ИНТЕРСТИЦИАЛЬНЫЕ ПЕЙСМЕЙКЕРНЫЕ КЛЕТКИ

This article is devoted to interstitial Cajal cells (syn. telocytes, interstitial pacemaker cells, IPC). First those cells were discovered by C.R Cajal in the muscle coat of the gut in 1893. Nowadays they have revealed in all parts of digestive systems (from esophagus to rectum), urinary and biliary tracts, prostate, liver, the walls of arteries and lymphatics, as well Fallopian tube, myometrium, mammary glands. Characteristic ultrastructural features are elongated spindle shape, length from 40 to 100 μm, the thickness of 0.2–0.5 μm, the presence of 2–5 processes. Length of them ranging from tens to hundreds of micrometers, some of them have secondary and tertiary branching, forming a three-dimensional network. IPC having spontaneous electrical (pacemaker) activity are cause to contraction of smooth muscle cells. Depending on the location of IPC have different morphological and ultrastructural characteristics. Characteristic immunohistochemical markers are CD117, CD34, S100, vimentin. IPC replay to acetylcholine, norepinephrine, estrogen, progesterone, and nitric oxide by influence of corresponding receptors. IPC have specific gap junctions with lymphocytes, basophiles, eosinophils, neutrophils, mast cells and dendritic cells. Grave pathology of those cells are forming gastrointestinal stromal tumors.Представлены данные литературы об интерстициальных клетках Кахаля (син. телоциты, интерстициальные пейсмейкерные клетки, ИПК). Впервые эти клетки были описаны C.Р. Кахалем в мышечном слое стенки кишки в 1893 г. В настоящее время они обнаружены во всех отделах желудочно-кишечного тракта от нижней трети пищевода до прямой кишки, а также в мочевых и желчных путях, предстательной железе, печени, стенках артерий и лимфатических сосудов, фаллопиевых трубах, миометрии, молочной железе. Их характерными ультраструктурными признаками являются вытянутая веретеновидная форма, длина от 40 до 100 μм, толщина 0,2–0,5 μм, наличие 2–5 отростков. Длина отростков колеблется от нескольких десятков до сотни μм, часть из них имеет вторичное и третичное ветвление, образуя трехмерную сеть. За счет спонтанной электрической (пейсмейкерной) активности ИПК обусловливают сокращение гладкомышечных клеток. В зависимости от локализации ИПК имеют различные морфологические и ультраструктурные характеристики. Характерными иммуногистохимическими маркерами являются CD117, CD34, S100, виментин. Посредством влияния на соответствующие рецепторы ИПК отвечают на воздействия ацетилхолина, норадреналина, эстрогена, прогестерона, оксида азота. ИПК также взаимодействуют с лимфоцитами, базофилами, эозинофилами, нейтрофилами, тучными и дендритными клетками. Грозной патологией этих клеток является развитие т.н. гастроинтестинальных стромальных опухолей

МикроРНК как важные диагностичеcкие предвестники развития акушерской патологии

MicroRNAs (miRs) are the class of short nucleotide sequences (21–27 nucleotides) RNA, non-coding protein synthesis. miRs are known as effective posttranscriptional negative regulators of gene expression with specific binding sites of targeted messenger RNA (mRNA) in the cytoplasm, providing translational repression or degradation of the target miR transcript. In this review we studied the role of miRNAs in the development of a physiological pregnancy and obstetric complications. The placenta is a unique organ which provides modulation of the immune system of the maternal organism during pregnancy including miRs which determine immunological tolerance of the body to the tissues of the fetus. Thus the «placental» miRs in maternal circulation may be the potential biomarker revealed at various obstetric pathology on the early stages before clinical manifestation of the diseases.МикроРНК (мкНК) — класс коротких нуклеотидных последовательностей (21–27 нуклеотидов) РНК, не участвующих в синтезе белка. мкРНК рассматривают как эффективные посттранскрипционные негативные регуляторы экспрессии генов, связывающи- еся со специфическими участками матричных РНК (мРНК) в цитоплазме, обеспечивающие репрессию трансляции или деградацию транскриптов мишеней мРНК. Показана роль мкРНК в развитии нормальной беременности и ее осложнений, уделено внимание профилям мкРНК на разных сроках физиологической беременности, особенно при иммунологической толерантности организма матери к тканям плода во время беременности. Также отмечены мкРНК, ассоциированные с иммуносупрессией, представлен профиль мкРНК, связанных с преэклампсией. Определение плацентарных мкРНК в материнском кровотоке рекомендовано исполь- зовать в качестве раннего прогностического биомаркера значимой акушерской патологии до наступления клинической манифестации заболевания

