Эндометриоз представляется одной из актуальнейших проблем современной гинекологии. Это обусловлено как высокой частотой заболевания [1], так и негативным его влиянием на репродуктивную функцию женщин. Эндометриоз является хроническим рецидивирующим заболеванием и клинически может проявляться нарушениями менструального цикла, болевым синдромом и бесплодием. Гормональная терапия, будучи патогенетически обоснованной, является одним из основных методов лечения эндометриоза и может проводиться длительными курсами [2]. Отмечено, что гормональная терапия после оперативного вмешательства достоверно улучшает качество жизни больных и снижает частоту рецидивов заболевания. В ряде случаев гормономодулирующая терапия может быть полноценной альтернативой хирургическому лечению. К недостаткам существующих схем гормональной терапии можно отнести: невозможность наступления беременности на фоне лечения большинством препаратов, обладающих антигонадотропным действием; наличие серьезных побочных эффектов; неэффективность стандартных схем лечения у некоторых больных. Именно поэтому появление новых препаратов с терапевтическим эффектом в отношении эндометриоза или описание таких эффектов у существующих лекарственных средств являются важными событиями в современной гинекологии. К препаратам с потенциальным лечебным эффектом в отношении эндометриоза относится и мелатонин — гормон шишковидной железы. Доказана роль этого гормона в регуляции суточных ритмов человека, а также описаны антиоксидантный и антипролиферативный эффекты [3]. У позвоночных, включая людей, мелатонин синтезируется как в шишковидной железе, так и в сетчатке, коже и желудочно-кишечном тракте, но его циркадный ритм секреции характерен только для шишковидной железы и сетчатки [4]. Изучение влияния мелатонина на репродуктивную функцию началось практически сразу после его открытия [5].
У человека мелатонин обнаруживается практически во всех биологических жидкостях, в том числе и в фолликулярной. Так как ферменты, необходимые для синтеза мелатонина, найдены в яичнике, считается, что он может продуцироваться локально в половых железах, а не только захватываться ими из системного кровотока [6]. Описано влияние мелатонина на стероидогенез в яичниках и развитие фолликулов у позвоночных животных и человека [7—10]. Мелатонин может влиять на синтез стероидных гормонов двумя путями: он изменяет выработку гипоталамического гонадотропина и непосредственно влияет на клетки гранулезы [11]. Возможность влияния экзогенного мелатонина на фолликулогенез и синтез стероидных гормонов подтверждены в исследовании H. Tamura и соавт. [12], в ходе которого показано увеличение концентрации мелатонина в фолликулярной жидкости пациенток с бесплодием, получавших препарат мелатонина перорально.
Влияние мелатонина на выработку половых гормонов напрямую зависит от его концентрации. У экспериментальных животных мелатонин в больших концентрациях оказывает антигонадотропное действие [13], снижает выработку лютеинизирующего гормона и блокирует овуляцию, а в небольших дозах повышает выработку прогестерона во II фазу менструального цикла и может изменять рецепцию половых гормонов [14, 15]. Описана эффективность мелатонина при назначении его больным эндометриозом [16]. Эффекты мелатонина напрямую соотносятся с механизмами развития эндометриоза. Несмотря на то что этиология и патогенез эндометриоза остаются до конца не изученными на протяжении многих лет, отмечено, что развитие данного заболевания сопровождается непродуктивным воспалением, окислительным стрессом, избыточной пролиферацией, неоангиогенезом, изменением выработки и рецепции стероидных гормонов. Терапевтический эффект мелатонина в отношении эндометриоза может быть реализован путем устранения свободных радикалов, оказывающих повреждающее действие [17, 18], подавления выработки противовоспалительных цитокинов [19], изменения выработки матриксных металлопротеиназ и моделирования процессов ангиогенеза [20].
Согласно одной из концепций, окислительный стресс является важным фактором развития эндометриоза. Наличие компонентов крови и клеток эндометрия в брюшной полости может активировать макрофаги, приводя к образованию перекисей и изменяя состав перитонеальной жидкости [21].
Кроме того, что мелатонин является мощным антиоксидантом [17], в исследовании H. Yang и соавт. [18], а также в других работах показано, что мелатонин может подавлять образование молекул адгезии [22, 23] и таким образом предотвращать развитие эндометриоза.
Рост эндометриоидных гетеротопий часто сопровождается развитием болевого синдрома, что может являться следствием сдавления нервных волокон или прорастания в них очагов эндометриоза [24].
