Sorokin YuA, Gizinger OA, Radzinsky VE. A clinical and immunological rationale for ultrasonic cavitation use in the complex treatment of infertility in chronic endometritis. Gynecology. 2022;24(5):355–361.
DOI: 10.26442/20795696.2022.5.201866
Клинико-иммунологическое обоснование ультразвуковой кавитации в комплексном лечении бесплодия при хроническом эндометрите
Sorokin YuA, Gizinger OA, Radzinsky VE. A clinical and immunological rationale for ultrasonic cavitation use in the complex treatment of infertility in chronic endometritis. Gynecology. 2022;24(5):355–361.
DOI: 10.26442/20795696.2022.5.201866
Цель. Обосновать безопасность и эффективность использования кавитированного ультразвуком физиологического раствора для восстановления рецептивности эндометрия, локального иммунного баланса, антиоксидантного статуса у женщин с хроническим эндометритом (ХЭ) и репродуктивными потерями в анамнезе. Материалы и методы. Обследованы 50 женщин в возрасте 29,95±7,65 года (min-max 23–38 лет) года с гистологически и иммуногистохимически подтвержденным ХЭ. Контрольную группу составили 45 пациенток без подтвержденного результатами гистохимического исследования ХЭ и отсутствием репродуктивных потерь в анамнезе, страдающих бесплодием трубно-перитонеального генеза, в возрасте 28,98±9,9 года (min-max 23–38 лет). При исследовании использована трансвагинальная эхография органов малого таза. Всем пациенткам проведено гистологическое, иммуногистохимическое исследование материала соскобов эндометрия, включающее определение CD138+, CD20+, CD56+, рецепторов прогестерона (PR) и эстрогенов (ЕR) в строме и железах. В безбелковых фракциях содержимого полости матки методом иммуноферментного анализа изучены цитокины: интерлейкин (ИЛ)-2, 10, 8, фактор некроза опухоли α, ИЛ-1β, интерферон γ, α. Активность факторов липопероксидации и ферментов антиоксидантной системы – каталазы, супероксиддисмутазы, глютатионпероксидазы – выявлена спектрофотометрическим методом. В процессе лечения применялось орошение полости матки ультраозвученным 0,9% раствором хлорида натрия двукратно по 6 процедур последовательно в течение 3 мес. Результаты. По данным трансвагинальной эхографии органов малого таза м-эхо до начала лечения составило 6,54±1,2 мм. В течение 3 мес после орошения полости матки ультраозвученным физиологическим раствором отмечено увеличение толщины эндометрия до 9,02 (7,62–10,42) мм в лютеиновую фазу следующего цикла, до 9,34 (8,12–10,56) мм в 2 последующие лютеиновые фазы; отмечена нормализация соотношения ЕR/PR, уменьшение количества клеток с фенотипом CD138+, CD20+, CD56+ в строме и железах эндометрия; зрелые пиноподии выявлены у 71,25 (67,29–74,46)%, что в 2,95 раза больше, чем до начала терапии – 24,55 (21,43–27,75)%. После лечения отмечено восстановление продукции цитокинов: ИЛ-2, 10, фактора некроза опухоли α, ИЛ-8, 1β, интерферона γ, α, снижение концентрации первичных, вторичных и третичных продуктов липопероксидации, повышение активности ферментов супероксиддисмутазы на 36,98 (32,88–41,18)%, каталазы – на 15,32 (14,13–16,51)%, глютатионпероксидазы – на 12,32 (11,12–14,2)%; р<0,005. Зарегистрировано снижение обсемененности Streptococcus spp, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, элиминация Mycoplasma genitalium, Ureaplasma urealyticum, увеличение Lactobacillus spp. Заключение. Использование кавитированного физиологического раствора позволяет восстановить структурность эндометрия, нормализует соотношение ЕR/PR, снижает обсемененность условно-патогенными и патогенными микроорганизмами полости матки, нормализует цитокиновый баланс, содержание прооксидантных и антиоксидантных факторов. Высокая клинико-иммунологическая эффективность позволяет рекомендовать применение кавитированных растворов в комплексном лечении бесплодия у женщин с ХЭ.
