Меню

Оксидативный стресс в генезе акушерских осложнений

Оксидативный стресс в генезе акушерских осложнений

Все формы жизни сохраняют восстанавливающую среду внутри своих клеток. Клеточный «редокс-статус» поддерживается специализированными ферментами в результате постоянного притока энергии. Нарушение этого статуса вызывает повышенный уровень токсичных реактивных форм кислорода, таких как пероксиды и свободные радикалы. В результате действия реактивных форм кислорода такие важные компоненты клетки как липиды и ДНК окисляются.

У человека оксидативный стресс является причиной или важной составляющей многих серьёзных заболеваний, таких как атеросклероз и болезнь Альцгеймера, а также старение. В некоторых случаях, однако, оксидативный стресс используется организмом как защитный механизм. Иммунная система человека использует оксидативный стресс для борьбы с патогенами, а некоторые реактивные формы кислорода могут служить посредниками в передаче сигнала.

Химия и биология оксидативного стресса

С химической точки зрения оксидативный стресс представляет собой значительное увеличение клеточного редокс-потенциала или существенное снижение восстановительной способности клеточных редокс-пар, таких как окисленный/восстановленный глутатион. Эффект оксидативного стресса зависит от силы его выраженности. Клетки могут вернуться в исходное состояние при небольших нарушениях. Однако, более выраженный оксидативный стресс вызывает клеточную смерть.

Наибольшее распространение в организме получили реакции Фентона и Габера-Вейса, генерирующие гидроксил-радикалы.

Наиболее опасная часть оксидативного стресса — это образование реактивных форм кислорода (РФК), в которые входят свободные радикалы и пероксиды. Один из наименее реактивных РФК, супероксид, спонтанно или в присутствии переходных металлов превращается в более агрессивные (гидроксильный радикал и др.), что может вызвать повреждение многих клеточных компонентов — липидов, ДНК и белков (как результат их окисления). Большинство РФК постоянно образуются в клетке, но их уровень в норме настолько небольшой, что клетка либо инактивирует их с помощью антиоксидантной системы, либо заменяет повреждённые молекулы. Таким образом РФК, образующиеся в качестве побочных продуктов нормального клеточного метаболизма (в основном из-за небольшой утечки электронов в дыхательной цепи митохондрий, а также других реакций в цитоплазме), не вызывают повреждения клетки. Однако уровень РФК, превышающий защитные возможности клетки, вызывает серьёзные клеточные нарушения (например, истощение АТФ) и как результат разрушение клетки. В зависимости от силы стресса клетки могут погибнуть в результате апоптоза, когда внутреннее содержимое клетки успевает деградировать до нетоксичных продуктов распада, или в результате некроза, когда сила оксидативного стресса слишком велика. При некрозе клеточная мембрана нарушается и содержимое клетки высвобождается в окружающую среду, что может в результате повредить окружающие клетки и ткани.

Ссылки

  • Current Medicinal Chemistry, Volume 12, Number 10, May 2005, pp. 1161–1208(48) Metals, Toxicity and Oxidative Stress

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Оксидативный стресс» в других словарях:

Окислительный стресс — Окислительным стрессом (оксидативным стрессом, от англ. oxidative stress) называют процесс повреждения клетки в результате окисления [1]. Содержание 1 Введение … Википедия

Хроническая обструктивная болезнь лёгких — Схематичное изображение ткани лёгких в норме и при ХОБЛ МКБ 10 … Википедия

ХОБЛ — Хроническая обструктивная болезнь лёгких Схематичное изображение ткани легких в норме и при ХОБЛ МКБ 10 J44. МКБ 9 … Википедия

Хроническая обструктивная болезнь легких — Хроническая обструктивная болезнь лёгких Схематичное изображение ткани легких в норме и при ХОБЛ МКБ 10 J44. МКБ 9 … Википедия

Деперсонализация — расстройство самовосприятия. При деперсонализации собственные действия воспринимаются как бы со стороны и сопровождаются ощущением невозможности управлять ими[1], это часто сопровождается явлениями дереализации. Деперсонализация является… … Википедия

Кислород — У этого термина существуют и другие значения, см. Кислород (значения). 8 Азот ← Кислород → Фтор … Википедия

Метаболизм — У этого термина существуют и другие значения, см. Метаболизм (значения). Структура аденозинтрифосфата главного посредника в энергетическом обмене веществ Метаболизм (от … Википедия

Пероксид водорода — Пероксид водорода … Википедия

Свободные радикалы — Сюда перенаправляется запрос «радикал (химия)». На эту тему нужна отдельная статья. Свободные радикалы в химии частицы (как правило, неустойчивые), содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешней электронной оболочке. По… … Википедия

Ксантиноксидаза — (ксантиноксидоредуктаза, КФ 1.17.3.2) молибден содержащая оксидоредуктаза, фермент, катализирующий окисление гипоксантина в ксантин и ксантина в мочевую кислоту: гипоксантин + O2 + H2O ксантин + H2O2 ксантин + O2 + H2O мочевая … Википедия

источник

Книга Оксидативный стресс в генезе акушерских осложнений. Руководство. Библиотека врача-специалиста Ванько Л.В., Сафронова В.Г., Матвеева Н.К., Сухих

* предоплата принимается через ЕРИП

* предоплата принимается через ЕРИП

Оплатить товары ООО “АГЕНТСТВО ВЛАДИМИРА ГРЕВЦОВА” Вы можете через систему ”Расчет“ (ЕРИП), в любом удобном для Вас месте, в удобное для Вас время, в удобном для Вас пункте банковского обслуживания – интернет-банке, с помощью мобильного банкинга, инфокиоске, кассе банков, банкомате и т.д.

Совершить оплату можно с использованием наличных денежных средств, электронных денег и банковских платежных карточек в пунктах банковского обслуживания банков, которые оказывают услуги по приему платежей, а также посредством инструментов дистанционного банковского обслуживания.

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПЛАТЕЖА НЕОБХОДИМО:

· Пункт “Система “Расчет” (ЕРИП)

3. Для оплаты товара ввести номер заказа

4. Проверить корректность информации

Если Вы осуществляете платеж в кассе банка, пожалуйста, сообщите кассиру о необходимости проведения платежа через систему ”Расчет“ ( ЕРИП).

Сначала надо поместить понравившиеся товары в корзину. Для этого достаточно нажать на кнопку «Положить в корзину» рядом с выбранными Вами товарами.

Далее переходите на страницу «Корзина». Для этого достаточно нажать на кнопку «Корзина». Она есть на каждой странице сайта в правом верхнем углу.

В корзине справа Вы увидите окна для внесения личных данных, выбора способа доставки и оплаты. Последовательно заполните их (или выбирайте из ранее внесенных) и нажмите «Подтвердить и оформить заказ».
Указывайте достоверные, полные данные, это поможет нам точно и быстро выполнить Ваш заказ.

Сроки исполнения заказов:

После получения заказа мы перезвоним Вам в течение рабочего дня (заказы полученные ночью, в выходные и праздничные дни мы обрабатываем в ближайшее трудовое время).

Если книги, которые Вы заказали есть в наличии, мы доставим Вам их по Минску в течении 2-х дней или отправим почтой по Беларуси (срок доставки 3-5 дней). Также Вы можете самостоятельно забрать Ваш заказ у нас в офисе в любое удобное для Вас (и рабочее для нас) время.

Доставка курьером по Минску
Заказ будет доставлен Вам курьером. Стоимость доставки заказа курьером – 4 руб. 80 коп. Срок доставки – 1-2 дня.

Почтой по Беларуси
Заказ высылается почтовым отправлением по территории Беларуси, возможен наложенный платеж (оплата по факту получения товара). Время доставки заказа по Беларуси определяется правилами и сроками доставки почтовых отправлений операторами почтовой связи (РУП «Белпочта», ЗАО «Наша почта») и, как правило, не превышает 3-5 дней. Стоимость доставки наложенным платежом — согласно тарифам операторов почтовой связи.

Самовывоз
Самостоятельно Вы можете забрать свой заказ у нас в офисе (предварительно согласовав по телефону 8 (029) 652-38-87), который располагается по адресу: г. Минск, ул. Нарочанская, 11-2 (второй этаж).

*Период заказа 10/14/20/30 дней — это период, который предусматривает исчисление срока в рабочих, (не календарных днях, то есть выходные и праздничные дни при исчислении срока не учитываются) за который планируется поставить книгу, при условии, что на издание не окончен тираж.

ПЕРЕЧЕНЬ
НЕПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ТОВАРОВ НАДЛЕЖАЩЕГО КАЧЕСТВА,
НЕ ПОДЛЕЖАЩИХ ОБМЕНУ И ВОЗВРАТУ
(в ред. постановлений Совмина от 14.01.2009 N 26,
от 25.05.2010 N 779, от 20.12.2013 N 1113)
Печатные издания

источник

Оксидативный стресс в генезе акушерских осложнений

«В.Г. Сафронова ВР АЧ А СПЕЦИАЛИСТА Н.К. Матвеева АКУШЕРСТВО Г.Т. Сухих ГИНЕКОЛОГИЯ Оксидативный стресс.ru в генезе акушерских ib r-l осложнений he us ak БИБЛИОТЕКА Л.В. Ванько ВРЛЧА . »

В.Г. Сафронова ВР АЧ А СПЕЦИАЛИСТА

Л.В. Ванько ВРЛЧА СПЕЦИЙЛИСТА

в генезе акушерских r-l осложнений he us ak Москва

Список сокращ ений и условных о б о зн а ч е н и й

Глава 1. Клеточные и молекулярные основы генерации активных форм кислорода (с участием Н .

1.1. О бщ ая характеристика активных форм к и с л о р о д а. 8

1.2. Системы генерации и удаления активных форм кислорода

1.3. О кислительный стресс и его последствия

1.4. М олекулярные мишени активных форм ки сл ород а. 14

1.5. Участие активных форм кислорода в клеточной сигнализации

1.6. Участие активных форм кислорода в программированной клеточной г и б е л и

1.7. Генерация активных форм кислорода ф агоцитам и. 27 r-l

1.8. N A D PH -оксидаза ф агоц и тов

Цитозольные факторы p47phox, р67р,о и p40phpx

1х ГТФ -связываю щие б е л к и

1.9. Семейство белков N O X

Л окализация белков NOX в к л е т к е

1.10. Экспрессия белков семейства NOX в женской репродуктивной с и с т е м е

1.11. Экспрессия белков семейства NOX в клетках и тканях п л о д з

1.12. Ф изиологическая роль NA D PH -о к с и д а з

ak Глава 2. Ф изиологическое течение беременности: роль факторов врожденного и м м у н и т е т а

2.1. Иммунные механизмы, способствующие становлению и развитию б ерем ен н ости

2.1.1. Факторы, контролирующие процесс имплантации. 51 2.1.2. Факторы, участвующие в контроле дифференцировки и функций троф областа

2.2. Клеточные и молекулярные основы иммунных реакций при б ер ем ен н о сти

2.2.1. Клетки фагоцитарной с и стем ы

4____ « 0КСИДАТ1/1ВНЫЙ СТРЕСС В ГЕНЕЗЕ АКУШЕРСКИХ ОСЛОЖНЕНИЙ 2.2.2. Естественные киллерные клетки (NK-клетки), дендритные клетки, у8Т-лимфоциты

2.3. Формирование иммунологической толерантности матери к п л о д у

Г лава 3. Иммунные ф акторы в патогенезе осложнений течения б е р ем е н н о ст и

3.1. Иммунологические факторы в генезе привычного вы киды ш а

3.2. Иммунологические аспекты п р е э к л ам п с и и

3.3. Иммунологические факторы при осложнениях беременности, связанны х с инф екцией

3.4. Аутоиммунные антитела и их роль в осложнении ib течения б е р ем е н н о ст и

3.5. Иммунотерапия в комплексе лечебных и профилактических мероприятий при патологии r-l берем енности

Глава 4.Роль оксидативного стресса в развитии осложнений беременности и послеродового п е р и о д а

4.1. Оксидативный стресс и нарушение плацентации. 137

4.2. Роль оксидативного стресса в развитии ранних осложнений б е р ем е н н о ст и

4.3. Оксидативный стресс в плаценте в поздние сроки us беременности и при п р е э к л а м п с и и

4.4. Оксидативный стресс в послеродовом п е р и о д е. 159 З а к л ю ч е н и е

Глава 5. Становление иммунной системы плода и особенности ak иммунитета новорожденного, зависимость функционального состояния лейкоцитов новорожденных от физиологического или осложненного течения б е р ем е н н о сти

5.1. Общ ие сведения о становлении иммунной системы плода ч е л о в е к а

5.2. Иммунитет новорожденных

5.2.1. Факторы врожденного иммунитета у новорож денны х

5.2.2. Состояние Т-клеточного компонента иммунной системы у новорож денны х

ОГЛАВЛЕНИЕ • 5.2.3. Состояние В-клеточного звена иммунитета у новорож денны х

5.3. Особенности функционального состояния лейкоцитов новорожденных в раннем неонатальном п е р и о д е. 219

5.4. Влияние особенностей течения беременности матери на состояние иммунитета н оворож ден н ого

ERK — протеинкиназы, регулируемые внеклеточным сигналом (Extracellular signal-Regulated Kinases) fMLF — хемотаксический пептид N-formyl-Met-Leu-Phe FPR — рецептор формилированных пептидов GEF — фактор обмена гуаниновых нуклеотидов (Guanine-nucleotide Exchange Factor).ru H LA — лейкоцитарные антигены человека KIR — иммуноглобулин-подобные рецепторы NK-клеток МАРК — митоген-активируемые протеинкиназы (Mitogen-Activated Protein Kinases) MBL — лектин, связывающий маннозу (Mannose-Bindidng Lectin)

А П К — антиген-презентирующая клетка АФК — активные формы кислорода ГДФ — гуанозиндифосфат ГТФ — гуанозинтрифосфат ДК — дендритная клетка us ДН К — дезоксирибонуклеиновая кислота ИЛ — интерлейкин ИФН — интерферон ЛПС — липополисахарид ak МНС — главный комплекс гистосовместимости (Major Histocompatibility Complex) ПЦР — полимеразная цепная реакция СОД — супероксиддисмутаза ФАД — флавинадениндинуклеотид ФИО — фактор некроза опухоли ХГЧ — хорионический гонадотропин человека Глава 1 Клеточные и молекулярные

знаком которого считают избыточное количество АФК вследствие дисбаланса между их образованием и удалением, может вносить значимый вклад в патогенез некоторых забо­ леваний человека. Дисбаланс возникает из-за избыточной us мощности систем, продуцирующих АФК, при пониженной емкости антиоксидантных систем. Молекулярная основа таких заболеваний или их осложнений — повреждение био­ логических молекул (белков, липидов мембран, ДНК и др.) ak производными молекулярного кислорода с высокой реак­ ционной способностью. Кроме того, окислительный стресс опасен тем, что может вызывать нарушения восприятия и передачи сигнала вследствие участия АФК в качестве сиг­ нальных молекул (например, перекиси водорода) в трансдукции сигнала с рецепторов, а также в регуляции актив­ ности определенных ферментов .

1.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА

Свободные радикалы в биологических объектах открыты более 50 лет назад. Позже было высказано предположение, что радикалы кислорода образуются in vivo как продукты ферментативных реак­ ций. В группу соединений, названных «активные формы кислорода»

(АФК), включают следующие метаболиты кислорода:

Супероксидный анион-радикал (-О, ) — основная форма, образую­ щаяся ферментативным путем. Он обладает очень высокой химиче­ ской активностью за счет неспаренного электрона. Концентрация

•О2 в клетке около 10_п М, время жизни оценивают как 10_ с при 37 °С .

us Он не диффундирует на значительные расстояния от места синтеза, так как не растворим в липидах, но может действовать как вторичный посредник во внутриклеточной сигнализации. Сам по себе суперок­ сид не токсичен для клетки, но служит предшественником других ak АФК, образуемых в каскаде цепных реакций. При взаимодействии О2 водородом образуется гидропероксильный радикал (Н О 2), кото­

с рый проникает через мембраны и обладает более высокой реакцион­ ной способностью, чем супероксид .

Синглетный кислород (Ю2) имеет на внешних молекулярных орби­ талях два неспаренных электрона с противоположно направленными спинами, поэтому он обладает повышенной реакционной способно­ стью по сравнению с молекулярным кислородом (триплетная форма) .

Время жизни ‘О2достаточно большое (4,4 мкс в воде) для проникнове­ ния в клетки и ткани. В организме человека Ю2 обеспечивает защиту от патогенов и служит внутриклеточным вторичным посредником .

Пероксид водорода (Н2О2) — достаточно стабильное соединение, при нормальных условиях не токсичен, его концентрация в клетке около 10 8 М. Полупериод жизни пероксида водорода составляет 10-100 с при 37 ‘С, он диффундирует в воде и липидах, проникает через мем­ браны и вступает в реакции с компонентами клетки, удаленными от места его синтеза. Н 2О2 может быстро образовывать ОН, который в присутствии атомов железа или меди вызывает серию окислитель­ ных повреждений биологических молекул. Считается, что биологиче­

кал вызывает гидроксилирование органических соединений (липидов, белков, углеводов) по радикальному механизму и сильнейшие повреж­ дения ядерной и митохондриальной ДНК. Обнаружено более 100 типов модификаций ДНК, вызванных гидроксильным радикалом .

us Гипохлорная кислота (НОС1) — сильный нерадикальный окисли­ тель биологических соединений широкого спектра. Она токсичнее супероксид-аниона и пероксида водорода в 100-1000 раз .

) обладает высокой окислительной актив­ ak ностью, сопоставимой с реакционной способностью гидроксильного радикала (константа скорости реакции с органическими соединения­ ми оценивается как 104— М_|с_|). Он легко и с высокой скоростью проникает через биологические мембраны. Кроме окисления перокси­ нитрит вызывает нитрование некоторых органических соединений .

Общее свойство АФК — зависимость их действия от концентрации:

• при низкой концентрации (порядка 10_6 М) они обладают митогенным действием и усиливают пролиферацию клеток;

• в более высоких концентрациях способствуют прекращению роста или старению;

• в высоких дозах (порядка 10

3 М) запускают клеточную смерть через апоптоз или некроз (Thannickal V.J. and Fanburg B.L., 2000) .

1.2. СИСТЕМЫ ГЕНЕРАЦИИ И УДАЛЕНИЯ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА

Эндогенные источники АФК. Все клетки организма продуцируют АФК при физиологическом внутриклеточном метаболизме (рис. 1) .

Интенсивность генерации АФК широко варьирует в клетках раз­ ного типа. Считается, что основной источник супероксида в живой клетке — транспорт электрона в дыхательной цепи митохондрий .

.ru Другой источник супероксида — цитохром Р4 0 эндоплазматического ретикулума. Супероксид-анион также образуется при активации гипоксантин/ксантин-оксидазы, NADPH-оксидазы, липоксигеназы и циклооксигеназы .

ib Аитиоксидантные системы. Для защиты от АФК в высоких концен­ трациях в клетках присутствуют специализированные ферментные и неферментные аитиоксидантные системы. Термин «антиоксидан­ r-l ты» в контексте живых одно- или многоклеточных организмов вклю­ чает в себя все вещества, которые снижают уровень свободных ради­ калов или подавляют их действие для поддержания физиологического равновесия .

he Главным ферментом-антиоксидантом считают СОД, которая ката­ лизирует дисмутацию О2

до Н2Ог Изоформы СОД присутствуют в различных отделах клетки:

• СОД1 (Си,2п-СОД) — в цитоплазме, митохондриях, ядре и лизоus сомах;

• СОД2 (M n-СОД) и СОДЗ — в митохондриях и внеклеточном матриксе соответственно (Faraci F.M. and Didion S.P., 2004) .

Дальнейшее превращение Н 2О2 в Н2О и 0 2 происходит с помощью ak каталазы — гемсодержашего фермента, который обычно находится в пероксисомах. Каталаза — «высокоскоростной» фермент: она пре­ вращает 6х106 молекул Н 2О2 за минуту. Кроме того, Н 2О2 может быть восстановлен до О2 с помощью глутатионпероксидазы (GPX) в реак­ ции с обращением восстановленного глутатиона (GSH) в окислен­ ный (GSSG). У человека обнаружено 5 изоформ селеносодержащей глутатионпероксидазы. Глутатион присутствует в клетках в высоких концентрациях (10_ — М) .

3 10-2 Важную роль в окислении и восстановлении белков, содержа­ щих тиоловые группы, наряду с системой глутатиона играет система тиоредоксинов, включающая изоформы тиоредоксина (Тгх) и тиоГЛАВА 1. КЛЕТОЧНЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ ГЕНЕРАЦИИ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА • 11

Рис. 1. И сточники активны х форм кислорода в ж ивой клетке .

Основные источники АФК: электронно-транспортные цепи митохондрий, эндоплазматического ретикулума и N A D P H -оксидазы. N O -синтаза — ключевой us фермент, ответственный за продукцию NO. Основные перехватчики АФК: супероксиддисмутаза (СОД), глутатионпероксидаза и каталаза. Важную роль в под­ держании окислительно-восстановительного гомеостаза в клетке играет баланс G SH /G S SG (глутатион восстановленны й/окисленны й) и N A D PH /N A D P+ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный /о к и сл е н н ы й ) ak редоксинредуктазу. Тиоредоксин — мультифункциональный селе­ носодержащий белок, имеющий два редокс-чувствительных остатка цистеина в консервативном активном домене C y s -G ly -P ro -C y s (F u jin o G. et a l„ 2006) .

Большим семейством антиоксидантных белков являются пероксиредоксины (Ргх). У млекопитающих выделяют 6 классов Ргх, которые распределяют в две группы: 2 -C y s пероксиредоксины (Ргх I — V ) и 1-C ys пероксиредоксины (Ргх VI). Локализация основных антиоксидантов в женской репродуктивной системе представлена в табл. I .

ДНК —дезоксирибонуклеиновая кислота .

При снижении физиологического уровня АФК происходят изме­ нения, приводящие к нарушению пролиферации клеток и защиты организма от инфекций. При повышении уровня АФК могут про­ исходить события, приводящие к усилению процессов старения или к смерти клетки. Увеличенная продукция АФК приводит к слу­ чайным повреждениям белков, липидов, Д Н К и окислительному стрессу .

При нормальном функционировании клетки скорости образова­ ния и удаления АФК относительно постоянны и сбалансированы .

ib Механизм поддержания окислительно-восстановительного баланса основан на запуске сигнального каскада, чувствительного к АФК, что приводит к увеличению экспрессии антиоксидантных ферментов .

r-l Запуск окислительно-восстановительной сигнализации происходит при нарушении баланса либо при увеличении концентрации АФК .

Если первичное увеличение АФК относительно мало, клетка компен­ he сирует его и возвращает систему в прежнее сбалансированное состоя­ ние (рис. 2) .

us ak Рис. 2. П оддерж ание ф изиологического уровня АФК с помощью баланса между системами, продуцирую щ им и или удаляю щ им и АФК.. Н аруш ение регуляции систем и последующ ее сохранение высокого уровня АФК п р и во ­ дит к хроническому окислительном у стрессу

Хронический метаболический сдвиг, возникающий в результа­ те устойчивого дисбаланса между оксидантами и антиоксиданта­ ми, был назван «окислительным стрессом». Окислительный стресс сопровождает более сотни заболеваний, вклю чая хронические (такие как эмфизема, атеросклероз, сахарный диабет, нейродегенеративный синдром, ревматоидный артрит), является одним из глав­ ных факторов старения. Развитие беременности приводит к окис­ лительному стрессу из-за усиления метаболической активности организма (Ruder Е.Н. et al., 2008). Окислительный стресс при преэ­.ru клампсии может быть связан с активацией нейтрофилов и задержкой их апоптоза. При окислительном стрессе активируется множество сигнальных каскадов, что изменяет экспрессию генов и впослед­ ствии влияет на способность клеток к выживанию или приводит

При окислительном стрессе избыточная продукция АФК приводит к окислительному повреждению липидов, белков, углеводов, ДНК, которое может быть необратимым. Клеточная мембрана и рецепторы на поверхности клетки — первые мишени повреждающего действия АФК, к которому наиболее чувствительны липиды. Окисление липи­ us дов необратимо изменяет текучесть мембраны, что приводит к разру­ шению клетки. Под действием АФК остатки ненасыщенных жирных кислот в фосфолипидах образуют липоперекиси (LOCr). Кроме того, в результате действия АФК на жирные кислоты синтезируются альде­ ak гиды (4-гидрокси-2-ноненаль и малоновый диальдегид). Малоновый диальдегид in vivo и in vitro реагирует с аминогруппами белков, фос­ фолипидами и нуклеиновыми кислотами, образуя внутри- или межмолекулярные мостики, что способствует структурной модификации биологических молекул и мутациям ДНК .