T. Ness [25] описал терапевтический эффект приема мелатонина 10 мг/сут в течение 8 нед для лечения боли, ассоциированной с эндометриозом. Пациентки, получавшие такое лечение, отметили снижение выраженности болевого синдрома, уменьшение интенсивности менструальной боли, нормализацию сна; они реже принимали анальгетические препараты; в крови отмечено снижение уровня нейротрофического фактора мозга (BDNF), который ассоциирован с болевым синдромом и повреждением нервных волокон.
В статье A. Schwertner и соавт. [24] и комментариях к ней [26] показана сложность оценки клинической эффективности лечения мелатонином. Учитывая основные его эффекты, трудно понять, может ли этот препарат влиять непосредственно на очаги эндометриоза или лечебное воздействие является симптоматическим, уменьшая боль за счет седативного эффекта или даже эффекта плацебо.
Для оценки эффективности мелатонина в лечении эндометриоза необходимо оценивать изменение размеров очагов эндометриоза до и после лечения. Наиболее часто для этого используют модель хирургически индуцированного эндометриоза у самок крыс. Аутотрансплантация фрагментов матки в брюшную полость является проверенным способом создания модели эндометриоза у экспериментальных животных и применяется довольно давно [27, 28]. Такая модель может быть применена для оценки влияния различных препаратов на развитие очагов эндометриоза.
В литературе [29] описаны модели, в которых экспериментальным животным имплантировали эндометриоидные очаги человека, однако таким животным необходимо проведение дополнительной иммуносупрессивной терапии, что в случае с эндометриозом может усложнить оценку терапевтического эффекта исследуемого лекарственного препарата. M. Güney и соавт. [29] проводили лечение индуцированного хирургическим путем эндометриоза у крыс препаратами мелатонина, пытаясь оценить его эффективность.
На модели эндометриоза у крыс показано, что мелатонин при интраперитонеальном его введении приводит к регрессу эндометриоидных гетеротопий, то есть оказывает прямой антипролиферативный эффект на очаги поражения [30]. В последующих работах показано, что влияние мелатонина на очаги эндометриоза может быть объяснено изменением выработки супероксиддисмутазы, фактора роста эндотелия сосудов, матриксной металлопротеиназы 9-го типа и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ 2-го типа [20].
В одной из работ предпринята попытка оценить влияние различных доз вводимого мелатонина на степень регресса очагов эндометриоза [31]. Показано, что мелатонин в дозах 10 и 20 мг на 1 кг массы тела в сутки подавляет рост очагов у крыс. Регресс эндометриоидных имплантатов более выражен у животных, получавших мелатонин, в наибольшей дозе — 20 мг на 1 кг массы тела в сутки. Это может означать, что в отношении эндометриоза эффективными являются более высокие дозы препарата, однако выявленные различия не были статистически значимыми. В работе также анонсируются исследования эффективности мелатонина в дозах 50 и 100 мг на 1 кг массы тела в сутки.
Во всех указанных выше исследованиях применяли интраперитонеальный метод введения мелатонина лабораторным животным, и показана его эффективность в подавлении роста эндометриоидных очагов, однако эти результаты не могут быть экстраполированы на пероральный прием препарата. К тому же внутрибрюшинное введение препарата невозможно в рутинной клинической работе, а метаболизм мелатонина в желудочно-кишечном тракте не вполне изучен, поэтому полученные данные о дозах и эффективности лечения не могут быть полностью перенесены в клиническую практику.
Цель исследования — оценить эффективность перорального приема мелатонина при лечении индуцированного хирургическим путем эндометриоза у самок крыс линии Wistar.
Материал и методы
В исследование включены 33 половозрелые самки крыс линии Wistar в возрасте от 10 до 12 нед массой от 220 до 290 г.
Все лабораторные животные выведены в ФГУП «Питомник лабораторных животных «Рапполово» РАМН (Ленинградская область) и содержались в регламентированных условиях вивария ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта» (Санкт-Петербург). Соблюдены все правила содержания лабораторных животных (время и порядок проведения карантина, маркировка всех особей, постоянный санитарный контроль, стандартный рацион питания, свободный доступ к воде и пище, автоматический режим освещения «день—ночь»). У крыс были последовательные регулярные эстральные циклы, подтвержденные цитологической оценкой влагалищных мазков. Всех животных содержали в одинаковых условиях до завершения эксперимента.
