New trends in the regenerative therapy of vitiligo. Literature review

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Витилиго ― хроническое депигментирующее состояние кожи, характеризуемое потерей специфических меланоцитов, что приводит к уменьшению содержания меланина в повреждённых участках кожи. Отличительной чертой является нешелушащееся полностью бесцветное, меловидно-белое пятно с чёткими границами [1].

Распространённость данного заболевания весьма вариабельна по всему миру и составляет от 0,5 до 2,0% в общей популяции [2]. Средний возраст начала заболевания варьирует от 20 до 30 лет, хотя распространённость заболевания среди детей и подростков не отличается от взрослого населения. В мире на витилиго по-прежнему приходится от 0,5 до 1,9% дерматологических консультаций у взрослых и до 3,5% ― у детей [3, 4].

Этиология витилиго неизвестна. В настоящее время считается, что это генетически обусловленное аутоиммунное заболевание, связанное с метаболизмом и окислительным стрессом, нейрогуморальной регуляцией, а также влиянием наследственных факторов и факторов окружающей среды, которые нужно рассматривать в едином взаимосвязанном контексте [1, 5].

С учётом клинической картины заболевания выделяют сегментарное (одностороннее распределение поражений, соответствующих дерматому) и несегментарное (генерализованное, включая акрофациальное), смешанное и неклассифицированное (очаговое/слизистое) витилиго [6, 7]. Проявляется заболевание симметрично распределёнными на теле белыми пятнами, более заметными у людей с тёмной кожей. Поражения характеризуются чётко очерченными жемчужно-белыми или депигментированными пятнами овальной, круглой или линейной формы с выпуклыми границами размером от нескольких миллиметров до сантиметров и центробежным увеличением [8, 9].

Диагноз витилиго основывается на клинической картине и тщательном сборе анамнеза. При первичном обращении пациента целесообразно фиксировать вид и расположение пятен на теле путём фотографирования с целью отслеживания динамики кожного процесса при лечении. Для проведения диагностики используют лампу Вуда, дерматоскопию [10]. При затруднении с постановкой диагноза и невозможности клинически определить вариант дисхромии кожи проводят гистологическое исследование.

Дифференциальная диагностика проводится с разноцветным лишаем, депигментированным невусом, склероатрофическим лихеном, альбинизмом, вторичной лейкодермой и другими дисмеланозами.

Витилиго оказывает разрушительное действие на качество жизни пациента, приводя к снижению самооценки личности, что в свою очередь влияет на социальную жизнь человека, развитие депрессии вплоть до появления суицидальных мыслей [5]. Так, дерматологический индекс качества жизни у пациентов с витилиго составляет 4,95, что значительно меньше индекса у больных с такими заболеваниями, как псориаз и атопический дерматит [11].

ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ ПРИ ВИТИЛИГО

Лечение витилиго остаётся одной из самых сложных дерматологических проблем. Выбор метода терапии зависит не только от возможностей пациента, но и от подтипа заболевания, степени его распространённости и активности, возраста и фототипа кожи.

Терапия витилиго направлена на обеспечение хороших косметических результатов, продление периодов ремиссии, предотвращение рецидивов и обеспечение удовлетворённости пациентов. Используемые методы включают в себя системные и местные иммуносупрессоры.

Кортикостероиды подавляют клеточный иммунный ответ и разрушение меланоцитов, одновременно стимулируя регенерацию меланоцитов и меланогенез [12]. Местные кортикостероиды являются основным методом лечения локализованного витилиго, в то время как низкие дозы системных кортикостероидов используются для стабилизации быстро прогрессирующего заболевания. Местные ингибиторы кальциневрина (такролимус и пимекролимус) предпочтительнее кортикостероидов у пациентов с поражением лица или областей с высоким риском атрофии кожи [13]. В качестве системной иммуносупрессивной терапии используются также пероральный циклоспорин (может снижать активацию Т-клеток вследствие ингибирования продукции IL-2), азатиоприн [14, 15].

Наиболее эффективными способами лечения витилиго являются различные методы фототерапии: узкополосный ультрафиолет В (УФБ-311 нм), ультрафиолет А (ПУВА-терапия), эксимерный лазер с длиной волны 308 нм. Фототерапию часто сочетают с медикаментозным и хирургическим лечением с целью снижения её кумулятивной дозы, усиления и ускорения репигментации [16, 17].

Рассматривается возможность применения местных и системных ингибиторов JAK (тофацитиниб, руксолитиниб и барицитиниб). Так, крем руксолитиниб уже одобрен для лечения витилиго в США, другие находятся в стадии интенсивного клинического изучения (испытания фазы II и фазы III) [18].

В последние время в связи с развитием регенеративной медицины возобновились исследования по трансплантологии при витилиго, основанные на пересадке в очаги депигментации клеточных трансплантатов в виде аутотрансплантатов кожи и аутологичных меланоцитов [19].