Действие АФК также приводит к разрывам в молекулах углеводов .

При избыточном количестве глюкозы и АФК образуются основания Ш иффа и далее — токсичные кетоамины в результате перегруппи­ ровки Амароди. Образовавшиеся аддукты (продукты присоедине­ ния) Амароди меняют структуру и функции белков. Окислительной

модификации подвергаются и углеводы, находящиеся в составе ДНК .

Спектр продуктов окисления аминокислот и полипептидов намного больше, чем количество существующих АФК. М одификация поли­ пептидов происходит в основной цепочке, а также в нуклеофильных и редокс-чувствительных боковых цепях. АФК нарушают структуру полипептида, что приводит к образованию белков с повышенным содержанием карбонильных радикалов (СОО ) .

ДНК — относительно стабильная молекула, но даже в физиологи­ ческих условиях она постоянно подвергается атаке АФК. В клетках ak млекопитающих обнаружено около 1,5х105окисленных аддуктов ДНК .

Окисление Д Н К вызывают гидроксильный радикал, синглетный кислород, пероксид водорода, пероксинитрит. Вследствие окисли­ тельной модификации возникают разрывы цепочки, взаимодействия ДН К с белками, выпадение оснований, взаимодействие оснований ДН К с альдегидами. При взаимодействии гидроксильного радикала с гуанином или аденином в позициях 4, 5 или 8 пуринового коль­ ца один из образующихся продуктов — 8-оксо-7,8 дигидрогуанин (8-oxoG), также известный как 8-гидроксигуанин, который служит биомаркером повреждения ДНК. Фоновый уровень окисления ДН К в нормальной клетке: на 106 остатков гуанина приходится от 0,3 до

4,2 остатков 8-oxoG. На клеточном уровне повреждение ДНК затрудня­ ет транскрипцию и репликацию, что приводит к мутациям, остановке клеточного цикла и гибели клетки. На уровне организма повреждение ДН К вовлекается в патологические процессы, генетические заболева­ ния, канцегогенез и старение. Роль АФК и антиоксидантных систем в регуляции выживания клетки двойственна: в низких концентраци­ ях АФК выступают в роли сигнальных молекул, которые усиливают пролиферацию и выживание клетки, а значительное увеличение уровня АФК приводит к гибели клетки .

ib Для описания регуляторных процессов с участием окислительно­ восстановительных реакций широко используют термин «редоксr-l регуляция» (от англ. «rduction» — восстановление и «oxidation»

окисление). Многие белки являются редокс-чувствительными, они контролируют внутриклеточные процессы на разных уровнях: рецеп­ he тор, сигнал, транскрипция и белки-исполнители. Считается, что баланс в системе редокс-сигнализации определяет судьбу клетки в отношении выживания или гибели (Fujino G. et al., 2006). Наиболее значимым фактором редокс-регуляции считают АФК, действие кото­ рых зависит от концентрации. Окисление тиоловых групп — основа us редокс-регуляции сигнальных молекул, поэтому основными мише­ нями АФК как вторичных посредников являются белки, содержащие тирозин, цистеин и метионин, которые подвергаются окислительной модификации в первую очередь .

ak Рецепторы с тирозинкиназной активностью (рецепторы инсули­ на, инсулиноподобного фактора роста-1, ростовых факторов) наи­ более чувствительны к АФК по сравнению с другими рецептора­ ми плазматической мембраны клетки. Действие АФК приводит к редокс-модификации остатка тирозина в их структуре и актива­ ции рецептора. Активированные АФК рецепторные тирозиновые протеинкиназы активируют далее внутриклеточные тирозиновые и серин/треониновые протеинкиназы и протеинфосфатазы, малые ГТФ-связывающие белки (малые G -белки), Са2+-зависимую сигна­ лизацию, активируют/инактивирую т транскрипционные факторы

(Martindale J.L. and Holbrook N.J., 2002). Интересно, что обратимое окисление тиоловых групп в тирозиновых протеинкиназах приводит к их активации, тогда как окисление тиоловых групп в тирозиновых протеинфосфатазах ингибирует их функции. По данным литературы, в инсулин-компетентных клетках Н2О2стимулирует фосфорилирование Р-субъединицы инсулинового рецептора по сериновым и тирозиновым остаткам, тем самым активируя рецептор. Инсулиноподобные свойства пероксида водорода проявляются в том, что он усиливает транспорт и утилизацию глюкозы, а также рост фибробластов и глад­.ru комышечных клеток .

Множество сигнальных каскадов активируется при окислительном стрессе. Наиболее высокой редокс-чувствительностью характеризуются компоненты каскада митоген-активируемых протеинкиназ (Mitogenib Activated Protein Kinases — МАРК), а также сигнальный путь, зависи­ мый от фосфатидилинозит-3-киназы и протеинкиназы В (Akt/PKBзависимый путь) .

r-l Каскад МАРК — семейство последовательно активируемых про­ теинкиназ, которые контролируют определенные ф ункции клеток, рост, апоптоз и реакцию на стресс. Активация каскада МАРК, вклю­ чающего до 4 уровней серин/треониновых и тирозиновых протеин­ he киназ, инициируется рецептор-опосредованной активацией ком­ плекса адаптерных белков, малого G -белка p21Ras и протеинкиназы Raf-1, которая фосфорилирует М АРККК (киназа киназы митогенактивируемой протеинкиназы). Эффекторными молекулами каска­ us да в разных клетках являются ERK 1/2 (Extracellular signal-Regulated Kinases), JNKs (c-Jun N-terminal kinases), p38 МАРК, ERK 3/4 и большая MAPK-1 (BMK1/ERK5) .

Увеличение уровня АФК приводит к активации рецепторов с ak тирозинкиназной активностью, последующей активации малого G -белка Ras, транслокации к клеточной мембране киназы Raf-1 (МАРККК), фосфорилированию МЕК1/2 и далее ERK1/2, т .

Сигнальные пути, ведущие к активации JN K и р38МАРК — основные в определении судьбы клетки при окислительном стрессе.ru (Martindale J.L. and Holbrook N.J., 2002). В большинстве случаев их активация при действии АФК инициирует апоптоз (рис. 3). Киназа, регулирующая апоптотические сигналы (ASK1), —важный сенсор окислительно-восстановительного статуса клетки и регулятор сиг­ нального каскада МАРК. При физиологических условиях ее инги­ ib бируют восстановленный тиоредоксин (Тгх) и глутаредоксин (Grx) .

Окислительный стресс приводит к окислению тиоредоксина и Grx и активации ASK1/MEKK5, которая активирует JN K и р38 МАРК r-l путь через Ser/Thr фосфорилирование МКК: М КК4/М КК7 акти­ вирует JNK и М ККЗ/М КК6 активирует р38 МАРК а/у. JNK, в свою очередь, в норме может ингибировать образование комплекса глутаhe тион S-трансферазы-л (GST-я). Негативную регуляцию осуществляет Ser/Thr фосфатаза 5 (РР5), которая ингибирует фосфорилирова­ ние ASK1, и белок теплового шока 72 (Hsp72), угнетающий актив­ ность JNK. АФК и содержащие азот их родственники модифицируют us участников сигнального каскада SAPK. Например, S-нитрозирование JNK1/2 приводит к угнетению активности, тогда как нитрование пероксинитритом тирозина в структуре р38МАРК приводит к немед­ ленной активации киназы .

ak Передача сигнала через фосфатидилинозит-3-киназу играет важ­ ную роль в регуляции клеточного роста, пролиферации и выживания, а также адгезии и миграции, но в ситуации сильного окислитель­ ного стресса она участвует в активации проапоптотических путей .

Фосфатидилинозит-З-киназы представляют собой семейство фер­ ментов, катализирующих фосфорилирование фосфоинозитидных субстратов по третьему положению инозитольного кольца. У млеко­ питающих выделяют 3 класса фермента. Класс I Фосфатидилинозиткиназ составляют: тип IA — изоформы а, (3 и 8; тип IB — изоформа фосфатидилинозит-3-киназы у. В активированных клетках киназы этого класса опосредуют продукцию фосфатидилинозитидов (Ptdlns),

Рис. 3. Р едокс-регуляция каскада п р о те и н к и н а з, активируем ы х стрессом :

— редокс-чувствительны е п ротеи нки назы ; ASK1 — киназа-1, регулирую ­ щая апоптотические сигналы (от англ. apoptosis signal-regulating kinase-1); Тгх и us Grx — тиоредоксин и глутаредоксин восстановленные соответственно; JN K — эфф екторная киназа каскада стресс-активируемых протеинкиназ (Jun-N концевая киназа, c-Jun N -term inal kinases); М К К -3,-4,-6,-7 — киназы митогенактивируемых протеинкиназ; рЗБМАРК — митоген-активируемая протеинкиназа с молекулярной массой 38 кДа; МАРКАР-2 — активируемый МАРК белок 2 ak (от англ. MAP kinase-activated protein 2); G ST-л — глутатион S-трансфераза-л;

РР5 — Ser/Thr протеинфосфатаза 5; БТШ 72 — белок теплового шока с молеку­ лярной массой 72 кДа; c-Jun, ATF2 — редокс-чувствительные белки, субстраты ферментов каскада МАРК фосфорилированных по 3-му положению: PtdIns(3,4,5)P3 и Ptdlns(3,4) Р2. Покоящиеся клетки содержат довольно много PtdIns3P, вероятно синтезированного фосфатидилинозит-3-киназами классов II и III .

Однако количество PtdIns(3,4,5)P3 и PtdIns(3,4)P2 очень низкое, уров­ ни этих соединений значительно возрастают при соответствующей стимуляции клетки. Активированная фосфатидилинозит-3-киназа

превращает мембранные PtdIns(4,5)P2 и PtdIns(4)P во вторичные посредники PtdIns(3,4,5)P3 и PtdIns(3,4)P2, которые рекрутируют протеинкиназу В и З’-фосфоинозитид-зависимую киназу-1 (PDK1) к плазматической мембране, через взаимодействие с плекетриновым доменом. Активация фосфатидилинозит-З-киназы/Akt пути строго регулируется фосфатазами, в особенности обращение PtdIns(3,4,5)P3 в PtdIns(4,5)P2 происходит под контролем фосфатаз .

Различные участники фосфатидилинозит-З-киназа-АЙ/протеинкиназа В пути являются редокс-чувствительными. Активация или.ru ингибирование этого пути АФК в основном осуществляется с помо­ щью окислительной модификации Cys-зависимой фосфатазы и протеинкиназ (рис. 4). При окислительном стрессе фосфатидилинозитЗ-киназа/Akt путь инициируется окислительной инактивацией фос­ ib фатаз (РТРазы и PTEN), что повышает активность рецепторных тирозиновых протеинкиназ и фосфатидилинозит-3-киназы. Также происходит образование дисульфидных мостиков между Cys297 и Cys311 в киназ­ r-l ном домене Akt. Более того, фосфатидилинозит-З-киназа/Akt путь также способствует усилению продукции АФК через активацию Rac и NADPH оксидазы (NOX). Показано, что АФК, продуцируемые NOX, способствуют выживанию моноцитов/макрофагов через активацию he Akt и ингибирование сигнального пути р38МАРК .

В последнее время появляются работы, которые показывают роль редокс-регуляции функционирования клетки на транскрипционном уровне. К транскрипционным факторам, которые регулируются с us помощью АФК, относятся ядерный фактор-к В (N F-кВ) и онкогенный продукт гетеродимеризации Jun/Fos или гомодимеризации Jun/Jun (АР-1). N F -кВ координирует регуляцию иммунных клеток, воспали­ тельную реакцию, развитие, пролиферацию клеток и их выживание .

ak В зависимости от концентрации АФК активируют или ингибируют N F -кВ. Ключевым моментом в активации N F-кВ является диссо­ циация комплекса NF-kB/1kB от 1кВ киназного комплекса (IKK) .

Активированная IKK фосфорилирует 1кВ, что приводит к диссо­ циации N F -кВ о т ингибитора и запускает деградацию 1кВ с помо­ щью убиквитин/протеасомной системы. При определенных усло­ виях пероксид водорода активирует N F-кВ непосредственно через фосфорилирование/активацию IKK или через активацию МЕКК-1, или Akt. М ышьяк, перекись водорода, 4-гидрокси-2-ноненаль (HNE) подавляют активность IKK, окисляя Cysl79 субъединицы IKKJ3 .

Затем N F -кВ транслоцируется в ядро, где связывается с ДН К в проГЛАВА 1. КЛЕТОЧНЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ ГЕНЕРАЦИИ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА »

Рис. 4. Редокс-регуляция Ф И -З-К и н аза/A kt пути:

^ — сайты ред ок с-регул яц и и, АФК — ак ти в н ы е ф орм ы кислорода;

Ф И-З-Ку — ф осф атид и ли н ози т-3-ки н аза-у; П КВ/A kt — п р о теи н ки н аза В;

ak PTEN — тензиновы е гомологи фосф атаз; РТР — тирозиновы е протеинф осфатазы; PDK1 — З’-ф осф ои нозити д-зависи м ая киназа-1; BAD — п роапоптотический белок семейства Bel; IKK — 1кВ ки наза; CR EB — редоксчувствительны й домен белков; Р — ф осф ори л и рован н ы й статус белка моторном участке. Окисление редокс-чувствительного Cys62 дает возможность N F-кВ связаться с ДНК. Активированный N F -кВ кон­ тролирует выживание клетки с помощью регуляции транскрипции различных генов (рис. 5). В ответ на окислительный стресс N F -kB усиливает экспрессию белков семейства Bcl-2 (Bcl-xL), которые пода­ вляют инициацию гибели клетки, инактивирует экспрессию гомо­ логов каспазы-8 (FLIPL) и фактора, ассоциированного с рецептором

Рис. 5. Роль ядерного ф актора кВ (N F -кВ) в вы ж ивании клетки:

АФК — активные формы кислорода; Bcl-xL — антиапоптотический белок семей­ ства Bel; IAPs — ингибиторы белков апоптоза (от англ. Inhibitors of Apoptosis us Proteins); TRAF1 — фактор, ассоциированный с рецептором фактора некроза опухоли-а (Ф Н О -а); c-FLIP — гомолог каспазы-8; GADD45 — фактор 45 задерж­ ки роста и повреждения Д Н К (от англ. Growth Arrest and DNA Damage-inducible 45); MnSOD — Мп/супероксиддисмутаза; FHC — тяжелые цепи ферритина ak Ф Н О -а (TRAF1). Экспрессия фактора GADD45 (от англ. Growth Arrest and DNA Damage-inducible 45) приводит к ингибированию JNK и пред­ отвращает вызванный JNK апоптоз. N F-кВ также усиливает экспрес­ сию антиоксидантов (например, Mn-СОД) и активирует экспрессию тяжелых цепей ферритина (FHC) .

Белки семейства АР-1 являются примером транскрипционных факторов, которые вовлечены как в регуляцию и контроль роста клеток, так и в регуляцию апоптоза. МАРК играют главную роль в контроле активации белков семейства АР-1, состоящего из подсе­ мейств Jun, Fos, Maf и ATF. Три класса МАРК вовлечены в регуляцию активности АР-1: c-jun регулируется JNK и ERK1/2; c-fos является

субстратом для ERK1/2; ATF2 регулируется JN K и р38МАРК. Редоксмодификация АР-1 приводит к развитию опухоли .

В ответ на повреждение ДНК, вызванное АФК, происходит акти­ вация системы репарации ДНК. В одной клетке млекопитающих происходит по крайней мере 10 спонтанных двуцепочечных разрывов в день.

Для исправления двуцепочечных разрывов ДН К существует два основных механизма:

• гомологичная рекомбинация (HR) — взаимодействие между разо­

ib ной рекомбинации, тогда как у дрожжей доминирует гомологичная .

Основным отличием гомологичной рекомбинации от негомологичной считают длину нуклеотидной последовательности, которую необхо­ r-l димо восстановить. Для негомологичного соединения концов цепей ДН К это чаще всего короткая последовательность, состоящая из 1-6 пар оснований, тогда как для гомологичной рекомбинации это he последовательность 100 пар оснований и более. В клетке поддержива­ ется баланс между двумя типами репарации двуцепочечных разрывов ДНК. Исследования последних лет показывают, что гомологичная рекомбинация активируется преимущественно во время фаз клеточ­ ного цикла S и G2, тогда как негомологичное соединение происходит us в ранней G1 фазе и во время перехода клетки из фазы S в G2 .

Ранее считалось, что система репарации ДН К представлена толь­ ко в Т- и В-лимфоцитах (Eriksson A. et al., 2000). В последнее время этот миф рассеивается, так как компоненты системы репарации ДНК ak обнаружены в нейтрофилах и моноцитах/макрофагах (Sallmyr A. et al., 2004) .

ДНК-лигаза III (LIG-3) — альтернативный кандидат для регуляции негомологичного соединения концов цепей ДНК. При ее активации задействуется PARP-1 — Poly(ADP-ribose) polymerase-1 — фермент, свя­ зывающий ДНК и участвующий в ее репарации .

Когда произошло повреждение ДН К, клетка стоит перед выбо­ ром: восстанавливать поврежденную ДН К или умереть. Если уровень повреждения невысок, клетка активирует механизмы остановки кле­ точного цикла и восстанавливает повреждения ДНК. Если уровень повреждения ДНК очень высокий, клетка незамедлительно активирует

процессы гибели. В этом случае клетка решает, какой именно меха­ низм гибели активировать: апоптоз или некроз. Степень активации PARP-1 — один из главных факторов для определения судьбы клетки .

Если при активации PARP-1 истощаются пулы NAD+ и АТР, то клет­ ка активирует процесс некроза .

.ru При определенных условиях АФК непосредственно изменяют активность молекул-исполнителей гибели клетки. Основными эффек­ торами считают редокс-чувствительные каспазы, проапоптотические ib белки семейства Вс1-2 и цитохром с .

Термин «апоптоз» (от греч. «опадение листьев») введен в научный обиход в 1972 г. для обозначения формы гибели клеток, прототипом r-l которой стала гибель тромбоцитов под действием глюкокортикоидов .

При апоптозе происходит отделение клеток от внеклеточного матрик­ са, конденсация ядра, сморщивание цитоплазматической мембраны he и в итоге образование так называемых «апоптозных телец» — мем­ бранных пузырьков с клеточным содержимым, которые впоследствии поглощаются макрофагами и соседними клетками .

В биохимическом механизме апоптоза выделяют четыре основных компонента:

• Cys-Asp-протеазы, или каспазы;

• так называемые «рецепторы смерти» на поверхности клетки:

• митохондрии и выходящий из них цитохром с;

• специфические про- и антиапоптотические белки .

Каспазы (семейство Cys-Asp-протеаз) играют ведущую роль в запуске апоптоза. У млекопитающих семейство каспаз состоит из 14 белков, постоянно синтезируемых практически во всех клетках в виде профер­ ментов, активирующихся при апоптозе. Прокаспазы — белки с моле­

кулярной массой 32— кДа содержат 4 домена: N -концевой домен, большую (17— кДа) и малую (10— кДа) субъединицы и короткую связующую область между ними. При активации N -концевой домен и связующий фрагмент между субъединицами отщепляются. В резуль­ тате формируется гетеродимер. Активная каспаза — тетрамер, состоя­ щий из двух таких гетеродимеров .

Представление о последовательной активации каспаз позволило сформулировать концепцию так называемого «каспазного каскада» .

.ru Выделяют инициаторные каспазы -2, -8, -9, -10, -12 и эффекторные каспазы -3, -6, -7. Каскад запускает активация аутокаталитической иниииаторной каспазы, которая, в свою очередь, активирует эффек­ торные каспазы. Последние расщепляют актиновые филаменты, угне­ тают биосинтез белков и активируют ДНКазу. Прочие представители ib семейства (каспазы -1, -4, -5, -11, -13) не участвуют в апоптозе, но принимают участие в развитии воспалительных процессов, а также, наряду с эффекторными каспазами, в пролиферации Т-лимфоцитов, r-l терминальной дифференцировке эпителиальных клеток хрусталика и кератиноцитов. АФК могут прямо влиять на функции каспаз (рис. 6) .

Остатки Cys в активном центре каспаз чувствительны к действию he АФК. Пероксид водорода активирует каспазы и вызывает апоптоз, а в высоких концентрациях также и некроз .

У млекопитающих апоптоз часто начинается с активации так назы­ ваемых «индуцирующих смерть сигнальных комплексов» на плазма­ тической мембране. Эти комплексы образуются при взаимодействии us определенных внеклеточных лигандов (например, Fas или ФНО-а) с белками семейства рецепторов фактора некроза опухолей на клеточной мембране, называемых «рецепторами смерти». При связывании лигандов они активируют каспазу-8, образуя «индуцирующий смерть сигналь­ ak ный комплекс», содержащий «рецептор смерти», адаптеры TRADD (от англ. TNF-Rl-Associated Protein with Death Domain) или FADD (от англ. Fas-Associated Protein with Death Domain) и профермент каспазы-8 (Trachootham D. et al., 2008). Каспаза-8 высвобождается в цитоплазму и инициирует протеазный каскад, который активирует эффекторные каспазы, в частности каспазу-3, служащую точкой пересечения рецеп­ торного и митохондриального путей активации каспаз (см. рис. 6) .

Митохондрии играют центральную роль в инициации и осу­ ществлении апоптоза у млекопитающих. Сигналы от рецепторов смерти или от поврежденных участков клетки сходятся на них, вызывая повышение проницаемости внутренней и наружной мембран

Рис. 6. Р едокс-регуляция исполнителей апоптоза:

— сайты редокс-регуляции; DR — рецептор смерти (от англ. Death Receptor);

Apaf-1 — apoptotic protease activating factor-1; Bid — п роап оп тоти чески й ak белок семейства Bel; ФНО — ф актор некроза опухоли; BCL-2 — семейство белков, регулирую щ их апоптоз; Вах — проап оп тоти чески й белок сем е­ йства Bel митохондрий, снижение мембранного потенциала (ДЧ’т) и высвобож­ дение из межмембранного пространства белков апоптоза: апоптозиндуцирующего фактора (AIF) и некоторых прокаспаз. Высвобождение этих белков происходит вследствие открытия высокопроницаемого канала — митохондриальной поры. Открытие ее стимулируют такие факторы, как неорганический фосфат, прооксиданты, SH-реагенты, истощение митохондриального пула АТФ. Напротив, Mg2+, адениновые

нуклеотиды, антиоксиданты, спермин и циклоспорин А способствуют закрытию поры .

Наряду со специфическими апоптотическими белками в цито­ плазму выходит цитохром с. Он связывается с Apaf-1 (от англ. Apoptotic Protease activating factor-]) и формирует апоптосомный комплекс, ини­ циирующий активацию каспазного каскада. Цитохром с запуска­ ет Apaf-1-зависимую активацию каспазы-9. Каспаза-9 активирует каспазы-3 и -7 (см. рис. 6); те, в свою очередь, расщепляют различные.ru белки, что приводит к появлению биохимических и морфологических признаков апоптоза (Trachootham D. et al., 2008) .

Белки семейства BCL-2 регулируют апоптоз на уровне митохондрий (рис. 6). Цитозольный Bid (р22) расщепляется каспазой-8, активируе­ мой через «рецепторы смерти», и катепсинами — протеазами лизосом .

ib Образующийся активный белок, так называемый «усеченный Bid» (от англ. truncated Bid, T-Bid) изменяет конформацию проапоптотического белка Вах, после чего тот встраивается во внешнюю мембрану мито­ r-l хондрий, где образует комплекс с порином. Вместе они формируют канал, по которому цитохром с и другие проапоптотические белки выходят из межмембранного пространства. Поскольку активация he каспаз приводит к необратимым последствиям, их активность тща­ тельно регулируется. В этом принимают участие ингибиторы белков апоптоза (Inhibitors of Apoptosis Proteins, IAPs) .

Из приведенных литературных данных видно, что отклоне­ us ния редокс-гомеостаза клетки в ту или другую сторону могут при­ вести к нарушению регуляции внутриклеточны х сигнальны х каскадов и апоптоза, инициировать изменения в геноме клет­ ки. Окислительный стресс сопровождается всеми перечисленными нарушениями .

1.7. ГЕНЕРАЦИЯ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА ФАГОЦИТАМИ

Генерация АФК характеризуется реакцией, получившей образное название «респираторный взрыв». Синонимы этого термина — «окис­ лительный взрыв», «дыхательный взрыв» (рис. 7) .