Aim.To prove the safety and efficacy of using the ultrasonic cavitation of saline to restore the endometrial receptivity, local immune balance, and antioxidant status in females with chronic endometritis (CE) and a history of reproductive losses.
Materials and methods. Fifty females aged 29.95±7.65 years (range 23–38 years) with histologically and immunohistochemically confirmed CE were examined. The control group included 45 female patients aged 28.98±9.9 years (range 23–38 years) with infertility of tubal-peritoneal genesis without histochemical studies confirming CE and with no history of reproductive losses. Transvaginal pelvic ultrasound was used in the study. All the patients had histological, immunohistochemical examination of endometrial scrapings, including quantification of CD138+, CD20+, CD56+, progesterone receptors (PR), and estrogen receptors (ER) in the stroma and glands. The following cytokines were measured in protein-free fractions of uterine cavity contents by ELISA: interleukin (IL)-2, IL-10, IL-8, tumor necrosis factor-α, IL-1β, interferon-γ, interferon-α. The activity of lipoperoxidation factors and antioxidant system enzymes (catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase) was detected by spectrophotometry. As a part of the treatment, irrigation of the uterine cavity with sonicated 0.9% sodium chloride solution was applied twice in 6 sessions consecutively within three months.
Results. According to transvaginal pelvic ultrasound, the endometrial thickness before treatment was 6.54±1.2 mm. An increase in endometrial thickness up to 9.02 (7.62–10.42) mm in the luteal phase of the next cycle and up to 9.34 (8.12–10.56) mm in the two subsequent luteal phases was observed within three months after irrigation of the uterine cavity with sonicated normal saline. The normalization of the ЕR/PR ratio and decrease in CD138+, CD20+, and CD56+ cells in the endometrial stroma and glands were noted. Mature pinopods were revealed in 71.25 (67.29–74.46)% of patients, which is 2.95 times more than the respect value before the treatment, 24.55 (21.43–27.75)%. After treatment, a recovery of cytokine production was noted: IL-2, IL-10, tumor necrosis factor-α, IL-8, IL-1β, interferon-γ, interferon-α; concentration of primary, secondary and tertiary products of lipoperoxidation decreased; superoxide dismutase enzyme activity increased by 36.98 (32.88–41.18)%, catalase by 15.32 (14.13–16.51)%, glutathione peroxidase by 12.32 (11.12–14.2)%; р<0,005. Reduced colonization rate of Streptococcus spp, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, elimination of Mycoplasma genitalium, Ureaplasma urealyticum, and increased of Lactobacillus spp. were reported.
Conclusion. Using the cavitated normal saline restores the endometrium structure, normalizes the ЕR/PR ratio, reduces the colonization by opportunistic and pathogenic microorganisms in the uterine cavity and normalizes the cytokine balance and the content of pro-oxidative and anti-oxidative factors. High clinical and immunological efficacy supports cavitated solutions in the complex treatment of infertility in females with CE.
1. Puente E, Alonso L, Laganà AS, et al. Chronic endometritis: old problem, novel insights and future challenges. Int J Fertil Steril. 2020;13(4):250-6. DOI:10.22074/ijfs.2020.5779
2. Song D, Feng X, Zhang Q, et al. Prevalence and confounders of chronic endometritis in premenopausal women with abnormal bleeding or reproductive failure. Reprod Biomed Online. 2018;36(1):78-83. DOI:10.1016/j.rbmo.2017.09.008
3. Zargar M, Ghafourian M, Nikbakht R, et al. Evaluating Chronic Endometritis in Women with Recurrent Implantation Failure and Recurrent Pregnancy Loss by Hysteroscopy and Immunohistochemistry. J Minim Invasive Gynecol. 2020;27(1):116-21. DOI:10.1016/j.jmig.2019.02.016
4. Liu Y, Chen X, Huang J, et al. Comparison of the prevalence of chronic endometritis as determined by means of different diagnostic methods in women with and without reproductive failure. Fertil Steril. 2018;109:832-39. DOI:10.1016/j.fertnstert.2018.01.022
5. Kimura F, Takebayashi A, Ishida M, et al. Review: Chronic endometritis and its effect on reproduction. J Obstet Gynaecol Res. 2019;45(5):951-60. DOI:10.1111/jog.13937
6. Радзинский В.Е., Оразов М.Р., Токар Л.Р., и др. Эффект «разбросанных пазлов»: имплантационные нарушения при хроническом эндометрите. Гинекология. 2020;22(6):24-8 [Radzinsky VE, Orazov MR, Toktar LR, et al. The scattered puzzle effect: implantation disorders in chronic endometritis. Gynecology. 2020;22(6):24-8 (in Russian)]. DOI:10.31088/CEM2020.9.2.16-25
7. Sfakianoudis K, Simopoulou M, Nikas Y, et al. Efficient treatment of chronic endometritis through a novel approach of intrauterine antibiotic infusion: a case series. BMC Womens Health. 2018;18(1):197. DOI:10.1186/s12905-018-0688-8
8. Радзинский В.Е., Глухов Е.Ю. Кавитированные растворы в репродуктивной медицине. М.: Редакция журнала StatusPraesens, 2017 [Radzinskij VE, Gluhov EYu. Kavitirovannye rastvory v reproduktivnoi meditsine. Moscow: Redaktsiia zhurnala StatusPraesens, 2017 (in Russian)].