Регенеративная медицина ― отрасль современной медицины, которая занимается разработкой методов привнесения в ткани и органы индукторов физиологической и репаративной регенерации. Кожа является наиболее частой моделью для разработки и внедрения клеточных технологий, что обусловлено высокой частотой её повреждения и наличием хорошо изученных биотехнологических подходов к естественному восстановлению этого органа [20]. Впервые возможность применения пересадки трансплантатов кожи с целью стимуляции пигментации была установлена в 1941 году M.L. Lewin и S.M. Peck в экспериментах на морских свинках [21], а в 1952 году G.A. Spencer и J.A. Tolmach описали первый случай успешного лечения больной витилиго методом пересадки послойных трансплантатов кожи в очаги депигментации [22].

В настоящее время в общемировой дерматологической практике официально признаны так называемые хирургические методы лечения витилиго, направленные на замену меланоцитов в очагах депигментации меланоцитами из аутологичного донорского участка с нормальной пигментацией [23]. Применяется множество различных методов пересадки трансплантатов, которые можно разделить на две группы ― тканевые и клеточные [24]. Более простые и не требуют дорогостоящего оборудования следующие методы пересадки тканевых трансплантатов:

• пересадка мини-трансплантатов: пересадка послойных лоскутов, пункционная трансплантация (mini grafting/full thickness punch grafting);
• трансплантация тонкого или ультратонкого расщеплённого кожного лоскута (split-thickness skin grafting);
• трансплантация покрышек эпидермальных пузырей (epideral suction blister grafting);
• трансплантация волосяных фолликулов (single hair grafting, hair follicle transplantation).

Клеточные методы аутотрансплантации основаны на пересадке в очаги депигментации клеточных трансплантатов, содержащих зрелые меланоциты и меланоциты-предшественники. Применяют пересадку как культивированных, так и некультивированных трансплантатов:

• трансплантация суспензии некультивированных эпидермальных клеток ― кератиноцитов и меланоцитов (transplantation of non-cultured epidermal cell suspension);
• пересадка культивированных эпидермальных трансплантатов (transplantation of cultured epidermal grafting): трансплантация культивированных аутологичных меланоцитов (transplantation of cultured autologous melanocytes); трансплантация суспензии некультивированных клеток наружного корневого влагалища волосяных фолликулов (transplantation of non-cultured extracted hair follicle outer roots heath cell suspension).

Однако, несмотря на имеющийся в мировой практике большой опыт применения различных хирургических методов лечения в лечении витилиго, их использование имеет ограниченный характер. Хирургические методы лечения показаны только при стабильном витилиго, которое не поддаётся лечению другими имеющимися консервативными методами [25]. Одна из причин ограниченности применения данных методов заключается в том, что в коже и слизистых оболочках нормальная замена отдельных клеток представляет собой непрерывный процесс даже в отсутствии специфических раздражителей. В случае витилиго отсутствие репигментации предполагает, что стойкое, вызванное стрессом повреждение меланоцитов может потребовать постоянного регенеративного запроса, ведущего к аномальному обороту стволовых клеток меланоцитов, что приводит к потере способности к регенерации. С другой стороны, отсутствие спонтанного восстановления цвета кожи может отражать постоянную потерю физиологического гомеостаза кожи, предполагая, что в очагах депигментации необходимо лечить или перепрограммировать всю микросреду для достижения нормальной пигментации [26]. Таким образом, появляются вопросы, как воздействовать на специфическое для заболевания микроокружение и как улучшить персистенцию клеточного трансплантата.

Одним из подходов к решению данной проблемы может являться замена повреждённых/отсутствующих меланоцитарных клеток незрелыми коммитированными клетками или трансплантатом плюрипотентных стволовых клеток-предшественников. Из наиболее возможных вариантов рассматривается применение мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (МСК), представляющих собой особую популяцию стволовых клеток взрослого человека с высоким регенеративным потенциалом и иммуномодулирующим действием. Они могут быть выделены из различных доступных источников, в частности костного мозга, жировой ткани, слизистой оболочки полости рта, пульпы зубов [27–29]. Выявлено, что МСК способны индуцировать восстановление популяции меланоцитов и ингибировать развитие воспаления, опосредованно влиять на клетки врождённого иммунитета, регулируя поляризацию Т-клеток и макрофагов [30, 31], а также поддерживать баланс субпопуляции Т-клеток [32]. Кроме того, МСК обладают низкой иммуногенностью, и, как правило, при применении аллогенных клеток не возникает реакции отторжения [29].

Одним из преимуществ клеточной терапии с использованием МСК является возможность применения аутологичных клеток из материала, полученного от пациента, что позволяет минимизировать риски отторжения при их введении. Наиболее доступным и часто используемым источником аутологичных МСК является жировая ткань [33, 34]. Выявлено, что при определённых условиях культивирования МСК жировой ткани способны приобретать характерную для меланоцитов морфологию и экспрессировать основные белки, участвующие в пигментации [35, 36]. Благодаря секреции основного фактора роста фибробластов (bFGF) и фактора роста меланоцитов (MGF) МСК способствуют также увеличению пролиферативной активности и миграции меланоцитов [37]. Так, показано, что применение in vivo МСК жировой ткани и меланоцитов после их сокультивирования имело бÓльшую эффективность по сравнению с терапией только меланоцитами или только МСК [38].