Морфологические особенности мезенхимальных клеток стромы ворсин хориона

Background: Nowadays autologous mesenchymal placental stromal cells (MSCs) may use to treat for various diseases both of the mother and the child. Stroma of the placenta villi is appropriated origin for cell culture isolation. Aim of the study was to evaluate the possibility for selection and use of placental tissue for mesenchymal stromal cells. Materials and methods: The present study was based on 45 placental samples of women aged 27−38 yy. who underwent surgical delivery at 36−40 weeks of gestation. 30 of these women have been enrolled in the basic group including children with congenital abnormalities (CA). The comparison group consisted of 15 patients with physiological pregnancy. We performed histological examination (with hematoxylin and eosin staining), immunohistochemical examination (with use monoclonal antibodies CD90 (1:25; Abcam, UK), СD105 (1:500; Abcam, UK), CD44 (1:25; Dako), СD73 (1:200, Abcam, UK), and electron microscopy (by microscope Philips/FEI Corporation, Eindhoven, Holland). Eclipse 80i microscope (Nikon Corporation, Japan) was used to examine the immunohistochemical reactions as a brown staining. The evaluation of the intensity of reaction was conducted by NIS-Elements Advanced Research 3.2 program (Czech Republic). Student’s t-test and analysis of variance were used to compare the mean values. Differences were considered statistically significant at p0.05. Results: Interstitial cells of the stroma of the villi with CA had fibroblastic differentiation as revealed degenerative changes of the cells. The histologic examination with hematoxylin and eosin staining revealed significant fibrosis of the stroma of the placenta villi in CA group (p0,01). Immunohistochemical study of stem and intermediate chorionic villi revealed no significant differences in staining of CD44+, СD90+, СD73+, and CD105+ cells if compared to the control group (p0.05). Although CD105 expression was significantly lower in the CA group (0.058±0.0049) than in the control group (0.088±0.0039) (p0.05). However, electron microscopy detected the villi interstitial stromal cells with fibroblastic differentiation in CA group. Conclusions: Thus, it is necessary to exclude placenta with obstetrical history, somatic, and congenital pathology of the mother and the child when selecting the placental cell culture. Moreover, choosing a sample the morphological structure of the placenta should be taken into consideration. However, congenital malformations of the fetus, pathology of the mother cultivate mesenchymal stromal cells of placentas is inappropriate and should be taken advantage of the donor cells.Обоснование. В настоящее время строма ворсин хориона является доступным материалом для получения и последующего культивирования мезенхимальных стромальных клеток (МСК). В связи с развитием персонифицированной медицины предпринимаются попытки культивирования аутологичных МСК из плаценты для лечения различных заболеваний матери и плода. Цель исследования: оценить возможность выделения и использования ткани плаценты для получения мезенхимальных стромальных клеток. Методы. Настоящее исследование было проведено на образцах плацент от 45 беременных женщин в возрасте 27−38 лет, на сроке гестации 36−40 нед, подвергнутых оперативному родоразрешению. В основную группу были включены 30 женщин, дети которых родились с врожденными пороками развития (ВПР). Группу сравнения составили 15 пациенток с физиологическим течением беременности без пороков развития. На серийных парафиновых срезах было выполнено гистологическое (окраска гематоксилином и эозином), атакже иммуногистохимическое исследование с применением первичных моноклональных антител к МСК CD90 (1:25; Abcam, Великобритания), СD105 (1:500; Abcam, Великобритания), CD44 (1:25; Dako, Дания), СD73 (1:200, Abcam, Великобритания). Кроме того, 15 образцов были исследованы с применением трансмиссионной электронной микроскопии (Philips/FEI Corporation, Eindhoven, Голландия). Количественная оценка интенсивности окрашивания была проведена в клетках стромы промежуточных ворсин с помощью программы обработки изображений NIS-Elements (Czech Republic) для микроскопа Nikon Eclipse 80i. При сравнении средних величин нами использовался t-критерий Стьюдента. Критический уровень значимости различий между группами был принят равным 0,05. Результаты. В результате гистологического исследования образцов, окрашенных гематоксилином и эозином, было отмечено значительное фиброзирование стромы, отставание развития ворсинчатого дерева ворсин плаценты в группе с ВПР (p0,01). При иммуногистохимическом исследовании в строме стволовых ипромежуточных ворсин хориона не выявлено значимого различия между группами в интенсивности окрашивания CD73+, CD90+ и CD44+-клеток (р0,05). При анализе экспрессии CD105 в строме промежуточных ворсин определялось значимое снижение окрашивания в группе ВПР (0,058±0,0049) в отличие от группы сравнения (0,088±0,0039) (р0,05). При электронной микроскопии обнаружено, что интерстициальные клетки стромы ворсин при ВПР имели фибробластическую дифференцировку.Заключение. Таким образом, для получения клеточной культуры необходимо исключать образцы плацент от пациенток с отягощенным акушерском анамнезом, патологией матери и плода. При врожденной патологии плода выделять из плаценты для культивирования МСК нецелесообразно, и следует, вероятно, воспользоваться донорскими клетками. При выборе образца для культивирования следует ориентироваться на морфологическое строение плаценты.