9. Wicherek L. The role of the endometrium in the regulation of immune cell activity. Front Biosci. 2008;13:1018-35. DOI:10.2741/2740
10. Князева Е.А., Кузнецова М.В., Бурменская О.В., и др. Экспрессия генов MSX1, HOXA11и TP53I3 в эндометрии, связанная с наступлением беременности после неоднократных неудачных попыток экстракорпорального оплодотворения у пациенток с трубно-перитонеальным фактором бесплодия. Гинекология. 2020;22(1):23-8 [Knyazeva EA, Kuznetsova MV, Burmenskaya OV, et al. Expression of the MSX1, HOXA11, and TP53I3 genes in the endometrium is associated with the onset of pregnancy in patients with repeated failed in vitro fertilisation attempts and tubal-peritoneal infertility factor. Gynecology. 2020;22(1):23-8 (in Russian)]. DOI:10.26442/20795696.2020.1.200028
11. Abbas AK, Trotta ER, Simeonov D, et al. Revisiting IL-2: Biology and therapeutic prospects. Sci Immunol. 2018;3(25):eaat1482. DOI:10.1126/sciimmunol.aat1482
12. Мелкозерова О.А., Башмакова Н.В., Чистякова Г.Н., и др. Тканевые и молекулярные эффекты кавитированных растворов в восстановлении показателей рецептивности эндометрия у пациенток с маточной формой бесплодия. Проблемы репродукции. 2017;5:273-280 [Melkozerova OA, Bashmakova NV, Chistiakova GN, et al. Tissue and molecular effects of the cavitated solution in the endometrial receptivity rehabilitation of patients with the uterine infertility. Russian Journal of Human Reproduction. 2017;23(5):73-83 (in Russian)]. DOI:10.17116/repro201723573-83
13. Negishi Y, Shima Y, Takeshita T, Morita R. Harmful and beneficial effects of inflammatory response on reproduction: sterile and pathogenassociated inflammation. Immunol Med. 2021;44(2):98-115. DOI:10.1080/25785826.2020.1809951
14. Семенова И.В., Гизингер О.А., Зиганшина Т.А., и др. Влияние ультразвуковых воздействий на факторы антимикробной резистентности при микоплазменной инфекции генитального тракта у женщин репродуктивного возраста. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2012;2:23-7 [Semenova IV, Gizinger OA, Ziganshina OR, et al. The influence of ultrasonic radiation on the factors of antimicrobial resistance in the women of reproductive age presenting with mycoplasma infection of the urogenital tract. Voprosy kurortologii, fizioterapii i lechebnoi fizicheskoi kul'tury. 2012;2:23-7 (in Russian)].