Впервые респираторный взрыв, вызванный фагоцитозом, описан в 1933 г. Позже было открыто свойство «белых клеток» интенсивно

Рис. 7. Развитие респираторного взрыва при стимуляции гранулоцитов человека С п о н тан н ая и ак ти в и рован н ая продукц и я АФК зарегистрирована методом ak хем илю м инесцентного ан ализа. Респираторны й взры в акти ви рован ф орм и ли р о ван н ы м пептидом М -ф орм ил-M et-Leu-Phe (fM LF); ГМ Ш — гексозом он оф осф атн ы й ш унт; ХЛ — хем илю м инесценция потреблять кислород из воздуха при активации и показано, что усиленное потребление кислорода активированными нейтрофилами не чувствительно к ингибиторам митохондриального дыхания (например, цианидам). Наиболее яркое проявление метаболическо­ го сдвига при активации фагоцитов — резкое увеличение расхода глюкозы в реакциях глюкозо-монофостатного шунта. В покоящемся нейтрофиле через них утилизируется только 1-2% глюкозы, тогда

как в стимулированном — около 30%. Ферментом, ответственным за респираторный взрыв, считают NADPH-оксидазу. При ее активации внеклеточный кислород превращается в супероксид-анион ради­ кал (О 2

), что сопровождается окислением цитозольного NADPH, продуцируемого при активации гексозомонофосфатного шунта .

Супероксид-анион далее в водной среде образует пероксид-анион радикал, затем воду и молекулярный кислород (х!/2=10_ с, 37 °С) .

б Суммарное уравнение переноса электронов записывается следую­ щим образом:

(первичные метаболиты — супероксидный анион-радикал, пероксид водорода, гидроксильный радикал, синглетный кислород; вторичные метаболиты — гипохлорная кислота, хлорамины, продукты перекисного окисления липидов) .

us Превращения в системе NADPH— NADP+ сопрягают два альтерна­ тивных механизма: аппарат окисления NADPH (NADPH-оксидаза) и аппарат восстановления NADP+ (глюкозо-монофосфатный шунт, обеспечивающий клетку NADPH).

В воде 0 2 претерпевает дисмутаak цию до пероксида водорода и кислорода:

Реакция катализируется СОД или ионами марганца и меди .

Пероксид водорода имеет рК около 11,0 и поэтому также почти полно­ стью протонирован при физиологических значениях pH .

Наибольшей активностью из всех АФК обладает гидроксиль­ ный радикал -ОН, который в биологических системах образуется в реакции, предложенной еще в 30-х годах прошлого века Хабером и

Вейссом для процесса, катализируемого солями железа:

•0 2- + Н 20 2- Ю 2+ Н 0 -Н -0 Н .

Эта реакция представлена довольно бедно в диапазоне физиологи­ ческих значений pH. Однако в литературе широко обсуждается про­ текание реакции Хабера— Вейсса в связи с генерацией радикалов -НО .

В этом случае выделяют три основные реакции: восстановление металла супероксид анион-радикалом, дисмутацию последнего и реакцию Фентона. Иногда этот комплекс реакций называют «superoxide-driven Fenton’s chemistry», подчеркивая ведущую роль -O r как восстановителя металла и как источника пероксида водорода. Хотя супероксид анион-радикал не является высоко реакционноспособ­.ru ным соединением, его появление в физиологических жидкостях организма может привести к восстановлению Fe3+ и разложению Н,О, с образованием агрессивного свободного гидроксильного радикала .

Возможно, что продукция свободного радикала гидроксила катали­ зируется Fe3+ и Си2+:

сильным бактерицидным агентом, чем Н 2О2, его роль более важна в цитотоксичности нейтрофилов и других фагоцитов. Количество гипохлорита, произведенного нейтрофилами при активации, весьма велико; 106 нейтрофилов при нейтральных значениях pH образует ak 2х10

7 М НОС1, что достаточно, чтобы разрушить около 1,5×10® орга­ низмов Е. coli в течение нескольких миллисекунд. Считается, что если окислительную способность хлора принять за 1,0, этот показатель для:

• гидроксильного радикала — 2,23;

• для кислорода: атомарного — 2,06, синглетного — 1,78;

• гидропероксильного радикала — 1,25 .

Такие высокие показатели хорошо демонстрируют цитотоксические возможности АФК, в особенности гидроксильного радикала,

чьи окислительные возможности стоят на втором месте после фтора .

Константа скорости реакции между гидроксильным радикалом и органическими материалами оценивается как 109— М»‘с’ 10ш Образующиеся при респираторном взрыве АФК повреждают нуклеиновые кислоты, обладают мутагенным и летальным действием на клетки, инициируют реакции перекисного окисления липидов, инактивируют ферменты. Их цитотоксическое действие может быть направлено не только на клетки-мишени, но и на сами фагоциты,.ru Для защиты от повреждающего действия АФК в фагоцитах и других клетках присутствуют ферменты, активность которых направлена на трансмутацию АФК в менее активные или неактивные формы. Как уже упоминалось, СОД, которая в изобилии находится в цитозоле фагоцитов, снижает концентрацию супероксидных радикалов в среде

он (GSH), продуктом реакции является окисленный глутатион:

G SH +H 2O2^G S S G + 2 H 2O .

Окисленный глутатион переокисляется при действии глутатионредуктазы, цитозольного фермента, который требует NADPH как us донора электронов:

GSSG + NADPH + Н — 2GSH + NADP+ .

Затем NADPH регенерируется при активации пентозофосфатak ного шунта. Следует заметить, что гемсодержащий белок каталаза имеет относительно высокую К т для Н 2О2 (около 1 мМ), что харак­ теризует ее как менее эффективный защищающий фермент, чем глутатионпероксидаза. Кроме того, витамин Е (а-токоферол) и витамин С (аскорбиновая кислота) участвуют в защите фагоцитов от атаки радикалов. Общая схема продукции АФК в фагоцитах при­ ведена на рис. 8 .

Мы рассмотрели последовательность образования АФК при акти­ вации фагоцитов. Кроме того, можно наблюдать спонтанную генера­ цию АФК клетками, что отражает исходное состояние метаболических процессов. Вероятно, некоторое количество АФК образуется как

Рис. 8. Схематическое представление суммарной карти н ы окислительного r-l м етаболизм а п ол и м орф ноядерны х л ейкоцитов во время респираторного взры ва. СОД — супероксиддисм утаза; МПО — м иелопероксидаза побочный продукт энергетического метаболизма клетки. Другим he источником может быть NADPH-оксидаза, так как ее ингибиторы полностью подавляют спонтанную продукцию АФК .

NADPH-оксидаза — комплекс мембранных и цитозольных белков, который формируется при активации клетки. В покоящейся клетке ak фермент находится в диссоциированном состоянии. Ядром фермен­ та служит локализованный в цитоплазматической мембране цитохром Ь558, состоящий из белка с молекулярной массой 22 кДа (p22phox) и гликопротеина с молекулярной массой 91 кДа (gp91phox) в моляр­ ном отношении 1:1. (Общепринятое сокращение «phox» образовано от «phagocyte oxidase» и обозначает причастность к NADPH-оксидазе фагоцитов.) Часто в качестве мембранного компонента также рассмат­ ривают малый ГТФ-связывающий белок Rapla. Цитозольные компо­ ненты NADPH-оксидазы представлены белками p47phox, р67р ю и p40phox .

Читайте также:  Системы адаптации при хроническом стрессе

1х Кроме того, малый ГТФ-связывающий белок Rac2, принадлежащий к семейству Rho, принимает участие в сборке и активации комплекса .

Все компоненты NADPH-оксидазы человека очищены, клонированы, определена их аминокислотная последовательность .

единицами флавоцитохрома Ь5 8 соответственно. Название «флавоцитохром Ь55 » было дано по максимуму длины волны поглощения, который составляет 558 мкм. Встречается также другое название: флавоцитохром b 245, данное по нормальному восстановительному потенциалу, который составляет — мВ .

us В нейтрофилах человека компонент gp91p o является продуктом hx гена CYBB, Х-хромосома, локус Хр21.1. Он состоит из 570 аминокис­ лот, имеет 6 трансмембранных a -цепей, на экстраклеточных петлях присутствуют 3 участка гликозилирования (Asnl32, Asnl49, Asn240) .

ak Внутриклеточный C-конец имеет места связывания для NADPH, ФАД и два участка для взаимодействия с р67р|ю регуляторной субъедини­ х, цей NADPH-оксидазы. Предполагают, что III-й и V-й трансмембранные фрагменты связывают два тема (Vignais P.V., 2002). Роль данного компонента — перенос электрона от NADPH на молекулярный кис­ лород в электронно-транспортной цепи с образованием супероксиданион радикала. Субъединица gp91phox обнаружена также в мембранах специфических гранул и секреторных везикул, что способствует уве­ личению пула компонента при образовании фаголизосомы .

Субъединица p22phox, продукт гена CYBA, имеющего локализацию 16р24, включает 3 трансмембранных домена и С-конец, обогащенный

пролином, который взаимодействует с SH3 доменами субъединицы р4 7 рьох ПрИ сборке ферментного комплекса. Показано, что функция дан­ ной субъединицы состоит в регуляции активации NDPH-оксидазы и привлечении цитозольных компонентов, однако цитохром Ь558 способен переносить электрон в отсутствии цитоплазматических компонентов .

.ru щейся клетке образуют комплекс в цитоплазме, который поддержива­ ется благодаря специфическим белок-белковым взаимодействиям .

Субъединица р47р|ю называемая «организующей субъединицей», продукт х, гена NCF1 (локализация 7ql 1.23), включает 390 аминокислотных остатков, ib организованных в несколько специфических доменов, обеспечивающих взаимодействия белок-белок и/или белок-фосфоинозитид. N-концевая область молекулы p47p o содержит РХ домен (домен гомологии с phox бел­ hx r-l ками), тандем из двух SH3 доменов (домены Src гомологии 3). Находящиеся в этой области А1а152 и Thrl53 являются критическими для активации оксидазы (Taura М. et al., 2009). С-конец молекулы содержит полиосновную область, богатую остатками аргинина и лизина, с включением домена, he обогащенного пролином (PR). Взаимодействие тандема SH3 доменов с полиосновной областью и РХ доменом обеспечивает аутоингибирование комплекса в покоящейся клетке .

Компонент NADPH-оксидазы р67р 0, называемый «активирующей |1 Х us субъединицей», в геноме человека кодируется геном NCF2, локали­ зация — lq25. Он состоит из 526 аминокислотных остатков, которые образуют четыре домена, содержащих тетратрикопептидные повто­ ры (TPR 1-4), домен PR, два домена SH3, разделенных доменом РВ1 ak (домен гомологии с белками phox и Beml) .

Субъединица p40phox в течение продолжительного времени остава­ лась наименее изученной. Хотя ее структура была установлена, роль в активации NADPH-оксидазы оставалась спорной, ей приписывали и ингибирующее, и активирующее действие. Компонент p40phoxявляется продуктом гена NCF4, локализация — 22ql3.1, состоит из 339 амино­ кислотных остатков. В структуре молекулы выделяют домены: РХ, SH3 и РВ1. В настоящее время установлено, что в покоящейся клетке белок находится в состоянии аутоингибирования, подобно субъеди­ нице p47phox. Внутримолекулярное взаимодействие доменов РХ и РВ1 защищает белок от взаимодействия с фосфатидилинозит-3-фосфатом

без стимуляции клетки (Ueyama T. et al., 2007). Авторы рассматривают оба белка p40phox и p47phox как белки-переносчики для p67p («carrier hox proteins»), которые регулируются снятием маскировки доменов для взаимодействия с мембраной .

Субъединицы p67p o и p40p o удерживаются в комплексе взаимодей­ hx hx ствием р67рю через S H 3 домен с собственным P R доменом и P R доме­ 1х ном субъединицы p47phox. Также домен РВ1 субъединицы p67phox взаимо­ действует с доменом РВ1 субъединицы p40phox (домен РВ1 в структуре

Ф К — фосфатидная кислота; АИО — аутоингибиторная область; PR — полипролиновый мотив; SH3 — домен Src гомологии 3; T PR — тетратрикопептидный повтор; РХ — домен гомологии с phox белками; PB 1, PC — домен гомологии с phox и Bem l, phox и Cdc белками. Знаками «+» показана полиосновная область в белке p47phox; * — участки фосфорилирования; цифры — длина аминокислот­ ной последовательности; стрелки — взаимодействия между специфическими участками трех цитозольных компонентов N A DPH оксидазы (phox-белки), которые были показаны эксперим ентально (пунктирны е и сплош ные — в покоящ ейся и активированной клетке соответственно). Между малым ГТФсвязывающим белком Rac и p67phox возникает множество водородных связей .

SI и SII в белке Rac обозначают области ‘switch Г и ‘switch II’ и I — вставную область «insert region». Составлено по [Vignais, 2002; Ueyama et al., 2007]

ГТФ-связывающие белки Важную роль в сборке и регуляции активности NADPH-оксидазы отводят малым ГТФ-связывающим белкам семейства Rho. Большее внимание уделено белку Rac2, у человека он кодируется геном RAC2, локализация — 22ql3.1. В покоящейся клетке белок Rac2 находится в цитоплазме и сохраняется в форме, недоступной для взаимодей­ ствия вследствие связи с белком GDI (GDP-dissociation inhibitor — инги­ битор диссоциации ГДФ). Это препятствует обмену ГДФ на ГТФ,.ru что необходимо для активации белка. При этом адапторный белок GEF (Guanine-nucleotide Exchange Factor — фактор обмена гуаниновых нуклеотидов), осуществляющий обмен, находится в неактив­ ной нефосфорилированной форме. Также рассматривают вовлечение в регуляцию NADPH-оксидазы малого ГТФ-связывающего белка ib Raci, кодируется геном RAC1, локализованном в хромосоме 7 (локус 7р22). Возможности регуляции активности NADPH-оксидазы Racl были показаны в химерных конструктах Rac 1 и p67phox .

r-l Активация NADPH-оксидазы. Связывание лиганда (хемотаксические пептиды, фрагменты компонентов комплемента, липидные производные) с соответствующим рецептором на плазматической he мембране фагоцита запускает сигнальные события, которые приво­ дят к активации внутриклеточных ферментов (киназ и фосфатаз) .

Считается, что основным механизмом активации NADPH-оксидазы служит фосфорилирование, оно существенно для активации и транс­ us локации цитоплазматических субъединиц к мембране, а также для сборки активного ферментного комплекса .

Показано, что in vitro все субъединицы NADPH оксидазы фосфорилируются, для многих актов фосфорилирования установлена ak функциональная значимость. По данным литературы, (Raad H. et al.,

2009) субъединица gp9Ip o фосфорилируется протеинкиназой С по Ser333, hx Thr509, Ser550, что усиливает каталитическую активность NADPH-окси­ дазы и способствует сборке ферментного комплекса. Остается неуста­ новленной функциональная значимость фосфорилирования p22phos по Thrl32 и Thrl47 традиционными изоформами протеинкиназы С и протеинкиназой, активируемой фосфатидной кислотой (PA-activated kinase) .

Субъединица p47|lh x подвергается множественному фосфорилиo рованию С-концевой полиосновной области, обнаружено 11 сайтов фосфорилирования остатков серина в этой области: 303, 304, 310,

315, 320, 328, 345, 348, 359, 370 и 379. Фосфорилирование осущест­ вляют протеинкиназа С (in vitro всеми изоформами; in vivo преиму­ щественно протеинкиназа С (изоформы Р, 6 и Q, A kt/ протеин­ киназа В (слабо), протеинкиназа А, р38МАРК, ERK1/2 и РАК (p21-activated kinase — киназа, активируемая белком p21Rac), СК 2 (casein kinase 2 — казеин-зависимая киназа 2). Фосфорилирование по Ser303, Ser304, Ser328 протеинкиназой С приводит к демаскированию аутоингибиторного SH3 домена для взаимодействия с субъединицей.ru p22phox. Киназа, активируемая белком p21Rac, также фосфорилирует указанные остатки и Ser320, регулируя активность NADPHоксидазы. Фосфорилирование по Ser345, осуществляемое ERK1/2 или р38МАРК, функционально значимо для праймирования продукции АФК гранулоцит-макрофаг колониестимулирующим фактором или

зан вовлечено фосфорилирование p67phox по Thr233. Показано также фосфорилирование в области аминокислотных остатков 244— 526 с участием р38МАРК и ERK1/2, функциональная значимость которого не установлена. Обнаружено, что фосфорилирование РАК в области остатков 193— 526 участвует в контроле активности оксидазы, осу­ us ществляемым Rac .

Субъединица p40p o фосфорилируется протеинкиназой С по Thrl54 hx и Ser315. По окончании респираторного взрыва p40phox дефосфорилируется. Предполагают, что фосфорилированный остаток Thrl54 ak действует как ингибитор оксидазы, а нефосфорилированный — как активатор. Однако в работе Ueyama T. et al. (2007) не была подтверж­ дена значимость фосфорилирования p40phox для динамики сборки ферментного комплекса. Таким образом, вопрос о роли фосфорили­ рования в регуляции данной субъединицы остается спорным .

Что касается малых ГТФ-связывающих белков, участвующих в регу­ ляции активности NADPH-оксидазы, то для активации Rac2 необ­ ходимо фосфорилирование обменного фактора гуаниновых нуклео­ тидов Vavl по остатку тирозина Туг174 тирозиновой протеинкиназой Sykl. Также перераспределение обменного фактора P-Rexl в клет­ ке активируется тирозиновым фосфорилированием, тогда как его

фосфорилирование протеинкиназой А приводит к ингибированию транслокации. Фосфорилирование RaplA протеинкиназой С активи­ рует транслокацию белка из специфических гранул, но фосфорили­ рование протеинкиназой А приводит к подавлению взаимодействия белка с цитохромом Ь558 .

Существует несколько моделей активации NADPH-оксидазы .

Наиболее полная современная модель активации респираторного взры­ ва, опосредованной рецептором Fey, описана в работе Ueyama T. et al .

(2007). Мы не будем останавливаться на описании моделей, но приведем.ru общую последовательность событий, ведущих к активации NADPHоксидазы. Связывание лиганда с рецептором на плазматической мем­ бране фагоцита ведет к активации цитоплазматических тирозиновых и серин/треониновых протеинкиназ. Фосфорилирование p47phox сни­ ib мает аутоингибирование белка, активирует транслокацию комплекса цитоплазматических субъединиц и его взаимодействие с цитохромом Ц58- С помощью SH3 домена р47р ю связывается с обогащенным 1х r-l пролином доменом p22phox и посредством РХ домена с фосфоинозитидами мембраны. Кооперативность этих обязательных взаимодействий ведет к активации NADPH-оксидазы. Фосфорилирование по тиро­ зину активирует фактор обмена гуаниновых нуклеотидов, комплекс he GDI/Rac2 распадается и происходит замена ГДФ на ГТФ. Rac2-ГTФ взаимодействует с p67phox, связываясь с мотивом тетратрикопептидных повторов. Этот комплекс считается активатором gp91phox для генера­ ции супероксида, p67phox прямо взаимодействует с gp91phox. Двойной us механизм регуляции NADPH оксидазы компонентом p40phox был пока­ зан с применением мутантных продуктов. Предполагается, что взаи­ модействие домена РХ белка с актином цитоскелета стабилизирует NADPH-оксидазу в покоящейся клетке, тогда как связывание домена ak с фосфатидилинозит-3-фосфатом потенцирует продукцию суперок­ сида при стимуляции, причем в обоих случаях необходимо взаимодей­ ствие данной субъединицы с p67phox. В динамической последовательно­ сти сборки комплекса выделяют раннюю и позднюю фазы активации, соответствующие маскированному или «открытому» состоянию p40p o hx при взаимодействии с фосфатидилинозит-3-фосфатом плазматической мембраны (Ueyama T. et al., 2007). В двухшаговой модели максимальный уровень активации фермента достигается после того, как заякорен­ ный в мембране Rac2 взаимодействует с р67р ю. Как последовательные 1х этапы запуска продукции АФК также рассматриваются праймирование и активация, при которых праймированию соответствует состоя­

ние активации GEF и киназ, а активации — полная сборка комплекса из мембранных и цитоплазматических компонентов .

В клетках разных тканей обнаружены гомологи gp91phox фагоцитов человека. Они объединены в семейство белков NOX (NADPH oxidas­.ru es). Описаны 5 представителей семейства: NOX-1, NOX-2 (NADPHоксидаза фагоцитов), NOX-3, NOX-4, NOX-5. Кроме того, к данному семейству относят белки с двойной (оксидазной и пероксидазной) активностью — DUOX-1 и DUOX-2. Экспрессия p67phox и p47phox только частично коррелирует с экспрессией NOX .

ib Белки семейства NOX обнаружены в клетках организмов разных таксономических групп: от зеленых растений до нематод и млеко­ питающих. В настоящее время проведена систематизация белков r-l семейства NOX и их регуляторных белков, установлены альтерна­ тивные наименования, хромосомная локализация, аминокислотная последовательность, общее количество однонуклеотидного полимор­ he физма и др. (по Bedard К., Krause К.-Н., 2007). Проведен всесторонний анализ молекулярной эволюции и консервативных ф ункций членов семейства NOX и DUOX, включая идентификацию консервативных аминокислотных остатков (Kawahara T. et al., 2007). Авторы считают, us что наличие консервативных областей указывает на сохранение своей функции членами семейства в процессе биологической эволюции .

Кроме того, прослежена молекулярная эволюция регуляторных субъ­ единиц, что привело к выводу об их высокой консервативности .

Общим свойством белков семейства NOX считают способность ak продуцировать АФК. Степень гомологии между белками семейства оценивают в 20— 60% (Kawahara T. et al., 2007). С-концевая область всех NOX белков имеет участки связывания NADPH и ФАД, трансмем­ бранные домены — участки связывания гемов. В N -концевой внутри­ клеточной области NOX-5 есть так называемая структура «finger» для связывания ионов Са2+. Такая структура также присутствует в белках DUOX-1 и DUOX-2 между основной частью молекулы и экстраклеточным доменом с пероксидазной активностью. Наличие такого домена указывает на возможность регуляции активности белка ионами Са2+, т.е. на зависимость активности от внутриклеточной концентрации свободного Са2+ .

В настоящее время механизмы активации и регуляции активности NOX белков, за исключением NOX-2, охарактеризованы весьма фраг­ ментарно. Показано, что регуляторная субъединица NADPH-оксидазы фагоцитов p47phox в условиях in vitro взаимодействует также с NOX-1 и NOX-3, которые образуют мембранный комплекс с p22phox. Выявлены регуляторные белки для NOX-1: р41п х (или NOXO1 — «организующая о субъединица», аналог p47phox) и р51п х (или NOXA1 — «активирующая о субъединица», аналог p67phox). Присутствие третьего компонента p40phox (или его аналога) остается под вопросом. В структуре р41п хотсутствует о

ib активность NOX-3. Определена только частичная корреляция между экспрессией NOX и регуляторных субъединиц. Считается, что NOX-4 активирована конститутивно и не требует стимуляции. Активность r-l NOX-4, по крайней мере частично, регулируется на уровне mRNA;

в гладкомышечных клетках сосудов транскрипционный фактор E2F является позитивным регулятором транскрипции NOX-4. Активность NOX-5, DUOX-1 и DUOX-2 регулируется Са2+, взаимодействие с регу­ he ляторными субъединицами, в том числе с p22phox, не установлено .

Относительно зависимости от малых G -белков известно, что в регу­ ляции активности NOX-1, NOX-2 и NOX-3 участвуют Rac белки, акти­ вация которых опосредована факторами обмена гуаниновых нуклео­ us тидов: Vav-1 и P-Rex-1 для NOX-2 (NADPH-оксидаза фагоцитов) и P-PIX — для NOX-1. Считается, что NOX-4 и NOX-5 не зависят от Rac .

Локализация белков N0X в клетке ak Установлено, что белок NOX-2 в фагоцитах локализован во вну­ триклеточных везикулах, в плазматической мембране, фагосомах, фаголизосомах; в эндотелиальных и мышечных клетках сосудов — в плазматической мембране, ядре и эндоплазматическом ретикулуме. Кроме того, белок NOX-2 определен в перинуклеарной области эндотелиальных клеток в покое; в негематопоэтических клетках — в везикулах, ассоциированных с эндоплазматическим ретикулумом, которые сливаются с плазматической мембраной при активации клетки. Определено, что белок NOX-1 локализован в поверхностных доменах мышечных клеток, NOX-4 — в локусах адгезии и мембра­

нах внутриклеточных органелл. Белки с двойной активностью DUOX-1/2, присутствующие в тироцитах, локализованы преимуще­ ственно в эндоплазматическом ретикулуме .

