, коим в последнее десятилетие уделяется все больше и больше внимания. Поиск новых маркеров стволовых клеток позволит не только углубить наше понимание их роли, но и в будущем надеяться на новые перспективы в терапии эндометриоза с патогенетической точки зрения.

Дата подачи рукописи: 31.12.2016

Источники финансирования: отсутствуют.

Финансовый конфликт интересов: отсутствует.

Иные формы конфликта интересов: отсутствуют.