15. Гизингер О.А., Коркмазов А.М., Сумеркина В.А. Функциональная активность нейтрофилов и локальные проявления окислительного стресса в слизистой оболочке полости носа в раннем послеоперационном периоде. Вестник оториноларингологии. 2019;84(2):40-5 [Gizinger OA, Korkmazov AM, Sumerkina VA. Functional activity of neutrophils and local manifestations of oxidative stress in the mucous membrane of the nasal cavity in the early postoperative period]. Vestnik Otorinolaringologii. 2019;84(2):40-5 (in Russian)]. DOI:10.17116/otorino20198402140
16. Montoya-Estrada A, Coria-García CF, Cruz-Orozco OP, et al. Increased systemic and peritoneal oxidative stress biomarkers in endometriosis are not related to retrograde menstruation. Redox Rep. 2019;24(1):51-5. DOI:10.1080/13510002.2019.1632603
17. Buzzaccarini G, Vitagliano A, Andrisani A, et al. Chronic endometritis and altered embryo implantation: a unified pathophysiological theory from a literature systematic review. J Assist Reprod Genet. 2020;37(12):2897-911. DOI:10.1007/s10815-020-01955-8
18. Ершова И.Е., Краснопольская К.В., Оразов М.Р., Лагутина Е.В. Сопутствующие эстрогензависимые заболевания и состояние овариального резерва у включаемых в программы экстракорпорального оплодотворения пациенток с тяжелым перитонеальным эндометриозом. Гинекология. 2021;23(5)386-91 [Ershova IYu, Krasnopolskaia KV, Orazov MR, Lagutina EV. The concomitant estrogen-dependent diseases and the ovarian reserve condition for patients with severe peritoneal endometriosis, included in the vitro fertilization programmes. Gynecology. 2021;23(5):386-91 (in Russian)]. DOI:10/264442/20795696/2021.5.201058
19. Radzinsky VE, Kostin IN, Petrov YA, et al. Diagnostic significance of chronic endometritis macrotypes differentiation among women with reproductive losses. Gynecol Endocrinol. 2017;33(sup1):36-40. DOI:10.1080/09513590.2017.1399697
20. Омарпашаева М.И., Дикке Г.Б., Абусуева З.А., Хашаева Т.Х.-М. Восстановление рецептивности эндометрия у женщин после несостоявшегося выкидыша. Акушерство и гинекология. 2019;1:109-13 [Omarpashaeva MI, Dikke GB, Abusueva ZA, Khashaeva TKH-M. Endometrial receptivity restoration in women after a missed miscarriage. Obstetrics and Gynegology. 2019;1:109-13 (in Russian)]. DOI:10.18565|AIG2019/1-109-116.
________________________________________________
1. Puente E, Alonso L, Laganà AS, et al. Chronic endometritis: old problem, novel insights and future challenges. Int J Fertil Steril. 2020;13(4):250-6. DOI:10.22074/ijfs.2020.5779
2. Song D, Feng X, Zhang Q, et al. Prevalence and confounders of chronic endometritis in premenopausal women with abnormal bleeding or reproductive failure. Reprod Biomed Online. 2018;36(1):78-83. DOI:10.1016/j.rbmo.2017.09.008
3. Zargar M, Ghafourian M, Nikbakht R, et al. Evaluating Chronic Endometritis in Women with Recurrent Implantation Failure and Recurrent Pregnancy Loss by Hysteroscopy and Immunohistochemistry. J Minim Invasive Gynecol. 2020;27(1):116-21. DOI:10.1016/j.jmig.2019.02.016
4. Liu Y, Chen X, Huang J, et al. Comparison of the prevalence of chronic endometritis as determined by means of different diagnostic methods in women with and without reproductive failure. Fertil Steril. 2018;109:832-39. DOI:10.1016/j.fertnstert.2018.01.022
5. Kimura F, Takebayashi A, Ishida M, et al. Review: Chronic endometritis and its effect on reproduction. J Obstet Gynaecol Res. 2019;45(5):951-60. DOI:10.1111/jog.13937
6. Radzinsky VE, Orazov MR, Toktar LR, et al. The scattered puzzle effect: implantation disorders in chronic endometritis. Gynecology. 2020;22(6):24-8 (in Russian). DOI:10.31088/CEM2020.9.2.16-25
7. Sfakianoudis K, Simopoulou M, Nikas Y, et al. Efficient treatment of chronic endometritis through a novel approach of intrauterine antibiotic infusion: a case series. BMC Womens Health. 2018;18(1):197. DOI:10.1186/s12905-018-0688-8
8. Radzinskij VE, Gluhov EYu. Kavitirovannye rastvory v reproduktivnoi meditsine. Moscow: Redaktsiia zhurnala StatusPraesens, 2017 (in Russian).