1.10. ЭКСПРЕССИЯ БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА N0X В ЖЕНСКОЙ

.ru Роль NADPH-оксидаз в физиологических процессах, включая репродуктивные, у человека рассмотрена в подробном обзоре литера­ туры (Bedard К. and Krause К-Н., 2007). Есть сведения, что активность, отнесенная к NADPH-оксидазе, и белки семейства NOX присутствуют в различных отделах женской репродуктивной системы вне беременно­

Рис. 10. Физиологическая значимость белков семейства NOX и продуцируемых ими АФК в регуляции функций клеток репродуктивной системы человека

Кроме того, в матке экспрессируется DUOX-2 — оксидаза с двойной (оксидазной и пероксидазной) специфичностью. Экспрессия NOX-2, NOX-4 и NOX-5 выявлена в яичниках .

В плаценте человека NADPH-оксидаза впервые идентифицирова­ на цитохимическими методами в синцитиотрофобласте при своевре­ менных родах. Электронноплотные преципитаты, указывающие на активность NADPH-оксидазы, зарегистрированы на микроворсинчатых мембранах плацент, особенно на поверхности плазматической мембраны микроворсинок синцитиотрофобласта после 25 нед геста­.ru ции (Matsubara S. and Sato I., 2001). Фермент был солюбилизирован и охарактеризован по биохимическим параметрам. Он состоит из субъ­ единиц с молекулярными массами 58 кДа и 33 кДа. Его свойства явно отличаются от свойств NADPH-оксидазы мигрирующих нейтрофилов и ib макрофагов (Manes S., 2001). Автор данной работы также установил, что в трофобласте присутствует постоянная (конститутивная) ферментатив­ ная активность, которая служит источником АФК в области контакта r-l «плод-мать». Так впервые была охарактеризована NOX-1 в плаценте .

Позже определена локализация NOX-1 в мембранных структурах клеток, в нормальной плаценте белок NOX-1 обнаруживают в синцитиотрофо­ бласте, в эндотелии сосудов ворсин и в некоторых стромальных клетках he (Cui X. et al., 2006). Плацентарные макрофаги, клетки Хофбауэра, экспрес­ сируют субъединицы NADPH-оксидазы фагоцитов (NOX-2) (Myatt L .

and Cui X., 2004). В этой же работе приведены сведения, что NOX-3 экс­ прессируется в тканях плода, NOX-4 — не только в плодных тканях, us но и в плаценте, NOX-5 — в различных фетальных тканях, а также в селезенке взрослых и матке. Фермент с двойной активностью DUOX-1 также экспрессируется в плаценте. В клетках нормальной плаценты определена экспрессия регуляторных субъединиц p22phox, р47р ю и 1х ak p67ph0\ она была более высокой в плацентах женщин с гестозом (Dechend R. et al., 2003) .

В плаценте человека при нормальных своевременных родах при­ сутствует высокая базальная активность NADPH-оксидазы, которая почти в 3 раза выше на ранних сроках. Также наблюдается более высокая общая антиоксидантная емкость, включая тканевую кон­ центрацию глутатиона и глутатион-8-трансферазную активность, по сравнению с соответствующими значениями в плаценте после сво­ евременных родов. Опосредованную NADPH-оксидазой генерацию супероксида относят к важным модуляторам антиоксидантной защи­ ты на ранних сроках беременности (Raijmakers М.Т. et al., 2006) .

Рис. 11. Ф актор расслабления сосудов и ингибитор активн ости белков сем ей­ r-l ства NOX — оксид азота (NO ), производим ы й N O -синтазой .

Чрезмерная ак ти вац и я N A D PH -оксидазы клеток эндотели я приводит к и з­ быточной продукции супероксида ( О2 ) и его взаимодействию с NO-, п р и во ­ дящ ем у к пониж ению концентрации NO- и образованию п ероксинитрита he Ангиогенные и ангиорегуляторные процессы, в KOTopbixNADPH-оксидазы принимают активное участие, играют важную роль в функцио­ нировании женской репродуктивной системы (например, в регуляции менструального цикла или в формировании децидуальной оболочки us матки). Считают, что установление материнского кровообращения в плаценте сопровождается взрывом окислительного стресса, что может играть физиологическую роль для стимуляции дифференцировки, но может стать фактором патогенеза гестоза при недостаточной ak емкости антиоксидантных систем.

Белки семейства NOX экспресси­ руются в клетках сосудов (по Bedard К., Krause К.-Н., 2007):

• NOX-2 — в адвентициальных фибробластах аорты (активация ангиотензином 1 1 ), в эндотелиальных клетках больших сосудов (активация Ф НО -а, ангиотензином II, фактором роста эндотелия сосудов), в гладкомышечных клетках артерий;

• NOX-1 — в гладкомышечных клетках сосудов;

• NOX-4 — в эндотелии и гладкой мускулатуре кровеносных сосудов .

В клетках гладкой мускулатуры кровеносных сосудов NOX-4 обе­ спечивает поддержание дифференцированного фенотипа мышеч­ ных клеток (Xiao Q. et al., 2009). В физиологических условиях белки

семейства NOX обеспечивают поддержание нормального артериаль­ ного давления. Показано, что оксид азота (NO) является фактором расслабления сосудов, который производит NO-синтаза эндотелия .

Тонус сосудов регулируется балансом между уровнями оксида азота и супероксида, производимого NADPH-оксидазой (рис. 11) .

ib NOX-3, NOX-4, NOX-5. Есть сведения, что NOX-3 экспрессируется в почке, селезенке плода, костных тканях черепа и клетках головного мозга, NOX-5 — в различных тканях плода. В тимусе плода была опре­ r-l делена gp91phox мРНК. Экспрессия DUOX-1 вовлечена в функциональ­ ную дифференцировку клеток эпителия легких плода, она значитель­ но усиливается незадолго перед родами (Fischer H. et al., 2007). Авторы he предполагают, что таким образом слизистая оболочка легких плода подготавливается к встрече с патогенами вне матки. Существуют отличия в экспрессии субъединиц оксидазы в клетках новорожден­ ного и взрослого человека. Показано, что в нейтрофилах пуповинной крови, где функционирует NOX-2, наблюдается увеличенное содержа­ us ние цитохрома b5 gв плазматической мембране и пониженный уровень цитозольных компонентов p47phox, p67phoxи p40p по сравнению с клет­ hX ками взрослого человека (Chudgar U.H. et al., 2005) .

Выявлены 4 сплайс-формы NOXO1 человека: N0X01(3 является ak мажорной мРНК сплайс-формой в кишечнике человека и печени плода, тогда как NOXOly была мажорным видом в яичке .

1.12. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ NADPH-ОКСИДАЗ Ф ункция белков семейства NOX, состоит главным образом, в гене­ рации АФК, которые могут играть различную роль в жизни клетки .

Следует отметить, что в работах по исследованию роли АФК в био­ логических процессах обращают особое внимание на их источник .

Роль NADPH-оксидаз определяется при использовании ингибито­ ров (дифенилиод хлорид — DPI, апоцинин, 4-(2-аминоэтил) бензенсульфонилфторид, неоптерин, ингибиторные пептиды), антител к субъединицам фермента, животных с удаленными генами (knock-out animals). Первоначально хронический гранулематоз — заболевание, которое развивается вследствие мутаций в генах, кодирующих субъ­ единицы NADPH-оксидазы, — дал богатый материал для выяснения роли фермента и его субъединиц .

Наиболее хорошо изучена роль NADPH-оксидазы фагоцитов.ru (NOX-2) в защите организма от инфекций. АФК, продуцируемые при фагоцитозе, направлены не только на непосредственную деструкцию патогена, но и на создание оптимальных условий для активации протеаз в фаголизосоме (Segal A.W., 2005). Кроме того, электрогенный ib характер функционирования фермента создает сдвиг трансмембранного потенциала, что приводит к активации и/или инактивации ионных каналов .

В макрофагах плаценты, клетках Хофбауэра, как и в макрофа­ гах, присутствующих в других органах, NOX-2 выполняет защитную функцию. Защитные свойства приписывают также NADPH-оксидазе в трофобластах (Matsubara S., Sato I., 2001) .

Результаты, подтверждающие важную роль NADPH-оксидаз как ферментов, продуцирующих АФК, и СОД как наиболее быстро реаги­ рующих на окислительный стресс ферментов в физиологии репродук­ тивной системы, обобщены в обзоре N. Sugino (2007). Вероятно, АФК и СОД (в дополнение к стероидным гормонам яичников, цитокинам,

факторам роста и эйкозаноидам) вовлечены в регуляцию функций эндометрия человека и действуют в качестве локальных регуляторов .

Они участвуют в таких процессах, как менструация и формирование децидуальной оболочки .

Предполагают, что продуцируемые клетками плаценты АФК вовле­ чены в развитие и дифференцировку, так как в плаценте человека при нормальных своевременных родах отмечается высокая базальная активность NADPH-оксидазы, на ранних сроках беременности она выше почти в 3 раза (Raijmakers М.Т. et al., 2006). Опосредованную.ru NADPH-оксидазой генерацию супероксида считают важным модуля­ тором антиоксидантной защиты на ранних сроках беременности. Она вовлечена в экспрессию антиоксидантных генов, а также в восприятие кислорода в плаценте (см. рис. 10) .

Раннее плацентарное развитие характеризуется быстрой дифib ференцировкой и миграцией клеток, ремоделированием матрик­ са. Супероксид вовлечен в сигнальные пути, регулирующие эти процессы. Вероятно, основным источником супероксида служит r-l NADPH-оксидаза. Считают, что ферментативная активность NADPHоксидазы, конститутивная в трофобласте в области контакта «плодмать», является источником АФК, необходимых для роста и развития he клеток (Manes С., 2001; Matsubara S., Sato I., 2001) .

Ферменты с двойной специфичностью DUOX-1/2, активность кото­ рых связана с выбросом пероксида водорода и созданием кислого pH, как известно, вовлечены в защиту от инфекций слизистых оболочек us разных органов (кишечник, матка, слюнные железы и др.). Показано, что незадолго до родов повышенная экспрессия DUOX-1 способствует созреванию клеток слизистой оболочки легких плода, что повышает устойчивость к легочным инфекциям в условиях окружающей среды ak вне матки (Fischer H. et al., 2007) .

Избыточное количество АФК вследствие дисбаланса между их образованием и удалением — основной признак оксидативного стрес­ са. Последний вносит значимый вклад в патогенез заболеваний чело­ века, в основе которых (или их осложнений) лежит повреждение био­ логических молекул. Кроме того, оксидативый стресс опасен тем, что он вызывает нарушения в восприятии и передаче сигнала вследствие

участия АФК в качестве сигнальных молекул в трансдукции сигнала с рецепторов и в регуляции активности определенных ферментов .

Возникновение и развитие осложнений беременности и послеро­ дового периода связано с оксидативным стрессом, имеющим систем­ ный или локальный характер. АФК экзогенного и эндогенного про­ исхождения могут действовать на структурные и функциональные компоненты репродуктивной системы. Общее свойство АФК — зави­ симость их действия от концентрации: в низких концентрациях они обладают митогенным действием и усиливают пролиферацию клеток;

ib держании окислительно-восстановительного гомеостаза в клетке .

Основными источниками АФК служат электронно-транспортные цепи митохондрий, эндоплазматического ретикулума и NADPHr-l оксидазы (NOX). Для защиты от АФК в высоких концентрациях в клетках есть специализированные ферментные и неферментные аитиоксидантные системы .

При снижении физиологического уровня АФК происходят изме­ he нения, приводящие к нарушению пролиферации клеток и защиты организма от инфекций. При повышении уровня АФК могут проис­ ходить события, приводящие к усилению процессов старения или к смерти клетки. Увеличенная продукция АФК приводит к случайным us повреждениям белков, липидов, ДН К и окислительному стрессу. При нормальном функционировании клетки скорости продукции и уда­ ления АФК относительно постоянны и сбалансированы. Механизм поддержания окислительно-восстановительного баланса основан на ak запуске сигнального каскада, чувствительного к АФК, что приво­ дит к увеличению экспрессии антиоксидантных ферментов. Запуск окислительно-восстановительной сигнализации происходит при нарушении баланса либо при увеличении концентрации АФК .

Хронический метаболический сдвиг, возникающий в результате устойчивого дисбаланса между оксидантами и антиоксидантами (оксидативный стресс), активирует множество сигнальных каскадов, что изменяет экспрессию генов и впоследствии влияет на способность клеток к выживанию. Развитие беременности приводит к оксидативному стрессу из-за усиления метаболической активности организма, при преэклампсии он может быть связан с активацией нейтрофилов .

Избыточная продукция АФК при оксидативном стрессе приводит к окислительному повреждению липидов, белков, углеводов, ДНК, которые могут иметь необратимый характер. Клеточная мембрана и рецепторы на поверхности клетки — первые мишени повреждающего действия АФК. При окислительном стрессе активируется множество сигнальных каскадов, участвующих в регуляции клеточного роста, пролиферации и выживания, а также адгезии и миграции, но в ситуа­ ции сильного окислительного стресса — в активации проапоптотических путей .

.ru i енерация АФК характеризуется реакцией, получившей образное название «респираторный взрыв». Наиболее яркое проявление мета­ болического сдвига в активированных фагоцитах — резкое увели­ чение расхода глюкозы. Фермент, ответственный за респираторный взрыв — NADPH-оксидаза. При ее активации внеклеточный кислород ib превращается в супероксид-анион радикал (О 2-), что сопровождается окислением цитозольного NADPH, продуцируемого при активации гексозомонофосфатного шунта .

r-l Образующиеся при респираторном взрыве АФК повреждают нуклеиновые кислоты, обладают мутагенным и летальным действием на клетки, инициируют реакции перекисного окисления липидов, he инактивируют ферменты. АФК действуют не только на клеткимишени, но на сами фагоциты. Для защиты от избыточного количе­ ства АФК в клетке есть ферменты (СОД, каталаза), активность кото­ рых направлена на трансмутацию высокореактивных форм в менее us активные или неактивные .

Связывание лиганда (хемотаксические пептиды, фрагменты ком­ понентов комплемента, липидные производные) с соответствующим рецептором на плазматической мембране фагоцита запускает сиг­ ak нальные события, которые приводят к активации внутриклеточ­ ных ферментов (киназ и фосфатаз). Основной механизм активации NADPH-оксидазы — фосфорилирование. При активации происходит сборка ферментного комплекса из мембранных и цитоплазматиче­ ских компонентов .

Активность, отнесенная к NADPH-оксидазе, и белки семейства NOX присутствуют в различных отделах женской репродуктивной системы вне беременности и во время нее, а АФК участвуют в регуля­ ции ее функций. В трофобласте присутствует постоянная (конститу­ тивная) ферментативная активность, которая служитисточникомАФК в области контакта «плод-мать», Ангиогенные и ангиорегуляторные

процессы, в которых NADPH-оксидазы принимают активное участие, играют важную роль в функционировании женской репродуктивной системы (например, в регуляции менструального цикла или в форми­ ровании децидуальной оболочки матки). Считают, что установление материнского кровообращения в плаценте сопровождается взрывом окислительного стресса, что может играть физиологическую роль для стимуляции дифференцировки, но может стать фактором патогенеза преэклампсии при недостаточной емкости антиоксидантных систем .

us Важную роль в репродуктивном процессе играют имму­ нологические реакции, находящиеся под регуляторным воз­ действием гипофизарных гонадотропинов и половых гор­ монов. Беременность — динамический процесс, при котором ak происходит адаптация иммунной, сосудистой и гормональной систем матери. При беременности прерывается менструаль­ ный цикл и создается локальное гипоксическое окружение, пригодное для плацентации и развития эмбриона и плода .

Плод, являющийся по сути полуаллогенным транс­ плантатом, при физиологически протекающей бере­ менности не отторгается благодаря комплексу имму­ нологических механизмов, которые действуют в период гестации. Иммунологические изменения, происходящие от начала беременности и до 16 нед гестации, создают

благоприятный иммунологический фон для имплантации зародыша, роста и созревания плаценты, а также органогенеза плода .

Обеспечивающая нормальное развитие и выживание плода специ­ фическая перестройка материнского организма сопровождается морфологическими и функциональными изменениями в иммунной системе беременной, которые индуцируют толерантность к анти­ генам плода. Реализация супрессии иммунной активности матери происходит в основном на уровне трофобласта и децидуальной ткани,

2.1.1. Факторы, контролирующие процесс имплантации ib За физиологический обмен между развивающимся плодом и его мате­ рью отвечает плацента — специализированный орган, при образовании которого включается серия событий, известных как имплантация. В ходе r-l нее клетки фетального происхождения (трофобласт) внедряются в деци­ дуальную ткань — модифицированный слой клеток материнского про­ исхождения (эндометрий), выстилающий матку. Имплантация приводит he к тесному контакту клеток плода и матери, генетически отличающихся друг от друга. Взаимоотношение плаценты и матки можно сравнить с таковым между трансплантированной тканью и организмом реципиента при клинической трансплантации. Однако при имплантации не дей­ ствуют законы классической трансплантационной иммунологии, т.е. не us развивается материнский Т-клеточный ответ на чужеродные антигены фетальной плаценты. Выявлена более сложная ситуация, поскольку на локальном уровне на имплантацию преимущественно влияет необычное иммунное окружение, в котором большее значение имеют естественные ak киллерные клетки (NK-клетки), а не Т-лимфоциты .

Трофобласт, представляющий периферическую часть зародыша человека, играет ключевую роль в имплантации и плацентации, про­ исходящих в результате взаимодействия между фетальными и мате­ ринскими тканями с участием мембранных лигандов и рецепторов, гормонов и локально секретируемых факторов. Чтобы произошла имплантация бластоцисты, эндометрий должен превратиться в деци­ дуальную ткань. В поздней фазе менструального цикла происходит модификация стромальных клеток эндометрия, желез и сосудов, а также изменение клеточного состава иммунных клеток независимо от присутствия бластоцисты в полости матки .

Экспрессия специфических молекул клеточной адгезии и эндокрин­ ных, паракринных, аутокринных сигналов способствует динамически сбалансированному уникальному процессу адгезии трофобласта к эндо­ метрию во время имплантации и последующей его инвазии в мате­ ринскую ткань. Успех имплантации во многом зависит от синхрон­ ности обмена сигнальными молекулами между эмбрионом и матерью .

Продуцируемые эндометрием, предимплантационным эмбрионом и развивающимся трофобластом цитокины и соответствующие рецепторы играют важную роль в материнско-фетальном общении. Необходимый.ru для имплантации бластоцисты процесс общения между эмбрионом и маткой осуществляется взаимодействием между клетками трофобласта и эндометрием в ограниченный период времени, называемый «окном рецептивности» (20— дни менструального цикла) .

ib Для успешной имплантации необходимо, чтобы эндометрий был готов к имплантации бластоцисты. Состояние восприимчивости матки (рецептивности эндометрия) продолжается 5— дней после r-l овуляции. В ответ на сигналы, поступающие от эмбриона, в перифе­ рической крови матери появляются белки, специфические для бере­ менности, и происходит серия морфологических, биохимических и иммунологических изменений в матке. Эти системные и локальные he изменения считаются свидетельством «материнского распознавания беременности». Они первоначально зависят от присутствия эстроге­ нов и прогестерона, хотя в дальнейшем — от сигналов эмбриона и вне­ дряющегося трофобласта. Вне этого периода апикальная поверхность us эпителия покрывается толстым гликокаликсом, состоящим главным образом из муцина, в частности MUC-1, трансмембранного глико­ протеина, характеризующегося наружным внеклеточным доменом, который предотвращает прилипание бластоцисты .

ak Этот процесс пробуждается прогестероном и регуляторными агентами, увеличивающими уровни циклического АМФ (цАМФ), Децидуализация продолжается в течение беременности, регулируя последующую инвазию трофобласта и образование плаценты путем изменения экспрессии регуляторных факторов, таких как металлопротеиназы, цитокины, поверхностные интегрины и молекулы глав­ ного комплекса гистосовместимости (МНС) .

Прилипание бластоцисты к стенке матки зависит от взаимодей­ ствия между такими молекулами, как селектин, интегрины и трофинины, экспрессированными на клетках трофобласта и эпителии матки .

Ключевая роль в контроле имплантации бластоцисты принад­ лежит эндометриальным хемокинам и цитокинам. Хемокины спо­ собствуют миграции лейкоцитов в децидуальную ткань и вызывают определенное воспалительное состояние. В этом процессе участвуют NK-клетки, взаимодействующие с неполиморфными антигенами I класса HLA, экспрессированными внедряющимся трофобластом .

Кроме того, сигнальные агенты, секретируемые семинальными вези­ кулами и железистой тканью простаты, взаимодействуют с эпите­.ru лиальными клетками шейки матки и эндометрием, рекрутируя и активируя макрофаги, гранулоциты и ДК. Они играют роль в иммунорегуляции и ремодулировании тканей, что увеличивает рецептивность эндометрия. Трансформирующий ростовой фактор р (TGF-p) и простагландины, присутствующие в семинальной жидкости, уча­ ib ствуют в увеличении цитокиновой продукции и сосудистой прони­ цаемости, что способствует привлечению и прилипанию бластоцисты к эндометрию. Хотя нормальная беременность — физиологический r-l процесс, наблюдаемое на ранней стадии состояние воспаления в месте имплантации, а позже и системное, регулируются теми же цитокинами, которые участвуют в запуске воспаления, ведущего к различным he осложнениям беременности. По мнению Lunghi L. и соавт. (2007), доминирующую в репродуктивной иммунологии в течение многих лет гипотезу о «Th-l/Th-2» сдвиге следует интерпретировать скорее как модуляцию экспрессии цитокинов, регулирующих сосудистые процессы плацентации, чем как специфический механизм подавле­ us ния Т-клеточного механизма отторжения плода .

В свою очередь, трофобласт продуцирует паракринные сигналы, модулирующие экспрессию генов децидуальных стромальных кле­ ток. Клетки становятся круглыми, ультраструктурно сходными с ak миофибробластами и эпителиальными клетками. Они освобождают пролактин, релаксин, ренин, специфические белки внеклеточного матрикса, ламинин и фибронектин, и белок, связывающий инсулинподобный фактор роста (IGFBP-1). Определена корреляция между высвобождением белков и изменениями в экспрессии рецепторов стероидных гормонов и стероидного метаболизма, экспрессии ф ер­ ментов, ростовых факторов и цитокинов, индукции модуляторов апоптоза и специфических транскрипционных факторов. Происходит удлинение спиральных артерий путем пролиферации эндотелиаль­ ных и гладкомышечных клеток с сохранением интегральной струк­ туры сосудов .

Процесс имплантации представляет собой серию определенных событий, многие из которых сходны с таковыми воспалительной реакции и подвержены влиянию факторов, присутствующих в маточ­ ном микроокружении, которое включает гормоны, ростовые факторы, воспалительные и провоспалительные цитокины. Восприимчивость эндометрия к имплантирующейся бластоцисте формируется с участи­ ем инсулиноподобного фактора роста (ИФР-1 и -2), эпидермального фактора роста, основной формы фактора роста фибробластов, сосуди­ стого эндотелиального ростового фактора, трансформирующих фак­.ru торов роста. На ранних стадиях имплантации обнаружены фактор, ингибирующий лейкоз, интерлейкин-1 (ИЛ-1) и трансформирующие факторы роста а и (5. Исследование влияния ИЛ-1 и ИЛ-6 на экспрес­ сию некоторых молекул адгезии на клетках трофобласта человека ib в условиях in vitro показало, что эти цитокины стимулировали экс­ прессию рецепторов ламинина и коллагена (интегрины a l и а 2) .

При имплантации важную роль играют факторы, определяющие r-l первичную зону децидуализации (фактор роста фибробластов, фибронектин, ламинин, коллаген I, III, V типов, циклооксигеназа 2). В про­ цессе имплантации участвуют следующие интегрины: aV(33, обладаю­ щий сродством к фибронектину; а4рН — к фибронектину и к VCAM-1;

he a lp l — к ламинину и коллагену. Факторы, участвующие в формирова­ нии вторичной зоны децидуализации (металлопротеиназы матрикса, их тканевые ингибиторы, активаторы и ингибиторы плазминогена, протеин, связывающий инсулиноподобный фактор роста 1, транс­ us формирующий фактор роста Р), важны для процесса инвазии .