Comparative morphological characteristics of the uteroplacental area in abnormal placentation

The aim. To carry out a comparative morphological characteristic of the uteroplacental area with abnormal placentation – pl. accreta, pl. increta, pl. percreta. Materials and methods. The study included 47 patients with atypical placentation; the comparison group included 10 healthy pregnant women with uterine scar after a previous caesarean section. A histological study of uteroplacental area samples was performed with hematoxylin and eosin, methylene blue staining. An immunohistochemical study with primary antibodies to cytokeratin 7 (CK7), Hif2a, vascular endothelial growth factor, α-SMA was carried out. The differences between the compared values were considered to be statistically significant at p < 0.05. The results of the study. Pl. accreta was determined in 12 (25.5 %), pl. increta – in 30 (63.9 %), pl. percreta – in 5 (10.6 %) patients. In all patients of the main group, the decidua was completely or partially absent in the area of abnormal placentation or was replaced by an uneven layer of fetal fibrinoid. Cases when placental villi unevenly penetrated into the thickness of myometrium in the form of “tongues” or “coves” bordered by fetal fibrinoid and often located intermuscularly were defined as pl. increta (n = 26). Cases with the placental villi ingrowth to the serous membrane were considered as pl.  percreta (n  =  5). In cases with deep variants of  ingrowth (pl. increta and pl. percreta) (n = 31), the villi were visualized in the lumen of the vessels and the thinning of the lower uterine segment with the presence of stretched muscle bundles was revealed. Aseptic necrosis of  the myometrium was  found: in 2 (16.7 %) of 12 women with pl. accreta, in 26 (86.7 %) of 30 women with pl. increta and in 5 (100 %) women with pl. percreta. There were no areas of necrosis in the myometrium of the women of comparison group. Conclusion. The appearance and increase of myometrial necrosis zones in response to an increase in the depth of placental villus ingrowth were detected. Myometrial necrosis zones could be the cause of activation of angiogenic factors and an important stimulus for the development of abnormal vascularization in placenta accreta spectrum

Обнаружение N-белка SARS-Cov-2 в мезенхимальных клетках вартонова студня пуповины у женщин с COVID-19