9. Wicherek L. The role of the endometrium in the regulation of immune cell activity. Front Biosci. 2008;13:1018-35. DOI:10.2741/2740
10. Knyazeva EA, Kuznetsova MV, Burmenskaya OV, et al. Expression of the MSX1, HOXA11, and TP53I3 genes in the endometrium is associated with the onset of pregnancy in patients with repeated failed in vitro fertilisation attempts and tubal-peritoneal infertility factor. Gynecology. 2020;22(1):23-8 (in Russian). DOI:10.26442/20795696.2020.1.200028
11. Abbas AK, Trotta ER, Simeonov D, et al. Revisiting IL-2: Biology and therapeutic prospects. Sci Immunol. 2018;3(25):eaat1482. DOI:10.1126/sciimmunol.aat1482
12. Melkozerova OA, Bashmakova NV, Chistiakova GN, et al. Tissue and molecular effects of the cavitated solution in the endometrial receptivity rehabilitation of patients with the uterine infertility. Russian Journal of Human Reproduction. 2017;23(5):73-83 (in Russian). DOI:10.17116/repro201723573-83
13. Negishi Y, Shima Y, Takeshita T, Morita R. Harmful and beneficial effects of inflammatory response on reproduction: sterile and pathogenassociated inflammation. Immunol Med. 2021;44(2):98-115. DOI:10.1080/25785826.2020.1809951
14. Semenova IV, Gizinger OA, Ziganshina OR, et al. The influence of ultrasonic radiation on the factors of antimicrobial resistance in the women of reproductive age presenting with mycoplasma infection of the urogenital tract. Voprosy kurortologii, fizioterapii i lechebnoi fizicheskoi kul'tury. 2012;2:23-7 (in Russian).
15. Gizinger OA, Korkmazov AM, Sumerkina VA. Functional activity of neutrophils and local manifestations of oxidative stress in the mucous membrane of the nasal cavity in the early postoperative period. Vestnik Otorinolaringologii. 2019;84(2):40-5 (in Russian)]. DOI:10.17116/otorino20198402140
16. Montoya-Estrada A, Coria-García CF, Cruz-Orozco OP, et al. Increased systemic and peritoneal oxidative stress biomarkers in endometriosis are not related to retrograde menstruation. Redox Rep. 2019;24(1):51-5. DOI:10.1080/13510002.2019.1632603
17. Buzzaccarini G, Vitagliano A, Andrisani A, et al. Chronic endometritis and altered embryo implantation: a unified pathophysiological theory from a literature systematic review. J Assist Reprod Genet. 2020;37(12):2897-911. DOI:10.1007/s10815-020-01955-8
18. Ershova IYu, Krasnopolskaia KV, Orazov MR, Lagutina EV. The concomitant estrogen-dependent diseases and the ovarian reserve condition for patients with severe peritoneal endometriosis, included in the vitro fertilization programmes. Gynecology. 2021;23(5):386-91 (in Russian). DOI:10/264442/20795696/2021.5.201058
19. Radzinsky VE, Kostin IN, Petrov YA, et al. Diagnostic significance of chronic endometritis macrotypes differentiation among women with reproductive losses. Gynecol Endocrinol. 2017;33(sup1):36-40. DOI:10.1080/09513590.2017.1399697
20. Omarpashaeva MI, Dikke GB, Abusueva ZA, Khashaeva TKH-M. Endometrial receptivity restoration in women after a missed miscarriage. Obstetrics and Gynegology. 2019;1:109-13 (in Russian). DOI:10.18565|AIG2019/1-109-116.
Авторы
Ю.А. Сорокин1, О.А. Гизингер*2, В.Е. Радзинский2
1 Центр репродуктивного здоровья АО «Группа Компаний „Медси“», Москва, Россия;
2 ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», Москва, Россия
*OGizinger@gmail.com
________________________________________________
Yury A. Sorokin1, Oksana A. Gizinger*2, Viktor E. Radzinsky2
1 Center for Reproductive Health JSC «Group of Companies “MEDSI”», Moscow, Russia;
2 People’s Friendship University of Russia (RUDN University), Moscow, Russia
*OGizinger@gmail.com