Апоптоз (программированная клеточная гибель) железистых клеток в рецептивном эндометрии необходим для образования децидуальной ткани и имплантации. Клеточная гибель путем апоптоза в железистых ak клетках эндометрия совпадает по времени с окном имплантации, апоптотический феномен сопровождается снижением экспрессии Вс1-2, зависящей от постовуляторного снижения концентрации эстрадиола .

И ндукция апоптоза в эндометрии имплантирующейся бластоци­ стой — возможный механизм, позволяющий эмбриону проникнуть через эпителиальный барьер перед тем, как он внедряется глубоко в строму. Считается, что апоптоз в эндометрии — необходимое условие успешной имплантации бластоцисты в течение имплантационного окна. Увеличенная экспрессия Вах и уменьшенная Вс1-2 создают предпосылки для индукции апоптоза в железистых клетках, что ассо­ циируется с началом децидуальной реакции стромы эндометрия .

После овуляции в эндометрии резко увеличивается количество NK-клеток, фенотипически и функционально отличающихся от цир­ кулирующих. Они не обладают цитолитической активностью, экс­ прессируют интегрины, способствующие миграции и внедрению этих клеток в децидуализированный эндометрий. В результате децидуализации эндометрия создается уникальное микроокружение, играю­ щее важную роль в приобретении специфичности децидуальными NK-клетками. Во второй половине беременности наблюдается сни­.ru жение количества децидуальных NK-клеток вплоть до полного исчез­ новения к моменту родов. В связи с этим выдвинута гипотеза о том, что главная роль NK-клеток имеет отношение к ранней беременности, когда они модулируют имплантацию и плацентацию, взаимодействуя как с децидуальными стромальными клетками, так и с клетками тро­

дуальными стромальными клетками, экспрессирующими гормональ­ ные рецепторы. Показано, что глюкокортикоиды способны снижать количество децидуальных NK-клеток (Quenby S., Farquharson R., 2006) .

Децидуализация характеризуется также снижением количества us I h-1 и увеличением Th-2-лимфоцитов, эффект которых пробуждается прогестероном и цитокинами. Предполагают, что Th-2-цитокины защищают плод и трофобласт, угнетая NK-клеточную цитотоксическую активность и пролиферацию, производя сдвиг NK-клеточной цитокиновой продукции к Th-2 фенотипу и угнетая цитотоксическую ak активность Т-клеток .

2.1.2. Факторы, участвующие в контроле дифференцировки и функций трофобласта Специализированные клеточные типы — синцитиотрофобласт и вневорсинчатый цитотрофобласт — происходят от стволовых клеток цитотрофобласта. Во время имплантации бластоцисты клетки цитотрофобласта сливаются, образуя наружный слой непролиферирующего многоядерного синцитиотрофобласта, растущего благодаря включению новых клеток цитотрофобласта. Важную роль в фето-материнском

обмене играет обладающий эндокринной функцией синцитиотрофобласт, который секретирует гормоны, участвующие в гомеостазе беременности, такие как ХГЧ и плацентарный лактоген .

Приблизительно на 14-й день имплантации цитотрофобластные клетки прорываются через слой синцитиотрофобласта. Начинается вторжение клеток вневорсинчатого цитотрофобласта в виде колонн трофобластных клеток в строму эндометрия, затем глубже в часть миометрия, которое производит глубокие изменения внутри маточ­ ных сосудов .

.ru Дифференцировку цитотрофобласта контролируют различные агенты, такие как транскрипционные факторы, специфические гены, гормоны, ростовые факторы, цитокины и уровень О2 .

Трансформирующий фактор роста ( угнетает дифференцировку ib клеток, располагающихся вдоль пути инвазии при помощи эндогли­ на, компонента— рецепторного комплекса трансформирующего фак­ тора роста р, тогда как ФНО-а редуцирует образование синцитиаль­ r-l ного цитотрофобласта. Инвазия вневорсинчатым цитотрофобластом эндометриальных сосудов становится очевидной с 8 -й недели, тогда как инвазия сосудов миометрия начинается с 14-й недели .

Экспрессия ангиопоэтинов и их рецептора (Tie-2) наблюдается he в течение ранней плацентации, что предполагает участие регулятор­ ных факторов в ремоделировании сосудов и регулировании функции цитотрофобласта. Показано, что ангиопоэтины стимулируют проли­ ферацию и миграцию культивируемых цитотрофобластных клеток .

us Внедряющиеся цитотрофобластные клетки и NK-клетки способ­ ны освобождать вазоактивные молекулы. Вазодилятаторами служат оксид азота и монооксид углерода, продуцируемый гемоксигеназой .

Взаимодействие между рецепторами NK-клеток (KIR) и моле­ ak кулами I класса МНС (HLA-C, Е и G) на клетках цитотрофобла­ ста модифицирует цитокиновый репертуар NK-клеток и регулирует экспрессию молекул адгезии, а также функцию металлопротеиназ матрикса. Клетки интерстициального цитотрофобласта движутся к внутреннему миометрию, где сливаются и становятся гигантскими клетками плацентарного ложа. Так как эти многоядерные клетки теряют способность к миграции и инвазии, не исключено, что их образование представляет механизм, предотвращающий более глубо­ кое проникновение трофобласта в стенку матки .

Внедряющиеся клетки цитотрофобласта увеличивают экспрессию белков, способствующих инвазии, включая матриксные металлопроГЛАЗА 2, ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ БЕРЕМЕННОСТИ: РОЛЬ ФАКТОРОВ ВРОЖДЕННОГО. • теиназы, а5р1 и аф1-интегрины, VE-кадгерин и специфические трофобластные молекулы I класса HLA, которые, по-видимому, играют роль в предотвращении отторжения плода. Эти клетки снижают экс­ прессию молекул адгезии, таких как «6|34-интегрин или Е-кадгерин, не относящихся к процессу инвазии, или регуляторных факторов, угнетающих клеточную инвазию .

Уровни О2 влияют на клеточные функции вневорсинчатого цито­ трофобласта, в частности на экспрессию некоторых транскрипцион­.ru ных факторов. Имплантацию бластоцисты, плацентацию и раннее развитие эмбриона до 10 нед гестации характеризуют относительно низкие уровни кислорода в окружающей среде. Низкие уровни О2 сти­ мулируют пролиферацию цитотрофобласта и угнетают дифференцировку вневорсинчатого цитотрофобласта и синцитиотрофобласта .

ib Гипоксия действует, модифицируя экспрессию генов или стабиль­ ность мРНК. Дифференцировку цитотрофобласта стимулирует фак­ тор роста эндотелия сосудов, экспрессирующийся в децидуальных, r-l цитотрофобластных и клетках вневорсинчатого цитотрофобласта, а его эффект угнетается fms-подобной тирозиновой киназой-1 (sFlT-1), которая связывает фактор роста эндотелия сосудов .

he Гипоксия снижает инвазивность вневорсинчатого цитотрофобла­ ста. Вероятно, это обусловлено модификацией экспрессии интегринов, на которые, в свою очередь, влияют компоненты экстраклеточного матрикса .

us Кислородный баланс влияет на функцию трофобласта и развитие эмбриона. Помимо влияния на дифференцировку цитотрофобласта и функцию клеток вневорсинчатого цитотрофобласта, он оказывает воз­ действие на выживание и развитие эмбриона. Гипоксия пробуждает ak экспрессию HIF-1 гена, который активирует множество генов, вклю­ ченных в пролиферацию и дифференцировку, а также в клеточный адаптивный ответ на низкий уровень О2 .

Гипоксическая среда, в которой зародыш развивается в ранний период беременности, защищает фетальные ткани и процесс развития от опасного воздействия АФК во время критических фаз эмбриогенеза и органогенеза. Эта защита возможна в связи с наличием внутренних и наружных антиоксидантных защитных механизмов. К первым относят­ ся аитиоксидантные ферменты, такие как СОД, глутатионпероксидаза и у- глутам ил ц исте ин — с интаза. В ооците, эмбрионе и маточных трубах обнаружены кодирующие ферменты транскрипты, экспрессия которых существенна для приобретения эмбрионом склонности к развитию .

Наружные защитные механизмы представлены неферментными антиоксидантами (гипотаурин, таурин и аскорбиновая кислота), кото­ рые найдены в фолликулярной и трубной жидкости. Установлено, что трофобластные клетки, экспонированные к АФК или другим цитотоксикантам, увеличивают экспрессию металлсвязывающего протеи­ на, металлотионеина, который проявляет защитную роль прямыми и непрямыми механизмами, связывая и нейтрализуя эти токсиканты, одновременно освобождая нормально связанный цинк, обладающий цитопротективным действием .

.ru Напряжение О2резко повышается в конце первого триместра, когда увеличиваются маркеры оксидативного стресса и в клетках трофобла­ ста появляются мРНК окислительных ферментов. Такая ферментная экспрессия может быть индуцирована NADPH-оксидазами, стиму­ ib лирована собственно гипоксией, которая ведет к внутриклеточной продукции супероксида (Raijmakers М.Т. et a l, 2006). В дальнейшем увеличивается экспрессия антиоксидантных ферментов, возможно r-l участвующих в модуляции функции вневорсинчатого цитотрофо­ бласта. Авторы продемонстрировали, что супероксид и различные АФК индуцируют экспрессию HIF-1 и других генов, относящихся к he сосудистому и матриксному ремоделированию, так же как и к кле­ точному апоптозу. Преждевременное и широко распространенное начало материнского плацентарного кровообращения до развития антиоксидантной защиты в плаценте коррелирует с оксидативным повреждением трофобласта и может быть причиной раннего преры­ us вания беременности .

Данные о том, что физиологические концентрации АФК действуют благоприятно, позволили сформулировать «свободнорадикальную тео­ рию развития». Согласно этой теории на временной курс и направление ak формирования развивающихся организмов может влиять различное снабжение О, и/или градиенты внутриклеточного редокс-состояния .

Известно, что низкие концентрации АФК стимулируют клеточную пролиферацию и экспрессию генов. Именно поэтому предполагают, что благоприятное влияние АФК может иметь отношение к контролю локальной воспалительной реакции .

W. Droge (2002) показал, что физиологические уровни АФК инду­ цируют экспрессию некоторых клеточных транскрипционных фак­ торов посредством активации множественных сигнальных путей трансдукции. Напротив, высокие уровни АФК заведомо опасны для выживания и функционирования клеток. Исследования in vitro пока­

зали, что увеличенное требование О2 развивающимся эмбрионом усиливает продукцию АФК, представляя тератогенную угрозу для тканей плода мыши. Более того, вызванные оксидативным стрессом повреждения могут быть ответственны за задержку или прекраще­ ние развития преимплантационных эмбрионов. Не исключено, что высокие уровни образования АФК могут инициировать воспаление и способствовать его распространению, вызывая апоптоз плацен­ тарных тканей. В работе Biondi и соавт. (2005) подчеркнута важная.ru роль оксидативного баланса при беременности. Поддержание баланса между свободными радикалами и антиоксидантами существенно для нормального течения беременности, поскольку низкие концентрации радикалов благоприятно действуют на развитие эмбриона и контроль уровня воспалительных цитокинов .

ib Плацента служит источником множества прооксидантных аген­ тов, антиоксидантных ферментных систем и гормонов, благодаря чему при нормальной беременности может контролировать перекисное r-l окисление липидов. В связи с тем, что при беременности усиливаются процессы окисления, следует ожидать укорочение лаг-фазы окис­ ления липопротеинов низкой плотности. Показано, что резистент­ he ность окисления липопротеинов низкой плотности не изменяется при нормальной беременности во II и III триместрах. Полагают, что эстриол — антиоксидант, концентрация которого увеличивается у беременных, — может быть частью собственной защиты, ограничи­ us вающей оксидативные повреждения .

Беременность сопровождается уменьшением тотальной антиокси­ дантной защиты в I триместре с постепенным увеличением в течение беременности и достижением нормальной оценки в послеродовом ak периоде. Уровень липидных пероксидов значительно увеличивается к концу беременности. Их изменение коррелировало с увеличением субфракционного профиля липопротеинов низкой плотности .

В плаценте женщины отмечен высокий уровень ангиогенеза (неоваскуляризация из предсуществущих сосудов) и васкулогенеза (обра­ зование сосудов из ангиобластов). Кроме того, здесь происходит сосудистая мимикрия (псевдоваскулогенез). Она заключается в том, что при нормальном развитии плаценты клетки цитотрофобласта, замещающего эндотелий плацентарных артериол, меняют эпители­ альный фенотип на эндотелиальный. При этом внутрисосудистый трофобласт разрушает и изменяет структуру материнских артериол, питающих плаценту. Замещая внутреннюю и среднюю оболочку, 60 • о к с и д а т и в н ы й ст р е с с в ге н е з е а к у ш е р с к и х о с л о ж н ен и й клетки трофобласта превращают эти сосуды в несокращающиеся аневризмы. Синтезируемый находящимися в этой области большими гранулярными лимфоцитами оксид азота индуцирует расслабление гладких мышц сосудов .

Вневорсинчатый цитотрофобласт, таким образом, выполняет свою основную функцию, которая заключается в создании привилеги­ рованного снабжения кровью межворсинчатых пространств путем закупорки сосудов на ранних стадиях гестации, защите зародыша от высокого материнского артериального давления и ремоделировании

трофобласта прогрессирует не далее внутренней трети миометрия .

В течение этого процесса клетки цитотрофобласта прекращают деление и приобретают поверхностные характеристики эндотели­ альных клеток. Например, экспрессия Е-кадгерина и интегрина а 6(3 4 us снижается, а уе-кадгерина, а Д -и н тегр и н а и молекулы адгезии кле­ ток сосудов (VCAM) — увеличивается. С нарушением процесса псевдоваскулогенеза связывают преэклампсию — опасное осложнение беременности, связанное с мелкой (поверхностной) инвазией цито­ ak трофобласта. М одуляция фенотипа адгезии является критической для нормальной инвазии цитотрофобласта. Кроме того, оптималь­ ная экспрессия молекул адгезии на эндотелиальных клетках необхо­ дима для нормальной циркуляции иммунокомпетентных клеток .

Несомненно интересен вопрос, какую роль в процессе импланта­ ции и плацентации играют различные компоненты иммунной систе­ мы матери и как они взаимодействуют с развивающимся эмбрионом .

Очевидно, в процессе имплантации участвуют механизмы, препят­ ствующие отторжению полуаллогенного трансплантата .

Во второй половине XX в. усилия иммунологов были направлены в основном на изучение адаптивного (приобретенного) иммунитета и лимфоцитарных механизмов клеточного и гуморального иммунитета, интерес к врожденному иммунитету ослабевал. Однако созданное.ru И.И. Мечниковым учение о фагоцитах в последнее время пережи­ вает свое второе рождение, которое в значительной степени связано с открытием цитокиновой регуляции иммунного ответа и изучения влияния цитокинов на клеточный ответ. В матке присутствуют все клеточные элементы, необходимые для развития и врожденного, и

Читайте также:  Что попить от стресса и нервов мужчине

дена важная роль фагоцитов в иммунопатологических процессах, устойчивости к инфекциям, при неспецифическом воспалении, унич­ тожении малигнизированных и иных форм патологически изменен­ ных клеток. Для фагоцитов характерно наличие значительного цитоus токсического потенциала, высокой мобилизационной готовности и реактивности, что позволяет им, как и NK-клеткам, выступать в первой линии эффекторных механизмов иммунологического гомео­ стаза .

ak Фагоцитирующую функцию в организме человека выполняют несколько типов клеток. В первую очередь, это клетки, осуществляю­ щие защиту при каких-либо инфекциях и инвазиях — макрофаги, моноциты и нейтрофилы. У эозинофилов и базофилов она представ­ лена в значительно меньшей степени. Кроме того, фагоцитирующую функцию могут брать на себя специфические клеточные элементы различных тканей (фиброкласты, остеокласты, клетки микроглии) .

В основе современных взглядов на процесс фагоцитоза лежат исследования, свидетельствующие об особенностях окислительного метаболизма активированных фагоцитов, процессов поглощения и разрушения внеклеточных объектов. Цитотоксический потенциал фагоцитирующих клеток реализуется путем их активации и запуска

секреции эффекторных молекул. В активированном фагоците про­ исходит усиление энергетического и окислительного метаболизма, процессов синтеза и секреции, адгезивных свойств и рецепторной функции плазматической мембраны, изменение активности лизосомальных и мембранных ферментов, благодаря чему увеличивается способность к миграции и хемотаксису. Значительное увеличение при фагоцитозе количества кислорода, поглощаемого лейкоцитами, называют «респираторным взрывом». Активация мембранных оксидаз, катализирующих перенос электронов с NADPH на молеку­.ru лярный кислород — ключевой механизм респираторного взрыва .

Происходящая при этом стимуляция окисления глюкозы в гексозомонофосфатном шунте приводит к гиперпродукции биологических оксидантов — свободных радикалов кислорода и пероксида водорода .

ib Фагоциты, сами хорошо переносящие гипоксию, используют респи­ раторный взрыв в качестве оружия против объектов, воспринимае­ мых как антигомеостатические факторы .

r-l В гранулах фагоцитов содержится богатый арсенал гидролити­ ческих ферментов (нейтральных и кислых гидролаз). Секретируя эти ферменты, клетки разрушают внеклеточные объекты, размер которых исключает возможность поглощения, и способны воздей­ he ствовать на другие медиаторные системы. Фагоциты в кратчайший срок мобилизуются и функционируют в физиологических ситуациях и при разнообразных патологических процессах благодаря активному секреторному высвобождению эффекторных молекул. Кроме гидро­ us литических ферментов активированные фагоциты выделяют также и другие биологически активные вещества (пирогены, интерфероны, простагландины, тромбоксаны, биооксиданты, монокины, факторы, сами стимулирующие предшественники миелопоэза, лейкотриены, ak вызывающие сокращение гладких мышц и повышение сосудистой проницаемости). Молекулы, активирующие фагоциты, продуци­ руются лимфоцитами, фибробластами, тромбоцитами, эндотелием и образуются в системах комплемента, свертывания, фибринолиза, калликреин-кининов, иммуноглобулинов .

Достаточно сложные взаимоотношения существуют внутри фаго­ цитарной системы. Нейтрофилы первыми мигрируют в зону альте­ рации, продуцируя хемоаттрактанты, вызывающие направленную миграцию моноцитов в очаги тканевого повреждения и формирова­ ние моноцитарного инфильтрата. В свою очередь, нейтрофилы акти­ вируются факторами, выделяемыми моноцитами и макрофагами .

I-аспознавание и восприятие внешнего сигнала фагоцитом приво­ дят к реактивным изменениям в плазматической мембране, которая дифференцирует молекулярный профиль внешних раздражителей .

Происходит активация внутриклеточных сигналов-посредников и трансформация их в определенную форму клеточного ответа. Энергия раздражения трансформируется в энергию клеточного возбуждения .

М акрофаги и нейтрофилы способны рецептировать Fc-фрагмент IgG и IgA, производные комплемента (С ЗЬ, С 3d, С Зе, С 5а, С 567),.ru различные хемоаттрактанты, бактериальные гликопротеиды, фибронектин, адренергические и холинергические агенты, гистамин, глюкокортикоиды, эстрогены .

Фагоцитоз усиливается в сывороточной среде при связывании опсонинов: сывороточные белки — IgG, С 3 (С ЗЬ), фибронектин, ib С-реактивный белок. Кооперативно созданную мощную опсоническую защиту рассматривают как один из главных факторов противоинфекционного иммунитета. Однако роль ее шире, так как при r-l опсонизации клеточные реакции фокусируются на любых объектах экзогенного и эндогенного происхождения, вступающих в противо­ речие с гомеостазом при попадании во внутреннюю среду.

Например, he опсонизация способствует:

• удалению продуктов тканевого распада;

• разрушению малигнизированных и инфицированных вирусами клеток;

• элиминации антигенов, прочно связанных с тканевыми субстра­ тами .

В результате опсонизации, сопровождающейся реакциями различ­ ak ных систем гуморального гомеостаза, происходит гиперпродукция биологически активных веществ, влияющих на клеточную реактив­ ность. Наработка С 3-опсонинов вызывает каскадную активацию комплемента, при которой образуется С 5а — один из самых сильных эндогенных стимуляторов фагоцитоза .

Мононуклеарные фагоциты, представленные в основном макро­ фагами, играют также важную роль в механизмах формирования приобретенного иммунитета, так как на плазматической мембра­ не макрофагов происходит представление антигенных детерминант Т-лимфоцитам в виде комплекса с продуктами иммунорегуляторных генов. Без участия моноцитов/макрофагов и полинуклеарных лейко­ цитов в полном объеме не осуществляются реакции, индуцированные

антителами-опсонинами, гиперчувствительность замедленного типа, повреждения, вызываемые иммунными комплексами. Активирован­ ные макрофаги подавляют пролиферацию нормальных и опухолевых клеток. В организме они проявляют клеточную цитотоксичность — специфическую (цитолитический эффект) и неспецифическую (цитостатический эффект) .

Большое количество макрофагов содержится в эндометрии и миометрии матки. Они находятся в эндометриальной строме, интраэпителиальных участках, базальных лимфоидных скоплениях и внутри.ru полостей желез. М акрофаги экспрессируют рецепторы для эстрогенов, стероидные гормоны регулируют их количество. Макрофаги привле­ кают эстроген-стимулированные ростовые факторы. Обнаруживается увеличение количества этих клеток уже в середине лютеиновой фазы ib цикла .

М оноциты, составляющие один из компонентов врожденной иммунной системы, играют ключевую роль в иммунном ответе, r-l перерабатывая антиген и продуцируя цитокины, что определяет последующий ответ лимфоцитов. При беременности циркулирующие моноциты активируются и продуцируют ряд цитокинов, среди кото­ рых находятся относящиеся к Th-1 типу. Секретируемый моноцитами he интерлейкин-12 (ИЛ-12) стимулирует NK-клетки и Т-лимфоциты, индуцирует продукцию интерферона-у (ИФН-у) и усиливает клеточ­ ный иммунитет .

Факторы, активирующие моноциты у беременных, могут про­ us дуцировать клетки трофобласта. Они способны вырабатывать ИЛ-4, который после 24 ч инкубации in vitro, праймирует продукцию ИЛ-12 .

С другой стороны, клетки (клетки трофобласта, фетальные эритроциты и лейкоциты), так же как субклеточные частицы (мембранные фраг­ ak менты синцитиотрофобласта), обнаруживаются в кровяном русле ма­ тери и служат материалом, который фагоцитируется циркулирующи­ ми моноцитами и вызывает их активацию. Предполагают, что этот механизм важен для нормального течения беременности .

Хотя существует большое количество данных, поддерживающих «полуаллогенную» теорию, она сфокусирована, главным образом, на изучении процесса толерантности к антигенам партнера, пред­ ставленным бластоцистой. Показано, что внедряющийся трофобласт активно рекрутирует материнские иммунные клетки. Грофобластные клетки экспрессируют рецепторы, способные распознавать патогенассоциированные молекулярные образцы, представляемые бакте­

риями, вирусами, паразитами и грибами. Эти трансмембранные рецепторы, распознающие молекулярные образцы патогенов, назы­ вают То11-подобными рецепторами (TLR). TLR — ключевые фигуры в активации врожденной иммунной системы. Все 10 типов TLR экспрессирует плацента (Abrahams V.M., Мог G. 2005). Стимуляция TLR-4 липополисахаридом (ЛПС) или TLR-3 поли(1:С) — синтетиче­ ским аналогом вирусной ssRNA — приводит к увеличению продук­ ции провоспалительных хемокинов клетками трофобласта человека .

Хемокины рекрутируют материнские иммунные клетки, в частности.ru С014+-моноциты, к месту имплантации .

Предполагают, что воспалительное микроокружение необходи­ мо для прикрепления и инвазии бластоцисты (Мог G. et al., 2005) .

По мнению авторов, существование «воспаления, обусловленного ib имплантацией эмбриона» — условие, зависящее от соответствующего «обучения» врожденной иммунной системы трофобластом. При этом клетки трофобласта успешно организуют воспалительное микроокру­ r-l жение и регулируют дифференцировку и активацию моноцитов, что и назвали «обучением моноцитов». В свою очередь, рекрутированные моноциты продуцируют и секретируют факторы, такие как цитокины he и хемокины, которые способствуют переживанию и функционирова­ нию трофобласта .

S. Fest и соавт. (2007) представили данные о том, что трофобластные клетки регулируют миграцию и дифференцировку моноцитов .