Всем экспериментальным животным выполнены три последовательные оперативные вмешательства.
Этап 1-й. Всем животным 1-е оперативное вмешательство выполняли в стадии эструс. После подготовки животного, проведения анестезии препаратом Zoletil («Virbac Sante Animale», Франция) и фиксации лежа на спине делали вертикальный срединный разрез около 2 см, через который извлекали правый рог матки. Осуществляли перевязку правого рога матки в области маточно-трубного перехода и иссечение правого рога с двусторонней овариоэктомией. Полученный фрагмент рога матки вскрывали по стороне прикрепления брыжейки матки и рассекали на 2 равные части размером 3×3 мм. Затем полученные фрагменты рога матки имплантировали на париетальную брюшину передней брюшной стенки с правой и левой стороны от разреза к месту бифуркации сосудов. На следующий день после операции и затем дважды в неделю в течение всего периода эксперимента животным вводили эстрадиол в дозе 50 мкг на 1 кг массы тела внутримышечно с целью создания стандартизированного насыщенного эстрогеном гормонального фона и оценки его влияния на формирование эндометриоидных гетеротопий.
Этап 2-й. Через 2 нед после лапаротомии выполняли 2-е оперативное вмешательство — диагностическую лапароскопию, в ходе которой осуществляли визуализацию, фотодокументирование и оценку размеров эндометриоидных имплантатов (рис. 1, 2).
Далее крысы случайным образом разделены на три группы. Основную группу составили 11 животных, которые получали мелатонин (препарат Мелаксен, «Unipharm Inc.», США) по 0,3 мг на 200 г массы тела животного перорально в течение 3 нед ежедневно. В контрольную группу вошли 12 животных, не получавших лечение. В группу сравнения включены 10 животных, которые получали диеногест (препарат Визанна, «BAYER AG», Германия) по 2 мг ежедневно в течение 3 нед.
Этап 3-й — через 3 нед после начала лечения животных выводили из эксперимента, выполняли аутопсию, оценку, измерение и гистологическое исследование эндометриоидных очагов (рис. 3).
Площадь сформировавшейся гетеротопии рассчитывали по формуле площади эллипса S=A×B×π, где S — площадь гетеротопии (мм2), А и В — зафиксированные продольный и поперечный размеры гетеротопии (мм). Значение числа π округляли до 3,14.
Гистологическое исследование проводили по стандартной методике. Материал, полученный во время операции, фиксировали 10% нейтральным формалином (рН 7,2), обезвоживали в спирте по нарастающей концентрации от 70 до 96° с помощью автоматической станции Leica TP1020 («Leica Biosystems Nussloch Gmb», Германия) и заливали в парафин согласно стандартной гистологической схеме. Из полученных блоков готовили срезы толщиной 3 мкм. Для обзорной окраски использовали гематоксилин и эозин. При световой микроскопии оценивали формирование эндометриоидных кист, выстилку кист, присутствие гемосидерофагов, гистологические признаки воспаления (рис. 4).
Результаты
У 33 прооперированных животных после 1-й операции и создания стандартизированного насыщенного эстрогеном гормонального фона сформировались 63 эндометриоидные гетеротопии.
У 11 крыс основной группы сформировались 22 гетеротопии (рис. 5, а).
У 12 животных контрольной группы сформированы 23 гетеротопии (рис. 6, а).
У 10 животных группы сравнения сформировались 20 гетеротопий (рис. 7, а).
Следует отметить, что все животные, получавшие лечение, находились в удовлетворительном состоянии до окончания эксперимента и хорошо переносили исследуемые препараты.
Заключение
Применение мелатонина является эффективным и перспективным методом лечения эндометриоза, что убедительно продемонстрировано на экспериментальной модели данного заболевания у самок крыс. Пероральная форма применения мелатонина позволяет не только остановить прогрессивный рост очагов эндометриоза, но и приводит к регрессу и резорбции эндометриоидных гетеротопий. Следует отметить, что применение мелатонина по эффективности лишь незначительно уступает результатам лечения у крыс, получавших диеногест, который в настоящее время рассматривается как специфический и высокоэффективный способ терапии заболевания.
Таким образом, учитывая многочисленные данные литературы о безопасности и хорошей переносимости пациентками препаратов, действующим веществом которых является мелатонин, а также наш собственный опыт их применения у больных эндометриозом [32], следует рассматривать возможность использования мелатонина для таргетной терапии эндометриоза.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.