Особого внимания заслуживает такая субпопуляция МСК, как дифференцирующиеся стрессоустойчивые клетки (multilineage-differentiatingstress-enduringcells, MUSE) [39]. Они обладают специфическим маркером, а именно стадиоспецифичным эмбриональным антигеном-3 (SSEA-3), который присущ эмбриональным стволовым клеткам человека и участвует в поддержании плюрипотентного статуса клеток [40]. Так, установлено, что клетки субпопуляции MUSE способны эффективно дифференцироваться в условиях in vitro в кератиноциты, фибробласты и меланоциты [41]. Кроме того, они могут полностью дифференцироваться в меланинпродуцирующие клетки, а при их введении в состав трёхмерных эквивалентов кожи ― локализуются в базальном ростковом слое эпидермиса [42–44].

В недавних исследованиях установлено, что в подкожной жировой ткани человека существует популяция клеток-предшественников меланоцитов, способных дифференцироваться в зрелые меланоциты [45]. Эти клетки могут стать перспективным терапевтическим агентом для лечения витилиго. В качестве терапевтического агента для лечения витилиго может быть применён секретом ― экскретируемая совокупность клеточных метаболитов, включающая такие биологически активные соединения, как факторы роста, цитокины, хемокины, и обладающая высоким регенеративным потенциалом [46, 47]. Применение не содержащего клеточных компонентов секретома нивелирует риски отторжения иммунной системой реципиента.

В качестве нового подхода возможно использование бесклеточной фракции липоаспирата для направленной стимуляции регенерации [48]. Выявлено, что при её использовании в условиях in vitro меланоциты из кожи, поражённой витилиго, приобретали выраженную пролиферативную активность [49]. В ряде работ показано, что эффективность применения бесклеточной фракции липоаспирата обусловлена присутствием антагониста Wnt-пути, участвующего в процессах репигментации и активации предшественников меланоцитов [50, 51]. Кроме того, бесклеточная фракция липоаспирата способна стимулировать функционирование митохондрий и тем самым снижать концентрацию активных форм кислорода, возникающих при хирургическом вмешательстве и снижающих жизнеспособность и метаболизм меланоцитов [52, 53]. Секретом может быть использован не только в рамках монотерапевтического подхода, но и комбинированного ― путём его введения в реципиентный участок дополнительно при трансплантации с целью ускорения заживления, снижения воспаления и стимуляции регенеративных процессов [48].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, применение клеточных технологий с использованием незрелых коммитированных клеток или трансплантата плюрипотентных стволовых клеток-предшественников позволит добиться более стойкого и длительного эффекта репигментации при витилиго. Данный метод регенеративной терапии возможен как в лечении витилиго, так и других заболеваний кожи (ожоги, язвенные дефекты, постонкологические рубцы).

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведённым исследованием и публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: О.Ю. Олисова, К.М. Ломоносов ― научное редактирование текста, доработка исходного текста; П.С. Тимашев ― подготовка материала для обзора, выявление ключевой информации по тематике, финальная подготовка текста; Е.В. Пищулина, Ю.М. Семиклет, Е.А. Бердникова ― сбор и обработка литературных источников, подготовка и написание текста; П.И. Котенева ― обзор литературы, оформление списка литературы.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. The authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis of literature, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. O.Y. Olisova, K.M. Lomonosov ― scientific editing of the text, revision of the source text; P.S. Timashev ― preparation of material for review, identification of key information on the subject, final preparation of the text; E.V. Pishchulina, Y.M. Semiklet, E.A. Berdnikova ― collection and processing of literary sources, preparation and writing of the text; P.I. Koteneva ― literature review, design of the list of references.

About the authors

Olga Yu. Olisova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: olisovaolga@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2482-1754
SPIN-code: 2500-7989

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow

Petr S. Timashev

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: timashev_p_s@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0001-7773-2435

Dr. Sci. (Chem.), Professor

Russian Federation, Moscow

Elizaveta V. Pishulina

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: liza.pishulina.98@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5346-463X
Russian Federation, Moscow

Juliya M. Semiklet

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: semiklet.jul@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7615-3917
SPIN-code: 3245-4770
Russian Federation, Moscow

Elizaveta A. Berdnikova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: elizaveta.berdnikova@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-1147-8144

Student

Russian Federation, Moscow

Polina I. Koteneva

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: timashev_p_s@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0001-9428-8487
SPIN-code: 3508-0271
Russian Federation, Moscow

Konstantin M. Lomonosov

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: lamclinic@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4580-6193
SPIN-code: 4784-9730

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files