Трофобластные клетки увеличивали миграцию и индуцировали us значительное увеличение секреции и продукции провоспалитель­ ных цитокинов (И Л -6, ИЛ-8, ФНО-а) и хемокинов. Эти хемокины включают RANTES (регулируемые активацией, экспрессирован­ ные и секретированные нормальными Т-клетками), моноцитарный ak хемоаттрактантный протеин-1 (МСР-1), ИЛ-8 и ростовой онкоген-ос (GRO-a), которые имеют сильные хемоаттрактантные свойства и могут рекрутировать материнские иммунные клетки, в частности CD14+ моноциты, к месту имплантации. Более того, ответ моноцитов на ЛПС изменялся после экспозиции к трофобластным клеткам .

Таким образом, показано, что трофобластные клетки способны рекрутировать и успешно обучать моноциты продуцировать и секретировать провоспалительные цитокины и хемокины, поддерживаю­ щие их рост и выживание. Более того, они могут модулировать ответ моноцитов на бактериальные стимулы. Значение влияния макрофагов на процесс имплантации неясно, тогда как этим клеткам отводится

важная иммунорегуляторная роль в событиях, происходящих после имплантации. Децидуальная ткань обладает различными иммуноло­ гическими и гематологическими свойствами .

Одним из компонентов врожденной иммунной системы, при­ надлежащих к первой линии защиты против внедряющихся патоге­ нов, считают полиморфоядерные лейкоциты, мигрирующие в ткани в ответ на воспалительные или хемоаттрактантные стимулы. При активации полиморфоядерные лейкоциты производят интенсивный оксидативный взрыв, генерируя токсичные свободные радикалы и.ru высвобождая деградирующие ферменты и воспалительные медиаторы при дегрануляции. При нормальном менструальном цикле их много в фаллопиевых трубах. После овуляции количество их увеличивается в фаллопиевых трубах и эндометрии .

ib Привлечение полиморфоядерных лейкоцитов в ткани женского репродуктивного тракта происходит под контролем стероидных поло­ вых гормонов. Не исключено и прямое влияние половых гормонов r-l на функции полиморфоядерных лейкоцитов. В полиморфоядерных лейкоцитах, выделенных из крови женщин, обнаружены транскрип­ ты рецепторов для эстрогенов. Показана экспрессия в полимор­ фоядерных лейкоцитах обоих протеинов. Исследования in vitro he продемонстрировали эффект эстрадиола на хемотаксис полиморфо­ ядерных лейкоцитов, респираторный взрыв, фагоцитоз и дегрануляцию в ответ на хемоаттрактант N-formyl-Met-Leu-Phe .

Нейтрофилы, полученные от беременных женщин, вызывали про­ us дукцию ФНО тромбоксан- и циклооксигеназа-2-зависимыми механиз­ мами. Активированные нейтрофилы генерируют АФК, которые могут приводить к окислительному повреждению биомолекул. Показано, что тромбоксан принимает участие в продукции супероксида нейтроak филами, полученными от беременных женщин (Vaughan J.E. et al., 2006). Генерация супероксида нейтрофилами значительно снижается при угнетении синтеза тромбоксана, циклооксигеназы-2 или фосфолипазы 2. Угнетение супероксидной генерации аспирином пред­ полагает, что циклооксигеназа-2 играет важную роль в продукции супероксида нейтрофилами, обусловленной тромбоксаном .

Беременность была определена как антивоспалительное состоя­ ние (превалирование Th-2 типа иммунного ответа), однако поя­ вились данные, подтверждающие, что для нормального процесса имплантации и инвазии трофобласта необходимо провоспалительное микроокружение. При имплантации бластоцисты в эндометрий

наблюдается увеличение продукции провоспалительных цитокинов и хемокинов, а угнетение воспалительного ответа приводит к нару­ шению имплантации .

2.2.2. Естественные киллерные клетки (NK-клетки), дендритные клетки, узТ-лимфоциты При нормальной физиологически протекающей беременности.ru в децидуальной оболочке увеличивается количество различных лей­ коцитов, однако клетки врожденной иммунной системы доминируют в этой ткани. С 80-х годов прошлого столетия большой интерес вызы­ вает популяция NK-клеток — необычных лимфоцитов, предпочти­ тельно распознающих и убивающих клетки, лишенные экспрессии ib классических МНС I класса, причем цитолитический эффект их не связан с предварительной иммунизацией. NK-клетки способны вызывать цитолиз опухолевых клеток-мишеней, а также клеток, r-l пораженных вирусами и другими внутриклеточными патогенами .

Получив сигнал об угрозе нарушения генетически обусловленного постоянства внутренней среды, они первыми неспецифически реа­ he гируют на чужеродный агент, способствуя его элиминации путем проявления цитотоксической активности и участвуя в регуляции защитных реакций других систем организма (эндокринной, иммун­ ной, нервной) .

По мнению многих авторов, NK-клетки — ключевой компонент us врожденной иммунной системы, особенно на ранних стадиях иммун­ ного ответа против определенных вирусов, паразитов и микробных патогенов. NK-клетки — наиболее распространенная популяция в секреторном эндометрии и в децидуальной ткани при ранней бере­ ak менности, что ассоциируется с успешным исходом беременности .

Зрелые NK-клетки циркулируют главным образом в перифериче­ ской крови, составляя 5— 20% общего количества лимфоцитов. На осно­ вании уровня экспрессии низкоафинного рецептора к Fc-фрагменту у-иммуноглобулина ША (CD16) и молекулы адгезии нейтральных клеток (CD56), периферические NK-клетки делят на две большие субпо­ пуляции: CD56+CD16 — и CD56+CD16+-NK-KneTKH. CD56+CD16

-NKклетки — первичный источник секретируемых иммунорегуляторных цитокинов. Субпопуляцию CD56+CD16+ составляют эффекторы естест­ венной цитотоксической активности и антителозависимой клеточной цитотоксичности (АЗКЦ) .

NK-клетки — доминирующие лейкоциты в децидуальной ткани, количество их в матке резко увеличивается в поздней фазе менстру­ ального цикла и на ранней стадии беременности. Они быстро аккуму­ лируются в паренхиме органов при инфекции, опухолевом росте или воспалении, активно принимают участие в элиминировании повреж­ денных клеток или в активации и рекрутировании других иммунных клеток путем секреции ряда цитокинов и хемокинов. Устанавливая тесный контакт с дендритными клетками (ДК), они выполняют кри­ тическую роль в регуляции и врожденного, и приобретенного имму­.ru нитета .

NK-клетки непосредственно распознают молекулы, принад­ лежащие патогенам, с помощью активирующих и ингибиторных рецепторов, которые являю тся биоактивационными рецепторами ib или То11-подобными рецепторами (TLR). Путем взаимодействия с использованием активаторных рецепторов (NKG2D) они способны распознавать собственные белки, экспрессия которых увеличивается r-l на «стрессированных» или поврежденных клетках. С помощью инги­ биторных рецепторов распознают специфические молекулы I клас­ са МНС. Уровни последних часто снижаются при трансформации или инфицировании вирусами клеток-мишеней, которые становят­ he ся более чувствительными к NK-клеточному лизису. Контролируя экспрессию молекул I класса МНС, NK-клетки используют много рецепторов, которые распознают группы собственных классических и неклассических рецепторов аллелей I класса МНС .

us Ингибиторные рецепторы способны распознавать молекулы 1клас­ са МНС, принадлежащие к 2 группам:

• семейство KIR-рецепторов, распознающих антигены HLA-A, В, С аллелей;

• рецепторы С-типа лектина, CD94/NKG2A, которые связывают широко представленные неклассические молекулы I класса — HLA-E .

Оба рецепторных семейства включают активационные копии со сходной специфичностью. Функциональная роль МНС-I-активирую­ щих рецепторов и идентичность их лигандов еще неясна. Все эти рецеп­ торы олигоклонально распределены на разных NK-клеточных под­ группах, но большинство NK-клеток экспрессирует по меньшей мере один ингибиторный рецептор собственного I класса МНС, который связывается специфическим лигандом, блокирующим NK-клеточную активацию путем угнетения передачи активационного сигнала .

Продемонстрировано сущ ествование N K -клеток, которые не экспрессируют рецепторы для собственного МНС I класса .

Предполагаются некоторые механизмы, ведущие к собственной толе­ рантности NK-клеток (Raulet D.H., Vance R.E., 2006; Yokoyama W.M., Kim S., 2006) .

NK-клеточная функция — результат сопутствующего вовлечения различных активирующих и ингибиторных рецепторов особенным набором лиганд, представленных на клетках-мишенях. В большин­.ru стве случаев ингибиторные сигналы перекрывают активирующие .

Однако индукция лигандов для активаторных рецепторов на стрессированных или поврежденных клетках-мишенях, таких как протеины, относящиеся к МНС I класса А и В (MICA и MICB), ведет к связыванию NKG2D-aKTHBHpyioiuero рецептора, который передает ib сигналы, преимущественно перекрывая ингибиторные, и таким обра­ зом NK-клетки активируются, приобретая способность убивать эти клетки-мишени. N KG2D-лиганды экспрессируются на поверхности r-l опухолевых клеток различных гистотипов, инфицированных клетках и индуцируют их повреждение. Показано, что Ы КС20-лиганды также экспрессируются на Т-клетках, пролиферирующих в ответ на анти­ he генную стимуляцию (Cerboni С. et al., 2007). NK-клетки могут экс­ прессировать рецепторы для микробных продуктов, принадлежащих к семейству TLR, такие как TLR-3, TLR-7, TLR-9. Их экспрессия на NK-клетках увеличивается в течение NK-клеточной дифференцировки и активации, причем некоторые из них экспрессируются только на us определенных подтипах NK-клеток .

На основе рецепторного репертуара и уровней экспрессии поверх­ ностных рецепторов идентифицированы фенотипически различа­ ющиеся NK-клеточные популяции, ассоциирующиеся с разными ak функциями и миграционными способностями.

В периферической крови человека описаны 2 больших подтипа NK-клеток:

• CD56l0 CDl6high (С056тусклы W еС016яркие), представляющие большин­ ство (около 90%) NK-клеток, экспрессирующие мало CD56 моле­ кул и много CD16 — цитотоксические NK-клетки;

• CD56hishCD16low-noflTHn, составляющий около 10% от NK-клеток (много CD56 и мало CD16) молекул на поверхности — продуценты иммунорегуляторных цитокинов .

NK-клетки вносят вклад в поддержание гомеостаза иммунной системы и регулируют приобретенный иммунный ответ, продуци­ руя цитокины и хемокины. При развитии инфекционного процесса

NK-клетки — ранний источник ИФН-у, который необходим для поля­ ризации Т-хелперов 1 типа (Th-1). Разные подтипы NK-клеток могут продуцировать цитокины 1-го типа (И Ф Н-уи ФНО-а) или 2-го типа (ИЛ-5, ИЛ-13, ИЛ-10). Они могут также производить трансформи­ рующий фактор роста (3 и контролировать рекрутирование специфи­ ческих подтипов Т-клеток путем секреции различных хемокинов .

При вирусных и бактериальных инфекциях NK-клетки продуцируют такие хемокины, как макрофагальные воспалительные белки 1а и lb (M IP-la, MIP-lb), RANTES, которые важны для привлечения и акти­.ru вации других воспалительных клеток .

NK-клетки участвуют в индукции иммунного ответа Т-клеток и поддержании Т-клеточного гомеостаза прямой элиминацией антигенпрезентирующих клеток (АПК) и активированных Т-клеток и/или ib освобождением ингибиторных цитокинов (трансформирующий фак­ тор роста (3 и ИЛ-10), которые угнетают созревание ДК, либо актива­ цию и функцию Т-клеток .

r-l В течение последних лет роль NK-клеток в контроле беременности оживленно дискутируется. При нормальной беременности они функ­ ционируют скорее как нецитотоксические клетки, приносят пользу, секретируя цитокины, хемокины и ангиогенные факторы. Однако he цитотоксические потенции их против тканей плода и матери могут проявляться во время инфекции и воспаления .

NK-клетки, играющие важную роль в течение беременности, в первом триместре составляют около 70% иммунных клеток, при­ us

С D 56 ту клы — N К- к л е т о к обладает высокой цитотоксичностью, тогда как сс С 056яркие-1ЧК-клетки имеют низкую цитотоксическую способность, но эффективно секретируют цитокины (Hanna J.et al., 2006) .

Во время имплантации децидуальные NK-клетки экспрессируют фенотип, отличающийся от такового периферических NK-клеток. При развитии гестационного процесса количество N K-клеток снижается, во время родов эти лейкоциты отсутствуют. Напротив, макрофаги состав­ ляют 20— 30% децидуальных иммунных клеток в месте имплантации, и количество их остается высоким в течение всей беременности .

Ф енотипический и функциональны й анализ децидуальных NK-клеток указывает, что они являются уникальной популяцией,

отличающейся от NK-клеток периферической крови уникальным транскрипционным профилем. Экспрессируемый ими набор молекул адгезии и рецепторов для хемокинов отличается от такового клеток периферической крови. Маточные NK-клетки способны мигрировать в ответ на CXCL-9, CXCL-10, CXCL-12 хемокины .

Происхождение маточных NK-клеток до сих гюр недостаточно ясно .

Они могут пролиферировать и дифференцироваться из NK-клеточных предшественников под контролем половых стероидных гормонов,.ru эстрогенов и прогестерона, а также индуцироваться ИЛ-15, кото­ рый обнаруживают в децидуальном микроокружении. По данным Keskin D.B. и сотрудников (2007), высвобождаемый децидуальными стромальными клетками трансформирующий фактор роста р способ­ ствует конверсии CD16+-NK-KiieTOK в СО!6

созревания, они производят тканеспецифическую дифференцировку в маточном микроокружении .

Экспрессия костимуляторных лигандов на плазматической мем­ бране активированных NK-клеток может позитивно регулировать Т-клеточный адаптивный ответ с помощью непрямых механизмов, us включающих секрецию цитокинов или хемокинов и созревание или активацию ДК. Кроме того, активированные NK-клетки, экспресси­ рующие лиганды для Т-клеточных костимуляторных молекул, такие как C D -86, CD-80, CD-70 и OX4GL, общаются с Т-клетками посред­ ak ством прямых клеточных контактов (Hanna J. et al., 2006) .

NK-клетки могут ослаблять Т-клеточный адаптивный иммун­ ный ответ механизмами, включающими уничтожение Д К и /или активированные Т-клетки и секрецию ингибиторных цитокинов .

Показано, что активированные ИЛ-2 мышиные NK-клетки распозна­ ют и лизируют Т-клеточные бласты перфорин-зависимым образом через NK-клеточный активаторный рецептор NKG2D (Cerboni С. et al., 2007) .

NK-клетки непосредственно участвуют в регуляции созревания ДК, играющих важную роль в индукции адаптивных иммунных отве­ тов, путем продукции ИФН-у и Ф НО-а. Взаимодействие незрелых ДК 72 • о к с и д а т и в н ы й с т р е с с в ге н е з е а к у ш е р с к и х о с л о ж н е н и й с N K -клетками, активированными ИЛ-2, может вызывать созревание или клеточную гибель. Идентификация рецепторов, вовлеченных в цитотоксический эффект, обусловленный NK-клетками, на зрелых и незрелых ДК, показала важную роль NKp30 и DNAM-l/nectin-2 рецепторной пары. Зрелые Д К в свою очередь стимулируют эффек­ торные ф ункции и пролиферацию NK-клеток при участии ряда цитокинов: ИЛ-12, ИЛ-15, ИЛ-18 и ИФН-ос/р .

Так, NK-клетки могут вносить вклад в супрессию индукции Т-клеточных ответов и поддержание Т-клеточного гомеостаза прямой

рующий фактор и ИЛ-10, вносят вклад в поддержание толерогенного фенотипа ДК (Dietl J. et al., 2006) .

Близкое окружение спиральных артерий NK-клетками вместе с их способностью продуцировать ангиогенные факторы — фак­ us тор роста сосудистого эндотелия, плацентарный ростовой фактор и ангиопоэтин-2 — предполагает большую роль влияния этих клеток на васкуляризацию слизистых и развитие плаценты (Croy А.В. et al., 2006) .

ak Получены данные, указывающие, что особенная комбинация мате­ ринских KIR (KIR АА) и фетальных молекул МНС класса I (HLA-C2 группа аллелей) сопровождается увеличением риска преэклампсии (Hiby S.E. et al., 2004). На основании этого предположили, что взаимо­ действие между материнскими KIR, присутствующими на децидуаль­ ных NK-клетках, и отцовскими аллелями HLA-C, экспрессирован­ ными цитотрофобластом, имеет важные функциональные следствия, касающиеся регуляции развития плаценты и ремоделирования сосу­ дов. Причем риск преэклампсии будет выше среди пар, состоящих из японских женщин, у которых преобладание KIR АА генотипа — 60%, и европеоидных отцов, у которых частота HLA-C2 группы — 32%

в популяции (тогда как у японцев — 9% HLA-C2 в популяции). Однако в связи с малым количеством исследованных пациентов авторы не смогли подтвердить эту гипотезу .

Таким образом, важная роль NK-клеток в контроле беременности на нескольких уровнях становится все более ясной. При нормальной беременности кажется, что они приносят пользу, секретируя цитоки­ ны, хемокины и ангиогенные факторы. Однако имея цитолитический аппарат, они способны атаковать фетальные и материнские ткани при.ru развитии инфекции и воспаления .

В эндометрии и децидуальной ткани при ранней беременности присутствуют зрелые CD83+ — ДК миелоидной природы. CD83 — мар­ кер зрелости ДК — представляет собой гликопротеин 45 кДа имму­ ноглобулинового суперсемейства, который взаимодействует с Т-клет

периферической толерантности (Steinman R.M., 2007). Зрелые ДК ассоциируются с поляризацией Т-клеток Th-1-типа, хотя было пока­ зано, что децидуальные CD83+ C D llc+ CD80+ CD86+ клетки проявля­ ют сниженную способность продуцировать И Л -12 по сравнению с ДК us периферической крови .

Laskarin G. и соавт. (2008) исследовали возможные различия в фено­ типе и функции CD la4 CD83+ ДК в отношении их взаимодействия с аутологичными децидуальными NK-клетками в 1 триместре нор­ ak мальной беременности. Значительные различия в фенотипе и цитокиновом профиле наблюдались между свежевыделенными из дециду­ альной ткани CD la+- и С 083+-клетками. С01а+-клетки имели менее зрелый фенотип и более низкую экспрессию HLA-DR и костимуляторных молекул (CD80 и CD86), а также более высокую экспрессию эндоцитарного рецептора CD206 и рецептора для провоспалительных цитокинов CD195 по сравнению с С 083+-клетками. Установлено, что децидуальные С 083+-клетки с более зрелым фенотипом, в противо­ положность менее зрелым СО!а+-клеткам, содержали меньше ИФН-у, Ф НО-а и ИЛ-15 цитокинов в цитоплазме и вызывали более слабую пролиферацию С 056+-клеток после культивирования in vitro в тече­ ние 48 ч. CD83+ клетки не влияли на экспрессию цитолитических

медиаторов и продукцию провоспалительных цитокинов С 056+-клетками, тогда как незрелые С01а+-клетки увеличивали перфорин-, FasL- и Ф НО-а-зависимый апоптоз и снижали содержание И Л -15 в децидуальных С 056+-клетках после 18-часового совместного куль­ тивирования. Предполагают, что децидуальные С01а+-клетки регу­ лируют и формируют в децидуальной ткани NK-клеточную функцию более глубоко, чем CD83+ клетки .

ДК среди АПК играют центральную роль в инициации адаптивно­ го иммунного ответа. В дополнение к стимуляторным свойствам АПК.ru играют регуляторную роль в иммунной системе, будучи способными индуцировать анергию или толерантность против встречаемых анти­ генов. Значимость Д К для периферической толерантности очевидна, так как они индуцируют дифференцировку Т-хелперных клеток не ib только в Th-1-, но и в Th-2-типы клеток .

Инвазия трофобласта происходит глубоко в ткани матки без явной активации материнской иммунной системы. Децидуальная ткань r-l содержит относительно большое количество гемопоэтических мононуклеарных клеток во время беременности. Причем децидуальные макрофаги составляют около 20% этих клеток, тогда как Т-клеток содержится очень мало. На ранней стадии беременности найдены he зрелые СВ83+ ДК. В это время NK-клетки составляют главную попу­ ляцию мононуклеарных клеток. Количество их значительно умень­ шается к окончанию гестационного периода .

К клеткам врожденной иммунной системы относят субпопуляцию us Т-лимфоцитов, экспрессирующих антигенсвязывающий рецептор у5 .

Считают, что классические осрТ-лимфоциты не способны распозна­ вать трофобласт, на клетках которого экспрессируются атипичные молекулы МНС-1. yT-клетки могут распознавать атипичные (неклас­ ak сические) антигены трофобласта. В децидуальной ткани иденти­ фицированы у§Т-лимфоциты, способные реагировать на антигены, экспрессированные трофобластом, и взаимодействовать с антигенраспознающим рецептором арТ-клеток. Известно, что yST-клетки — первая линия защиты от инфекционных агентов, таких как бакте­ рии, вирусы и паразиты. Представляющие первую линию защиты от инфекционных агентов убТ-клетки — возможные источники Th-1 и Th-2-цитокинов, треть из которых продуцируется как Th-1-, так и Th-2-типы цитокинов, имея T h-0-фенотип. Значительная доля убТ-клеток тимус-независима, имеет Т-клеточный рецептор, может не иметь CD4 и/или CD8, но распознает специфические антигены и

белки теплового шока (БТШ). Могут также распознавать антигены, не связанные с МНС, растворимые антигены и углеводы .

В ранние сроки беременности децидуальные лимфоциты чело­ века содержат у8Т-лимфоциты со сниженной аллореактивностью .

Предполагают, что децидуальная ткань при ранней беременно­ сти служит местом временного внетимусного созревания клетокпредшественников yT-клеток, являющихся незрелыми клетками костно-мозгового происхождения, экспрессирующими CD56 рецеп­.ru тор — маркер NK-клеток. CD56+16+ 78-клетки периферической крови при активации проявляю т Th-1 фенотип, продуцируя Ф Н О -а и ИФН-у. В децидуальной ткани CD56+ многочисленны, но лишены маркера периферических NK-клеток — CD16. С помощью ПЦ Р пока­ зано, что эти цитокины могут продуцироваться по меньшей мере

ствия. Важным условием в этом процессе является установление адек­ ватного микроокружения, которое способствует клеточному росту и угнетает вредные воспалительные реакции .

Путем пролиферации, миграции и инвазии эмбрионального трофо­ бласта в эндометрий и его сосуды образуется гемохориальная плацента человека. Инвазивные процессы, которые сопровождают имплантацию бластоцисты, контролируются в зоне материнско-плодового взаимо­ действия факторами из децидуальной ткани и гравидарного эндометрия и самого трофобласта. В течение децидуализации специализированные субпопуляции лимфоцитов (NK-клетки) активируются. Они пролифирируют in situ, увеличиваются в размере и по количеству, приобретают цитоплазматические гранулы и начинают продуцировать цитокины и факторы роста, участвующие в подготовке материнского организма к имплантации бластоцисты (Сгоу А.В. и et al., 2006) .

В процессе плацентации клетки цитотрофобласта, контактируя со спиральными артериями и сегментами эндомиометрия, вместе с синцитиотрофобластом и децидуальной оболочкой формируют зону иммунологического взаимодействия матери и плода. О цен­ тральной роли развивающейся плаценты в обеспечении иммуноло­ гической толерантности матери к плоду свидетельствуют результаты многочисленных экспериментальных и клинических исследований .

Плацента не только выполняет функцию пассивного анатомиче­ ского фильтра между матерью и плодом, позволяющего проникать.ru кислороду и питательным веществам к плоду, но и играет важную роль иммунорегуляторного барьера .