Despite the large number of studies on the new coronavirus infection SARS-Cov-2 characterized by vascular damage on the impact of the virus on the mother-placenta-fetus system remains unknown. The umbilical cord, according to its functional purpose, is a complex of vessels protected from external influences by the embryonic connective tissue –Wharton's jelly. The aim of the study was to detect the structural components of SARS-Cov-2 in the histological structures of umbilicals cord in patients with COVID-19 in the tissues of the umbilical cord of women with COVID-19. The main group included 40 pregnant women who were treated at the academician V. I. Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology (March-April 2020) with a confirmed diagnosis of COVID-19 (according to the positive PCR test of a nasopharyngeal swab) and 40 pregnant women of the comparison group, without clinical symptoms and laboratory tests, including the negative PCR test. As a result of the immunohistochemical study of the umbilical cord with primary antibodies to the SARS-Cov-2 N-protein in the COVID-19 group, staining of the cytoplasm of fibroblast-like cells and single macrophages Wharton's jelly was detected (pНесмотря на большое количество исследований, посвященных новой коронавирусной инфекции SARS-Cov-2, для которой характерно поражение сосудов, вопрос о влиянии вируса на систему «мать-плацента-плод» остается открытым. Пуповина по своему функциональному назначению представляет комплекс сосудов, защищенных от внешнего воздействия эмбриональной соединительной тканью – Вартоновым студнем. Цель исследования – выявить N-белок вируса SARS-Cov-2 в структурах пупочного канатика у женщин, заболевших COVID-19. В основную группу были включены 40 беременных женщин, проходивших лечение в Национальном медицинском исследовательском центре акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова (март-апрель 2020 г.) с наличием подтвержденного диагноза COVID-19 (по данным ПЦР-теста мазка, взятого из носоглотки), и 40 беременных группы сравнения без клинических и лабораторных признаков вирусной инфекции (с отрицательным тестом ПЦР). В результате иммуногистохимического исследования пуповины с первичными антителами к N-белку SARS-Cov-2 в группе COVID-19 выявлено окрашивание цитоплазмы фибробластоподобных клеток и единичных макрофагов Вартонова студня (р < 0.05), которое отсутствовало у женщин без коронавирусной инфекции. Представленные данные о вероятном персистировании вирусных белков в мезенхимальных клетках, а также в макрофагах Вартонова студня пуповины могут иметь значение в установлении новых патогенетических механизмов влияния СOVID-19 на систему «мать-плацента-плод», а также раскрытии новых патогенетических механизмов защиты плода от вирусных агентов

Hemostasis System and Plasminogen Activity in Retrochorial Hematoma in the First Trimester of Pregnancy

(1) Background: The components of the fibrinolytic system and its main component, plasminogen, play a key role in the first months of pregnancy. The effect of autoantibodies interacting with plasminogen in the formation of retrochorial hematoma is unknown. The aim of our study was to determine the role of plasminogen and IgA, IgM, and IgG, which bind to plasminogen, in retrochorial hematoma. (2) Methods: Prothrombin time (PT), thrombin time (TT), partial activated thromboplastin time (aPTT), soluble fibrin-monomer complex (SFMC), D-dimer, plasminogen activity (%Plg), plasminogen concentration (Plg), and the levels of IgG (IgG-Plg), IgM (IgM-Plg), IgA (IgA-Plg) interacting with plasminogen were determined in plasma samples of 57 women with normal pregnancy and 16 with retrochorial hematoma. (3) Results: %Plg in plasma samples from women with retrochorial hematoma was significantly lower than in plasma samples from women with normal pregnancy. The diagnostic significance of %Plg in the ROC analysis was AUC = 0.85. A direct correlation was found between aPTT and the level of autologous IgM interacting with plasminogen. (4) Conclusions: A decrease in the activity of plasminogen in the blood serum of women in the first trimester of pregnancy may indicate disturbances in the hemostasis system and the formation of retrochorial hematoma. According to the results of the study, it is possible to recommend the determination of plasminogen activity in the management of pregnant women in gynecological practice

Accelerated Growth, Differentiation, and Ploidy with Reduced Proliferation of Right Ventricular Cardiomyocytes in Children with Congenital Heart Defect Tetralogy of Fallot

The myocardium of children with tetralogy of Fallot (TF) undergoes hemodynamic overload and hypoxemia immediately after birth. Comparative analysis of changes in the ploidy and morphology of the right ventricular cardiomyocytes in children with TF in the first years of life demonstrated their significant increase compared with the control group. In children with TF, there was a predominantly diffuse distribution of Connexin43-containing gap junctions over the cardiomyocytes sarcolemma, which redistributed into the intercalated discs as cardiomyocytes differentiation increased. The number of Ki67-positive cardiomyocytes varied greatly and amounted to 7.0–1025.5/106 cardiomyocytes and also were decreased with increased myocytes differentiation. Ultrastructural signs of immaturity and proliferative activity of cardiomyocytes in children with TF were demonstrated. The proportion of interstitial tissue did not differ significantly from the control group. The myocardium of children with TF under six months of age was most sensitive to hypoxemia, it was manifested by a delay in the intercalated discs and myofibril assembly and the appearance of ultrastructural signs of dystrophic changes in the cardiomyocytes. Thus, the acceleration of ontogenetic growth and differentiation of the cardiomyocytes, but not the reactivation of their proliferation, was an adaptation of the immature myocardium of children with TF to hemodynamic overload and hypoxemia