Формирование зоны взаимодействия матери и плода — одно из ключевых событий, которые определяют успешное протекание бере­ ib менности. Иммунная толерантность к плоду, с одной стороны, зави­ сит от активной продукции ингибиторных клеток или супрессорных факторов, с другой — является пассивной, основанной на отсутствии r-l стимуляции иммунного ответа. При беременности обнаружены оба вида взаимодействия. К активным механизмам относится генерация супрессорных клеток и супрессорных блокирующих факторов/анти­ тел, которые участвуют в угнетении иммунного ответа. К пассивным he механизмам следует отнести отсутствие экспрессии классических антигенов I и II классов МНС (HLA-A, В и D) на клеточной поверхности синцитиотрофобласта и наличие покрывающего трофобласт сиаломуцина, затрудняющих распознавание и лизис клеток .

us NK-клетки, играя ключевую роль в противоопухолевом имму­ нитете, защите от внутриклеточных патогенов, отторжении костно­ мозговых трансплантатов и развитии приобретенного иммунитета путем продукции ряда цитокинов, выполняют также важную роль ak в репродукции и материнской толерантности к плоду (Riley J.K., Yokoyama W.M., 2008). Наблюдающиеся в эндометрии матки и вне беременности NK-клетки увеличиваются в количестве в течение ран­ ней стадии беременности. Увеличение NK-клеточной популяции при успешной имплантации достигает пика в I триместре и затем снижа­ ется к концу II триместра (Kitaya К. et al., 2007) .

Ф ункция NK-клеток во время гестации — поддержание ремоделирования маточных спиральных артерий и облегчение успешной плацентации путем регуляции трофобластной инвазии (Hanna J. et al., 2006). Обладая полным цитотоксическим арсеналом (перфорин, гранзимы А и В) и рецепторами NKp30, NKp44, NKp46, NKG2D, маточ­

ные NK-клетки остаются толерантными, цитокин-продуцируюшими клетками в зоне материнско-фетального взаимодействия. Будучи толерантными к плоду, NK-клетки не разрушают фетальные ткани .

Становится ясно, что существует много уровней толерантности, кото­ рые направлены на обе ветви иммунного ответа, врожденного и при­ обретенного, что защищает развивающийся плод от агрессии мате­ ринской иммунной системы .

N К-клеточные функции, продукция цитокинов и уничтоже­.ru ние клеток-мишеней регулируют экспрессированные на клетках трофобласта белки МНС I класса, которые служат лигандами для NK-клеточных рецепторов. Экспрессия нормальных количеств моле­ кул МНС I класса на клетках-мишенях угнетает лизис клеток-мишеней NK-клетками, тогда как при низком уровне МНС I класса наблюдают

ванного угнетения соответствует степени связывания ингибиторных рецепторов с молекулами МНС I класса. Чем больше ингибиторных рецепторов связано, тем больший блокирующий эффект оказывается на сигналы активирующих рецепторов. Связывание NK-клеточных ингибиторных рецепторов молекулами МНС I класса регулирует us активационный статус NK-клеток, существенный для способности отличать «свое» от «не-своего» .

Показано, что M H C -I-специфические ингибиторные рецепто­ ры участвуют в приобретении функциональной компетентности ak NK-клетками посредством прямого взаимодействия с белками МНС I класса. Кроме того, M HC-I-специфические ингибиторные рецепто­ ры могут опосредованно способствовать приобретению компетент­ ности NK-клетками путем перекрестного связывания М НС-I молекул на акцессорных клетках, которые производят факторы, необходимые для этого процесса .

Существует по меньшей мере 2 модели приобретения NK-клеткой компетентности. Простейшей считают прямую передачу сигнала самим М НС-специфическим рецептором (стимуляторная модель) .

И нгибиторный рецептор может запускать диф ф еренцировку NK-клетки. Вторая (ингибиторная модель) представляет собой модель

того, каким образом МНС-специфические рецепторы направляют функциональную дифференцировку NK-клеток в сторону инги­ биторной ф ункции при участии в эффекторном ответе, состоит в индукции М НС-специфическими ингибиторными рецепторами ослабленных активационных рецепторных сигналов. В этой моде­ ли необходимо предположить, что на приобретение NK-клеточной функции сильно влияет неохарактеризованная активация рецептора, связывающего «свои» молекулы М НС-I. Ответ NK-клеток может быть слабым в результате сверхстимуляции через активацию рецепторов .

.ru Ингибиторные рецепторы путем вовлечения подавления активаци­ онного рецепторного сигнала к «своему», в свою очередь, позволя­ ют NK-клеткам достигнуть функциональной компетентности. Эта модель напоминает модель i -клеточной анергии. Возможно, генери­ ib рованные М НС-I -специфическими рецепторами сигналы способны модулироваться корецепторами или молекулами адгезии, поскольку не все NK-клетки с данными специфичными к «своему» рецептора­ r-l ми могут запускаться при перекрестном связывании активационных рецепторов .

Проведение экспериментальных исследований функции маточных NK-клеток с использованием линий мышей, дефицитных в отноше­ he нии NK-клеток, продемонстрировало фертильность этих животных, хотя наблюдались аномалии в местах имплантации. Мыши с дефици­ том маточных N К-клеткок проявляли неполное расширение маточных сосудов и значительную патологию децидуальной ткани. Показана us критическая роль секретируемого NK-клетками ИФН-у, облегчающего ремоделирование сосудов и нормальную эндометриальную децидуализацию ангиогенных факторов, в числе которых фактор роста эндо­ телия сосудов (VEGF), ангиопоэтин-2 и PIGF (Lash G.E. et al., 2008) ak и способность регулировать трофобластную инвазию (Hanna J. et al., 2006). ) аким образом, функция маточных NK-клеток заключается, по крайней мере отчасти, в облегчении успешной плацентации и поло­ жительном влиянии на поддержание беременности .

Высоко полиморфные лейкоцитарные антигены, классические молекулы I класса HLA-A и HLA-B не экспрессируются на клетках ворсинчатого и вневорсинчатого трофобласта. Но внедряющиеся в матку клетки вневорсинчатого трофобласта экспрессируют HLA-C, полиморфные классические молекулы МНС-I. Клетки вневорсин­ чатого трофобласта экспрессируют неклассические молекулы МНС I класса HLA-G и HLA-E, проявляющие ограниченный полиморфизм .

Присутствие отцовских молекул HLA-C на клетках внедряюще­ гося трофобласта превращает их в потенциальную мишень для аллогенного иммунного ответа. Однако специфически распознаваемые HLA-C (также как HLA-G and HLA-E) распознаются также МНС I-специфическими ингибиторными рецепторами на NK -клетках .

NK-клетки могут экспрессировать множество MHC-1-специфических ингибиторных рецепторов в различных комбинациях. Клетки вневорсинчатого трофобласта, на которых экспрессированы молекулы.ru HLA-C, HLA-G и HLA-E соответственно, распознаются ингибитор­ ными специфическими рецепторами KIR2DL2/3 и KIR2DL1, ILT2 и CD94/NKG2A, экспрессированными на NK-клетках (Khakoo S.I., Carrington М., 2006) .

Что касается происхождения NK-клеток в матке, предполагают сле­ ib дующие возможности. Популяция периферических С 056яркие/С 016“NK-клеток может мигрировать в матку и быть источником децидуальных NK-клеток во время беременности. В противоположность децидуаль­ r-l ным NK-клеткам, периферические С 056яркие-НК-клетки не экспресси­ руют KIR. По-видимому, ониприобретаютихужевматке. Показано, что гематопоэтические стволовые клетки или клетки-предшественники с he фенотипом клеточной поверхности Lin

CD34+CD45+ присутствуют в децидуальной ткани и могут превращаться в NK-клетки Ы vitro (Keskin D.B. et al., 2007). Эти предшественники также могут приобре­ тать способность к экспрессии KIR в матке. Повышенная экспрессия KIR на маточных NK-клетках может быть объяснена стимулирующим us влиянием комплекса цитокинов, продукция которых увеличивается в матке при беременности .

Нарушения функциональной дифференцировки N K -клеток в матке, связанные с изменением цитокинового профиля или других усло­ ak вий, могут препятствовать установлению толерантности к «своему»

и ассоциируются с определенными осложнениями беременности .

Подходящее сочетание фетальных HLA-антигенов трофобласта и материнских KIR на NK-клетках считают решающим фактором для оптимальной плацентации и репродуктивного успеха. Установлены эпидемиологические взаимосвязи между специфическими комби­ нациями KIR и HLA-генотипов, с одной стороны, и определенными клиническими исходами — с другой (Moffett A., Loke С., 2006). Эти корреляции позволяют предположить функциональные взаимодей­ ствия между KIR и их HLA-лигандами. Не исключено, что NK-клетки у человека могут приобретать функциональную компетентность путем

взаимодействия KIR с HLA-C, что может иметь отношение к резуль­ татам наблюдений у пациенток с преэклампсией и привычным выки­ дышем (Hiby S.E. et al., 2004) .

В зоне материнско-фетального взаимодействия происходят два интригующих процесса, которые представляются ключевыми для нормального течения и исхода беременности: индукция иммунной толерантности и de novo васкуляризация. Иммунная толерантность возникает, несмотря на присутствие активной иммунной систе­ мы матери, включающей макрофаги, Д К и специализированные.ru децидуальные СВ56яркиеС 016“-1ЧК-клетки (65-70%). Продолжается обсуждение природы и специализированного программирования NK-клеток, которые вооружены для уничтожения чужеродных кле­ ток, но толерантны к клеткам полуаллогенного зародыша и облегчают ib течение беременности, продуцируя регуляторные цитокины и факто­ ры роста .

Децидуальные NK-клетки — источник фактора роста эндотелия r-l сосудов С (VEGF-C), ангиопоэтина-1, ангиопоэтина-2 и трансформи­ рующего фактора роста j31 внутри плацентарного ложа, который умень­ шается с гестационным возрастом. Kalkunte S. и соавт. (2008) предпо­ лагают, что эндометриальная и децидуальная ткани функционируют как he «индуцибельная третичная лимфоидная ткань», которая поддерживает рекрутирование и экспансию CD56“p, K CD16—N К-клеток и индуци­ руют транскрипционное усиление ангиогенных механизмов в ответ на экспозицию к локальным гормональным факторам, комплексу us цитокинов и, возможно, гипоксии. Эти клетки дифференцируются из клеток-предшественников CD45+CD34+ и CD56TcK ieCD16+ NK-клеток y Jlb и экспрессируют ангиогенные факторы, L-селектин и CCR-7, которые программируют их адгезивные свойства .

ak Гипоксия, вызванная имплантированным и быстро развиваю­ щимся эмбрионом, может стимулировать дальнейшие ангиогенные сигналы и экспрессию хемокинов в маточных NK-клетках для рекру­ тирования клеток внедряющегося трофобласта. При отсутствии соот­ ветствующих количеств ИЛ-10, сосудистого фактора роста эпителия, белка стромальных клеток (SCP), ХГЧ или при наличии внутриматочной инфекции могут происходить дальнейшее созревание и дифференцировка в цитотоксические С D56T lblcCD16+- NК-клетки, ycK запускающие осложнения беременности .

Некоторые предполагаемые механизмы объясняют материнскую толерантность к плоду. Известно, что децидуальная ткань иммуносуГЛАВА 2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ БЕРЕМЕННОСТИ; РОЛЬ ФАКТОРОВ ВРОЖДЕННОГО. »

прессивна. Показано, что макрофаги из децидуальной ткани обуслов­ ливают супрессию в смешанной лимфоцитарной реакции .

Клетки трофобласта резистентны к убиванию обычными NK-клетками и макрофагами, но чувствительны к активированным клеткам. Предполагают, что потеря раннего эмбриона — событие, обу­ словленное запуском продукции цитотоксинов праймированными макрофагами. NK-клетки, трансформированные ИЛ-2 в активиро­ ванные лимфокинами NK-клетки, приобретают способность убивать.ru клетки трофобласта. Экспрессия антигенов I класса МНС (некласси­ ческих HLA-G, HLA-E, HLA-F и классического HLA-C) на клетках трофобласта может играть важную роль в угнетении цитотоксических эффекторных клеток, таких как NK и активированные лимфокинами NK-клетки, посредством взаимодействия с KIR .

ib Считают, что экспрессия молекул HLA-G (МНС класса lb) защи­ щает трофобласт от атаки материнскими NK-клетками активаци­ ей киллерингибиторных рецепторов. Цитотрофобласт продуцирует r-l антивоспалительный ИЛ-10 и экспрессирует Fas-лиганды (FasL) .

Предполагают, что преимущественный ответ Th-2-типа способству­ ет успешному течению беременности. Некоторое иммуносупрессивhe ное влияние оказывает прогестерон, включая склонение к Th-2-типу иммунного ответа. Показано, что фермент, катаболизирующий трип­ тофан, индолеамин 2,3-диоксигеназа (IDO) блокирует материнскую Т-клеточную активацию против мыш иных плодов. Установлено также, что плацентарные и децидуальные клетки экспрессируют us индолеамин 2,3-диоксигеназу .

Механизмы, поддерживающие иммуносупрессивное микроокру­ жение в беременной матке, остаются не полностью выясненны­ ми. Показано, что децидуальные макрофаги экспрессируют низкие ak уровни костимуляторных молекул CD80 и CD 8 6. Они не способны к дифференцировке в ДК. Децидуальные макрофаги продуциру­ ют спонтанно высокие уровни И Л -10 и экспрессируют индолеа­ мин 2,3-диоксигеназу. Эти данные подтверждают, что децидуальные С014+-клетки представляют иммуноингибиторный тип макрофагов .

Предполагается центральная роль этих клеток в локальной регуляции материнского иммунного ответа на антигены плода .

Децидуальные NK-клетки, в противоположность периферическим NK-клеткам, регулируют трофобластную инвазию in vitro и in vivo, продуцируя ИЛ-8 и интерферон-индуцибельный протеин-10 (IP-10) в дополнение к другим ангиогенным факторам (Hanna J. et al., 2006) .

Увеличенные сывороточные уровни IP-10 ассоциируются с бедным ангиогенезом, наблюдаемым при преэклампсии .

Противовоспалительный цитокин И Л -10 играет важную роль при беременности в связи с его регуляторными отношениями с другими внутриутробными модуляторами и широким рангом иммуносупрессивных факторов. Экспрессия ИЛ-10 тканями плаценты зависит от возраста плода, с максимумом во втором триместре и последующим снижением к родам. Она низка в децидуальной и плацентарной тка­ нях в случае необъяснимых спонтанных выкидышей, преждевремен­.ru ных родов и преэклампсии (Hanna N. et al., 2006) .

Таким образом, при беременности маточные NK-клетки стано­ вятся адаптированными и толерантными к полуаллогенному плоду, служат специфическим микроокружением, балансируя между сни­ ib женной цитотоксичностью и увеличенной продукцией ангиогенных ростовых факторов. В ответ на соответствующую стимуляцию они могут реализовать свой цитолитический потенциал, что приведет к r-l потере беременности .

В децидуальной ткани также присутствуют С D8+ a(3T-клетки, но на них снижена экспрессия TCR. Можно ожидать, что ссР

и yT-клеткис редуцированной поверхностной экспрессией TCR при первой встрече he с антигеном могуг быть гипореактивными, но нормальная реактивность ранее активированных клеток проявляется в синтезе цитокинов, под­ держиваемом аутокринной и/или паракринной стимуляцией .

Беременность — динамический процесс, при котором происходит ak адаптация иммунной, сосудистой и гормональной систем матери .

При физиологически протекающей беременности плод, по сути явля­ ющийся полуаллогенным трансплантатом, не отторгается благодаря комплексу иммунологических механизмов, действующих в течение всего периода гестации. Морфологические и функциональные измене­ ния в иммунной системе беременной, которые индуцируют толерант­ ность к антигенам плода, сопровождают специфическую перестройку материнского организма, обеспечивающую нормальное развитие и выживание плода. Иммуносупрессия материнской иммунной актив­ ности реализуется в основном на децидуально-трофобластическом уровне. Между развивающимся плодом и его матерью происходит

физиологический обмен, за который отвечает плацента — специали­ зированный орган, при образовании которого включается серия собы­ тий, известных как имплантация и плацентация. При этом клетки фетального происхождения (трофобласт) внедряются в децидуальную ткань (модифицированный слой клеток материнского происхожде­ ния). Такой процесс приводит к тесному контакту генетически отли­ чающихся клеток, плода и матери. Успех имплантации во многом зависит от синхронности обмена сигнальными молекулами между.ru эмбрионом и матерью. Ключевую роль в имплантации и плацентации играет трофобласт — периферическая часть зародыша человека .

Имплантацию бластоцисты контролируют эндометриальные цито­ кины и хемокины, способствующие миграции лейкоцитов в дециду­ альную ткань и вызывающие определенное воспалительное состоя­ ib ние. В этом процессе участвуют NK-клетки, взаимодействующие с неполиморфными антигенами I класса HLA, экспрессированными внедряющимся трофобластом. Важную роль играют факторы, опреде­ r-l ляющие первичную зону децидуализации (фактор роста фибробластов, фибронектин, ламинин, коллаген I, III, V типов, циклогеназа 2), и участвующие в формировании вторичной зоны децидуализации he (металлопротеиназы матрикса, их тканевые ингибиторы, активаторы и ингибиторы плазминогена, протеин, связывающий трансформи­ рующий фактор роста (3, интегрины) .

Децидуализация характеризуется резким увеличением в эндоме­ трии количества NK-клеток — необычных лимфоцитов, предпочти­ us тельно распознающих и убивающих клетки, лишенные экспрессии классических МНС I класса. Они фенотипически и функционально отличаются от циркулирующих, так как не обладают цитолитической активностью, экспрессируют интегрины, способствующие мигра­ ak ции и внедрению этих клеток в децидуализированный эндометрий .

Продукция цитокинов и уничтожение клеток-мишеней NK-клетками регулируются экспрессированными на клетках трофобласта бел­ ками МНС I класса, которые служат лигандами для NK-клеточных рецепторов. Наблюдается снижение количества Th-1 и увеличение Th-2-лимфоцитов, эффект которых пробуждается прогестероном и цитокинами. Th-2-цитокины защищают плод и трофобласт, угнетая NK-клеточную цитотоксическую активность и пролиферацию, про­ изводя сдвиг цитокиновой продукции NK-клетками к Th-2 фенотипу и угнетая цитотоксическую активность Т-клеток. NK-клетки игра­ ют решающую роль в регуляции и врожденного, и приобретенного

иммунитета. Они вносят вклад в поддержание гомеостаза иммунной системы и регулируют приобретенный иммунный ответ, продуцируя цитокины и хемокины. К клеткам врожденной иммунной системы относят субпопуляцию Т-лимфоцитов, экспрессирующих антигенсвязывающий рецептор уб. Представляющие первую линию защиты от инфекционных агентов у5Т-клетки — возможные источники Th-1 и Th-2 цитокинов .

Дифференцировка цитотрофобласта контролируется различными агентами, такими как транскрипционные факторы, специфические.ru гены, гормоны, ростовые факторы, цитокины и уровень О,. Однако для нормального процесса имплантации и инвазии трофобласта необходимо провоспалительное микроокружение. При имплантации бластоцисты в эндометрий наблюдают увеличение продукции проib воспалительных цитокинов и хемокинов, а угнетение воспалительно­ го ответа приводит к нарушению имплантации .

Трофобластные клетки регулируют миграцию и дифференцировку r-l моноцитов, индуцируют значительное увеличение секреции и продук­ ции провоспалительных цитокинов и хемокинов. Полиморфоядерные лейкоциты, мигрирующие в ткани в ответ на воспалительные или хемоаттрактантные стимулы, при активации производят интенсив­ he ный оксидативный взрыв, генерируя токсические АФК и освобождая деградирующие ферменты и воспалительные медиаторы при дегрануляции, которые могут приводить к окислительному повреждению биомолекул .

us Гипоксическая среда, в которой зародыш развивается в ранний период беременности, защищает фетальные ткани и процесс разви­ тия от опасного воздействия реактивных видов кислорода во время критических фаз эмбриогенеза и органогенеза. Эта защита возможна ak в связи с наличием внутренних и наружных антиоксидантных защит­ ных механизмов. Известно, что низкие концентрации АФК стимули­ руют клеточную пролиферацию и экспрессию генов. Напротив, высо­ кие уровни АФК заведомо опасны для выживания и функции клеток .

Таким образом, врожденная иммунная система не индифферент­ на к плоду и играет роль не только в защите хозяина от инфекции, но также в регулировании фетально-материнского взаимодействия .

Важным условием в этом процессе считают установление адекватного микроокружения, которое способствует клеточному росту и угнетает вредные воспалительные реакции .

Глава 3 Иммунные факторы в патогенезе осложнений

эффекторной роли компонентов иммунной системы на разных этапах развития системы м ать-плацента-плод .

Среди иммунных факторов, участвующих в патогенезе прерывания беременности, выделяют:

• аллоиммунные (NK-клетки, цитотоксические 1 -лим­ фоциты, эмбриотоксические факторы и др.);

• аутоиммунные (аутоантитела к фосфолипидам, гор­ монам, нейротрансмиттерам и др.) .

ak Представление об аллоиммунном нарушении осно­ вано на данных об активации клеток-эффекторов иммунных и воспалительных реакций, присутствующих в матке (резидентные клетки), в ответ на микробные или репродуктивные антигены, такие как отцовские антигены внедряющегося цитотрофобласта. Происходит вызванная активацией секреция этими клетками раз­ нообразных цитокинов, включая ИЛ-2, ИФН-у, Ф НО -а, ИЛ-12, ИЛ-10, ИЛ-4, И Л -6, колониестимулирующие факторы (КСФ), трансформирующий фактор роста (3 и др., с преобладанием Th-1- или Th-2-типов. Многократно

подтверждалась гипотеза, согласно которой при нормальной беремен­ ности иммунная система матери склонна к уходу от потенциально повреждающего ответа 1-го типа (Th-1 — воспалительного) ко 2-му типу (Th-2 — супрессорному). Предполагают, что при успешной беременности поддерживается гомеостаз среди этих белков, модули­ рующих процесс роста. В случае преобладания цитокинов Th-1-типа может произойти выкидыш или ограниченное внедрение трофобла­ ста, заканчивающееся задержкой внутриутробного развития плода или тяжелой преэклампсией. В случае продуцирования малого коли­.ru чества цитокинов I h-1-типа может происходить неограниченная инвазия трофобласта с приращением плаценты или персистентной трофобластной болезнью .

Развитие иммунного ответа на аллоантигены отца, а иногда на

Большое внимание уделяют изучению роли аутоантител различ­ ной специфичности при осложненном течении беременности, в част­ ности, изучению аутоантител к мембранным фосфолипидам, ДНК, тканям мозга, гормонам и др. при невынашивании беременности, us преэклампсии, плацентарной недостаточности и внутриутробной задержке развития плода .

Системные и локальные аномальные уровни ростовых факторов и провоспалительных цитокинов, обусловленные генетическими или ak средовыми факторами, повреждают секреторную и инвазивную функ­ ции трофобласта. Например, трисомия 21 сочетается с различными нарушениями дифференцировки синцитиотрофобласта, уменьшени­ ем экспрессии молекул адгезии (интегрин a l) и увеличенным уровнем матриксной металлопротеиназы 9 (ММР-9), увеличением апоптоза синцитиотрофобласта в зоне материнско-фетального взаимодей­ ствия. При воспалительном процессе дизрегуляция секреции цито­ кинов и ростовых факторов, участвующих в контроле пролиферации, дифференцировки и ф ункционировании клеток вневорсинчатого цитотрофобласта, изменение уровней продукции некоторых цитоки­ нов могут приводить к снижению инвазивности трофобласта .

Нарушения функционирования трофобласта вызывают ряд небла­ гоприятных исходов беременности:

• задержку внутриутробного развития;

Например, ограниченная инвазия трофобластом материнских сосудов коррелирует и с преэклампсией, и задержкой внутриутробно­

тически неполноценного эмбриона. В патогенезе поздних выкидышей ведущая роль принадлежит инфекционным, аутоиммунным факторам, анатомическим аномалиям, истмико-цервикальной недостаточности .

Привычный выкидыш, определяемый как 2 и более клинически us обнаруженных потерь беременности, случившихся до 20 нед геста­ ции, имеет место у 1— 4% беременных женщин. Около 60% ранних выкидышей связаны с хромосомными аномалиями плода, которые нельзя объяснить наличием родительских хромосомных аномалий, ak составляющих менее 5% из всех случаев .

Причины привычного выкидыша разнообразны:

• хромосомные аномалии зародыша;

• анатомические аномалии матки;

• эндокринные нарушения (недостаточная секреция прогестерона или активация либо недостаточность лютеиновой фазы, некон­ тролируемый диабет или заболевания щитовидной железы);

• другие заболевания матери .

Кроме того, существует большая группа случаев, причины ко­ торых установить не удается, названных «необъяснимыми». Частота 88 * о к с и д а т и в н ы й с т р е с с в ге н е з е а к у ш е р с к и х о с л о ж н е н и й необъяснимых привычных выкидышей варьирует от 20 до 80%, в зави­ симости от диагностических возможностей медицинского учреждения .

С каждым последующим случаем выкидыша риск прерывания беремен­ ности существенно увеличивается. Большинство супружеских пар с тремя (и более) привычными выкидышами не имеет живых детей .

К аллоиммунным механизмам потери беременности относят отсутствие блокирующих факторов, которые определяются у женщин с физиологическим течением беременности. Выявлена молекула с м.м .

Читайте также:  Может ли от стресса теряться память

80 кДа, не-HLA отцовский антиген, иногда определяемый в синцити

ми уменьшается количество лимфоцитов с большими гранулами (CD56+CD16

) и отсутствует мРН К трансформирующего фактора роста Р2. Предполагают, что трансформирующий фактор роста Р2 в матке угнетает активированные лимфокинами NK-клетки (LAK), us которые прямо или косвенно опосредуют выкидыш, и регулирует инвазию трофобласта в спиральные артерии .

Кроме того, при ранней беременности могут становиться активны­ ми периферические Т-клетки, которые экспрессируют CDS-маркер, ak участвующий в связывании Т-клеточного рецептора с антигеном, свя­ занным с молекулами lb класса МНС, включая HLA-G. Они экспрес­ сируют рецепторы для прогестерона и в ответ на прогестерон секретируют белок, угнетающий NK-клетки. Подобные С 0 8 + у5Т-клетки могут присутствовать и активироваться в матке до начала продукции трансформирующий фактор роста р2 y-NK-подобными клетками .

Предполагают существование ряда иммунологических механиз­ мов, необходимых для нормального развития беременности, недо­ статочная или избыточная активность которых приводит к осложнен­ ному течению или прерыванию беременности. К ним относятся как различные защитные механизмы, предотвращающие так называемое

«отторжение» фетального аллотрансплантата, так и разные дефекты в защите, которые могут привести к выкидышу. Однако установлено, что в большинстве случаев прерывание беременности опосредуют не-антигенспецифические NK-клетки и макрофаги .

Показано, что при раннем спонтанном выкидыше и неразвивающейся беременности четко выявляется воспалительная реакция в пределах материнской части decidua parietalis и decidua basalis. Здесь постоянно присутствуют многочисленные материнские макрофаги, большие гранулярные и Т-лимфоциты, но нет В-лимфоцитов и плаз­.ru матических клеток. Воспалительная реакция в маточно-плацентарной области в ранние сроки беременности протекает в редуцированном виде: преобладают некротические микроочаги с кариорексисом деци­ дуальных клеток без выраженного эксудативного компонента и лей­ ib коцитарной инфильтрации. После завершения органогенеза у плода (в основном во II триместре) в процессе морфофункционального становления иммунных органов и воспалительной реакции в органах r-l плода появляется продуктивный компонент, главным образом за счет мезенхимных элементов. Срок 20 нед считается своеобразным рубе­ жом, поскольку начинают функционировать собственные клеточный he и гуморальный механизмы иммунитета плода .

Многие исследователи считают, что у пациенток, абортирован­ ный плод которых имеет нормальный хромосомный набор, преры­ вание беременности может быть связано с активацией NK-клеток .

Показано, что у этих женщин выше содержание в крови NK-клеток, us которые экспрессируют также С016-антиген (CD56+CD16+) и могут продуцировать эмбриотоксические цитокины. В эндометрии увели­ чен процент классических СВ16+^ К -к л е т о к. В децидуальной ткани также увеличивается содержание активированных цитотоксических ak NK-клеток (CD57+) и уменьшается число клеток, продуцирующих трансформирующий фактор роста р2 (CD56+). Децидуальная попу­ ляция последних у пациенток с привычным выкидышем меньше, чем при нормальной беременности. Вероятно, сдвиг в субпопуляции С056+-клеток служит основным механизмом для выкидыша (при нормальном хромосомном наборе) .

Оценивали содержание NK-клеток с фенотипом CD56+CD16 CD3

(составляющих главную популяцию децидуальных лимфоцитов при нормальной беременности) в периферической крови и децидуальной ткани женщин с привычными выкидышами. Доля CD56+CD16 CD3клеток в периферической крови женщин после привычного выкидыша

составляла 0,71±0,32%, в децидуальной ткани — 17,5±8,1%, тогда как у женщин после первого выкидыша в крови определялось 0,92±0,51%, в децидуальной ткани — 41,1±19,2% этих клеток. Уменьшение содержа­ ния клеток данного фенотипа у женщин с привычными выкидышами может быть связано с изменением профиля экспрессии цитокинов и в связи с этим — с невозможностью обеспечить зародыш соответ­ ствующей средой, содержащей факторы роста .

Изучение субпопуляций лейкоцитов в эндометрии женщин, стра­ дающих привычным невынашиванием беременности, показало, что у.ru пациенток, у которых произошел выкидыш, было значительно больше Т-хелперов (CD4+), макрофагов (CD14+) и NK-клеток (CD16+, CD56+) в эндометрии, чем у родивших живых детей (Quenby S., Farquharson R., 2006). Об увеличении количества периферических NK-клеток ib и инфильтрации ими эндометрия свидетельствуют данные многих авторов .

Отношение к целесообразности определения количества NK-клеток r-l в периферической крови беременных женщин неоднозначно. Уровни их в крови колеблются, и для получения значимых результатов необ­ ходима специальная стандартизация. Тесты, проводимые с клетками эндометрия или децидуальной ткани, находящиеся на стадии экс­ he перимента, не внедрены в клинику. В настоящее время большое вни­ мание уделяют исследованию профиля продуцируемых цитокинов на системном и локальном уровнях. Установлено, что эндометрий у женщин, которые не переносили повторных выкидышей, проду­ us цирует Th-2-цитокины ИЛ-4 и ИЛ-6, тогда как провоспалительные Th-1-цитокины ИЛ-2, ИЛ-12 и ИФН-у преобладают в эндометрии женщин, страдающих необъяснимым привычным невынашиванием .

Клинические и экспериментальные данные подтвердили концепцию, ak что нормальная беременность характеризуется Th-2-подобным фено­ меном. Цитокины Th-1-типа стимулируют аборты, а Th-2-типа пред­ отвращают их. При беременности постулируется «Th-1— Th-2» сдвиг .

Существует еще одна гипотеза аллоиммунного механизма, предло­ женная для некоторых случаев репродуктивных нарушений у женщ ин .

Она основана на данных об эмбриотоксическом влиянии цитокинов Th-1-типа, таких как ИФН-у и Ф НО-а. NK-клетки, активирован­ ные цитокинами, продуцируемыми при иммунной реакции, способ­ ны убивать клетки трофобласта. ИЛ-2 способствует превращению NK-клеток в лимфокин-активированные киллеры (ЛАК), повреж­ дающие трофобласт. ИФН-у активирует продукцию макрофагами

Ф НО-а и ИЛ-12, которые в свою очередь стимулируют NK-клетки .

Синтезированный макрофагами ИЛ-1 активирует Т-клетки и способ­ ствует дальнейшей цитокиновой продукции (цитокиновый каскад) .

Активированные макрофаги могут продуцировать АФК, токсичные для трофобласта, но неясно, NK-клетки или макрофаги в действи­ тельности убивают клетки трофобласта. Аналогичные выкидышу процессы у мышей указывают на то, что мишенями для макрофагов и NK-клеток служат скорее клетки эндотелия, чем трофобласт. Высокие.ru уровни ИЛ-1, ИФН-у и Ф Н О -а активируют свертывание крови, кото­ рой снабжается развивающийся эмбрион. Появляются вещества, вызывающие васкулиты, в результате инфильтрации полиморфоядерными лейкоцитами. При этом первым сигналом угрожающего выки­ дыша считают снижение уровня ХГЧ в крови. Клетки, ответственные ib за секрецию этих эмбриотоксических факторов, экспрессируют CD45 антиген (фенотип белых клеток крови) и особенно CD56 (большие гранулярные лимфоциты, NK-подобные клетки) и CD3 (Т-клетки) .

r-l В настоящее время стало очевидным, что защита плода от повреж­ дающего материнского иммунного ответа основана на сложном меха­ низме и сообщение между разными шагами в каскаде событий осу­ he ществляется посредством цитокинов .

Цитокины, имеющие отношение к беременности, делят на 2 кате­ гории:

• увеличивающие клеточный иммунитет, которые потенциально вредны для беременности (Th-1-тип цитокинов);

• проявляющие потенциально полезный эффект путем угнетения клеточных ответов (Th-2-цитокины) .

Совместно с сотрудниками отделения невынашивания беремен­ ности, руководимого проф. В.М. Сидельниковой, мы исследовали ak связи сывороточных уровней цитокинов Th-1-типа (ИФН-у и ФНО-а) и Th-2-типа (ИЛ-4) с исходом беременности у женщин с привычны­ ми выкидышами в анамнезе (Сидельникова В.М., Сухих Г.Т., 2010) .

Статистически значимое увеличение продукции Ф Н О -а, ИФН-у и снижение ИЛ-4 было характерно для пациенток с угрозой прерыва­ ния беременности. ИЛ-4 был обнаружен только у 19,6% пациенток с невынашиванием, тогда как у женщин с физиологическим течением беременности у 90%. Наличие сильной положительной корреляци­ онной связи между повышением уровней провоспалительных цито­ кинов и прерыванием беременности свидетельствует о значительных локальных нарушениях, при которых происходит проникновение

цитокинов в системную циркуляцию. Нормализация уровней Ф НО-а и ИФН-у ассоциировалась с регрессией симптомов угрожающего выкидыша. Эти данные позволяют предположить, что нарушение цитокинового баланса может играть значительную роль в механизмах иммунологически обусловленного выкидыша .

Одним из компонентов системы защиты плода от повреждаю­ щего иммунного ответа матери является иммуномодуляция, опо­ средованная прогестероном. Прогестерон — существенный фактор для поддержания беременности у многих видов животных. Высокие.ru концентрации прогестерона продлевают переживание ксеногенных и аллогенных трансплантатов и этот гормон влияет на разные фазы иммунного ответа in vitro. Стероидные гормоны действуют по принци­ пу «толкнул и убежал». Связывание гормона с рецептором индуцирует ib структурные изменения или «трансформацию» рецептора, которые в свою очередь дают возможность комплексу связать специфические ДНК-последовательности. Это может вызывать избирательную транс­ r-l крипцию генов-мишеней с прицельным синтезом ключевых медиаторных белков .

Иммуномодулирующ ий эф ф ект прогестерона проявляется посредством прогестерон-индуцированного блокирующего фактора he (ПИБФ), который угнетает иммунный ответ, развивающийся по Th-1типу, аллоантиген- или митоген-индуцированную пролиферацию и изменяет профиль цитокиновой секреции активированными лимфо­ цитами .

us Биологическое значение представленных данных заключается в хорошо известном факте — сильный клеточный ответ против анти­ генов плода вредит беременности, тогда как увеличенная продукция антител не оказывает такого эффекта. В спонтанном прекращении ak беременности наиболее вероятной кажется роль NK-клеток. При нормальной беременности у человека естественная цитотоксическая активность значительно ниже, чем у небеременных женщин .

Наконец, отмечают значительное увеличение ее уровня у женщин перед родами. Прогестерон-индуцированный блокирующий фактор ингибирует NK-активность in vitro и предотвращает резорбцию пло­ дов у мышей, индуцированную переносом селезеночных клеток с высокой естественной цитотоксической активностью .

Измененная продукция цитокинов клетками периферической крови, обусловленная прогестерон-индуцированным блокирующим фактором, может быть отражением локальных событий, происходя­

_ щих в материнско-плодовой области. В течение нормальной бере­ менности иммуномодулирующие эффекты могут быть обусловлены измененной продукцией цитокинов лимфоцитами и изменением баланса Th-l/Th-2, которые наблюдаются у беременных, что связано с влиянием протестерон-индуиированного блокирующего фактора (ПИБФ) .

Результаты экспериментальных и клинических исследований сви­ детельствуют о положительном влиянии производного iiporeci ерона (дидрогестерона) на регуляцию клеточных взаимодействий при ран­.ru них привычных потерях беременности. Молекула ретроизомера нату­ рального прогестерона растительного происхождения — Дюфастона (дидрогестерона) почти идентична молекуле эндогенного прогестеро­ на, но по гестагенной активности Дюфастон® в 10-30 раз превышает ib микронизированный прогестерон. Уникальная структура Дюфастона обусловливает повышение биодоступности при приеме внутрь и отсутствие метаболитов с нежелательной гормональной активностью r-l (глюкокортикоидной, минералокортикоидной и др.). Благодаря высо­ кому сродству к рецепторам прогестерона и селективному влиянию на них, Дюфастон® обеспечивает полноценную секреторную транс­ формацию эндометрия и является эффективным у пациенток с отя­ he гощенным акушерско-гинекологическим анамнезом и хроническим эндометритом .

Помимо гестагенного эффекта Дюфастон оказывает иммуномодулируюшее влияние на систему мать-плацента-плод. Установлено, us что Дюфастон® модулирует иммунный ответ беременной женщины и предотвращает отторжение плода путем стимуляции синтеза ПИБФ, который модулирует цитокиновый профиль и обеспечивает сохра­ нение и прогрессирование беременности. Именно с иммуномодулиak рующим механизмом связывают высокую эффективность Дюфастона в терапии угрозы прерывания беременности и профилактике фето­ плацентарной недостаточности. Н.Ю.С отникова и соавт. (2006) при­ водят данные о снижении продукции провоспалительных цитокинов и повышении противовоспалительных цитокинов у женщин с угрозой невынашивания беременности при применении Дюфастона. В иссле­ довании J. Kalinka и соавт. (2005) доказано, что Дюфастон® достоверно повышает уровень ПИБФ, изменяя иммунный ответ матери в направ­ лении сохранения беременности .

Ж енщинам с привычными выкидышами в анамнезе или угро­ зой выкидыша во время беременности рекомендуют применение

Дюфастона в дозе 10-20 мг до 16 нед гестации (Сидельникова В.М., Сухих ГХ, 2010). Пациенткам с сенсибилизацией к прогестерону назначают 20-30 мг Дюфастона в сутки .

Назначение Дюфастона на этапе прегравидарной подготовки и на ранних сроках беременности с целью коррекции состояний, обуслов­ ленных недостаточным эффектом прогестерона, позволяет не только сохранить беременность, но и снизить частоту преждевременных родов, частоту и тяжесть преэклампсии, предупредить формиро­ вание фетоплацентарной недостаточности. Адекватная подготовка.ru эндометрия к беременности важна для обеспечения более высокой эффективности лечения бесплодия в программах ЭКО, так как после переноса эмбрионов довольно часто беременность заканчивается выкидышем или замершей беременностью. Применение в програм­ ib мах ЭКО Дюфастона увеличивает частоту успешной имплантации и благодаря высокой степени надежности создаваемого им гормональ­ ного фона и иммуномодулирующего эффекта поддерживает многоплодную беременность .

r-l Чувствительность к запускаемому цитокинами аборту у животных зависит от генетических особенностей самки и от того, провоциру­ ет ли самец сильную защитную реакцию у нее. Однако результаты he исследований распределения антигенов II класса HLA среди жен­ щин с привычным выкидышем неясной этиологии противоречивы .

Выявляется большая частота HLA-DR1, DQ5 и DR3, DQ2 гаплотипов у женщин по меньшей мере, с 4-мя привычными выкидышами us в анамнезе по сравнению с контрольной группой. При проспективном исследовании у 62% женщин с HLA-DR1 и/или DR3 были привычные выкидыши, в то время как у женщин без этих аллелей — в 29% случа­ ев. Делается заключение, что HLA-DR1 и -DR3 или близко связанные ak с HLA-DR аллогенотипы предрасполагают к потере беременности, причем вероятным механизмом может быть предрасположенность к гиперсекреции определенных цитокинов, в частности Ф НО-а, в фетоплацентарной области .

Исследование связи между совместимостью по HLA в парах с привычными выкидышами и при бесплодии неясного генеза, после неуспешных попыток экстракорпорального оплодотворения выявило высокую частоту совместимости в парах по HLA-DR, а у пар с необъ­ яснимым бесплодием — по HLA-DQ. Предполагают, что гены, лока­ лизованные в разных частях области II класса МНС, влияют на разные аспекты репродукции и что совместимость по антигенам HLA сама

по себе не является механизмом, вносящим вклад в репродуктивные дефекты. Сегмент МНС, в котором находятся гены, влияющие на репродукцию, также содержит гены, связанные с различными ауто­ иммунными заболеваниями, и это сопоставление может объяснять связь между репродуктивными дефектами и аутоиммунными заболе­ ваниями .

Представлены данные о том, что определенные гаплотипы II класса МНС или гены в нерандомизированной ассоциации с этими локусами могут служить маркерами чувствительности к привычному выкиды­.ru шу, включая иммунитет, развивающийся по Th-1-типу. А определен­ ные микросателлитные (второстепенные) гаплотипы Ф Н О -а можно использовать в качестве маркеров защиты от потери беременности .

В генезе привычного выкидыша важную роль отводят мате­ ib ринскому иммунному ответу посредством активации материнских макрофагов и NK-клеток, а также изменения уровня продуцируемых цитокинов. По мнению Lunghi L. и соавт. (2007), доминирующую r-l в репродуктивной иммунологии в течение многих лет гипотезу о T h-l/T h-2 сдвиге следует интерпретировать скорее как изменение уров­ ня продукции цитокинов, регулирующих процессы, происходящие he в сосудах при плацентации, чем как специфический механизм подав­ ления Т-клеточного механизма отторжения плода. Поддерживается новая парадигма фето-материнского взаимодействия, полагающая, что беременность является взаимоотношением хозяин— паразит и что она может быть прервана, если для пользы вида необходимо сохра­ us нить жизнь матери .

На смену распространенному убеждению, что имплантацию зародыша контролирует материнский иммунный ответ, обусловлен­ ный Т-клеточным распознаванием экспрессированных плацентой ak отцовских аллоантигенов, пришло представление о том, что в кон­ троле имплантации преимущественно участвует система аллогенетического распознавания, основанная на NK-клетках. При этом большое значение придают взаимодействию NK-клеточных рецепто­ ров с молекулами, кодируемыми HLA-G, HLA-E и HLA-C. Цитокины Th-1-типа стимулируют NK-макрофагальную систему, что связано с выкидышем, тогда как цитокины Th-2-типа (и С В 8+у§Т-клетки) угнетают NK-макрофагальную систему, способствуя сохранению беременности. В децидуальной ткани обнаружены у8Т-лимфоциты, способные реагировать на антигены, экспрессированные трофобластом, и взаимодействовать с антигенраспознающим рецептором

«рТ-клеток. По-видимому, клетки врожденной иммунной системы, такие как NK-клетки, макрофаги и у5Т-лимфоциты, программируют иммунную систему поддержать иммунный ответ .

Однако в последнее время на ведущую роль в объединении многих механизмов формирования иммуносупрессии в ходе взаимоотно­ шения матери и плода вновь выходит представление о важной роли Т-клеточного распознавания экспрессированных плацентой отцов­ ских аллоантигенов. Т-регуляторные клетки способны осуществлять контроль над толерантностью к собственным антигенам, регулируя.ru аутоиммунитет, и к аллоантигенам плода, предотвращая его отторже­ ние. Нарушение функционирования Т-регуляторных клеток вносит вклад в патогенез различных осложнений беременности .

мости и смертности. В основном она диагностируется в III триместре и часто связана с индуцированными беременностью артериальной гипертензией и протеинурией .

Патогенез преэклампсии в течение долгого времени остается доста­ us точно иллюзорным. Предполагают, что в основе его лежит ненормаль­ ное состояние эндотелиальных клеток, хотя ход событий, ведущих к этим нарушениям, не совсем ясен. Помимо клинических симптомов, характерной считают патологическую основу преэклампсии, пред­ ak ставленную общей вазоконстрикцией, увеличенной реактивностью сосудов, паренхимальной гиперперфузией, избыточными отеками и активацией тромбоцитов, запускающей коагуляционный каскад .

Некоторые аспекты преэклампсии предполагают иммунологиче­ скую этиологию. Они включают склонность к развитию преэкламп­ сии при первой беременности, повышенный риск ее появления у жен­ щин с аутоиммунными состояниями (системная красная волчанка, антифосфолипидный синдром), и патофизиологическое сходство с другими иммунологически обусловленными заболеваниями, такими как гемолитическо-уремический синдром и тромбоцитопеническая тромботическая пурпура. Поскольку преэклампсия потенциально

влияет на все органные системы, неудивительно, что наблюдают­ ся изменения и в функционировании иммунной системы. Однако экспериментальные данные об иммунологических изменениях при преэклампсии разрозненны и противоречивы .

Многие проявления преэклампсии могут быть вызваны неадек­ ватной активацией материнского воспалительного клеточного ответа .

С помощью проточной цитометрии анализировали маркеры вос­ паления (CDllb, CD64, CD62L, HLA-DR и внутриклеточные актив­.ru ные формы кислорода) в лейкоцитах у женщин с физиологической беременностью и с преэклампсией. У последних была выявлена более низкая экспрессия CD62L и значительно более высокие уровни продукции АФК по сравнению со здоровыми беременными. Однако различия между беременными с преэклампсией и здоровыми были во ib многих отношениях меньшими, чем таковые в контрольных группах беременных и небеременных женщин. По сравнению с образцами от небеременных женщин, лейкоциты здоровых беременных показали r-l значительно более высокие уровни у них C D llb+-, С 064+-клеток и АФК. Подтверждена и расширена концепция о том, что при пре­ эклампсии происходят генерализованные изменения в циркулирую­ he щих лейкоцитах, характерные для воспаления. Кроме того, установ­ лено, что нормальная беременность уже сама по себе характеризуется подобным ответом .

Вневорсинчатый цитотрофобласт при нормальной беременности трансформирует спиральные артерии в низкорезистентные сосу­ us ды. Ремоделирование спиральных артерий у беременных с пре­ эклампсией дефектно, вследствие чего маточно-плацентарное крово­ обращение происходит в условиях высокого сопротивления сосудов .

Предполагают, что для развития преэклампсии одной только нару­ ak шенной перфузии плаценты недостаточно. Это становится патологи­ ческим условием, когда изменение плацентации происходит на фоне определенных материнских конституциональных факторов. На раз­ витие преэклампсии влияют различные факторы со стороны матери и плода .

Несовершенная иммуногенетическая адаптация — одна из попу­ лярных гипотез этиологии и патогенеза преэклампсии. Согласно этой гипотезе, недостаточное высвобождение Th-1-цитокинов, протеолитических ферментов и свободных радикалов вызывает мелкую инвазию спиральных артерий эндоваскулярными цитотрофобластными клетками и системную дисфункцию эндотелиальных клеток .

Это приводит к артериальной гипертензии, протеинурии и системной коагулопатии. При недостаточной инвазии и конвертировании цитотрофобластом миометральной части материнских спиральных арте­ рий в резистентные трубки в III триместре развивается артериальная гипертензия, которая отчасти служит реакцией, корректирующей рост плода путем адекватной плацентарной перфузии .

Во взгляде на этиологию преэклампсии в настоящее время прева­ лируют две точки зрения (Robilland P.-Y.

• неадекватная индукция иммунной толерантности к отцовским.ru антигенам;

• предрасположенность к сосудистым заболеваниям .

При этом в развитых странах превалирует тип преэклампсии, наблюдающийся в последнем триместре беременности у тучных ib женщин 30 лет и старше. В развивающихся странах и в низких социоэкономических группах населения развитых стран преэклампсия преимущественно встречается у молодых женщин (15-25 лет), что r-l более соответствует гипотезе нарушенной иммунной адаптации .

Согласно эпидемиологическим данным, представленным в ряде работ, короткие эпизоды экспозиции спермы (при использовании барьерных методов контрацепции перед зачатием) — фактор риска he развития преэклампсии. Потенциально защитным эффектом обла­ дает продолжительная экспозиция спермы. Толерантность к отцов­ ским антигенам индуцирована продолжительной вагинальной экс­ позицией растворимых антигенов I класса МНС. В эксперименте us гипореактивность Т-клеток к отцовским антигенам у мышей инду­ цировалась инсеминацией. Предполагают, что за индукцию толе­ рантности к отцовским антигенам отвечают регуляторные Т-клетки CD4+CD25″pitH количество которых увеличивается максимально во e, ak II и уменьшается в III триместре беременности. Снижение содер­ ж ания этих Т-клеток совпадает со временем появления симптомов преэклампсии (после 20 нед гестации) и быстро уменьшается после родов. При второй беременности с тем же партнером количество их может быстро увеличиваться. Однако при второй беременности с новым партнером защитный эффект регуляторных Т-клеток памя­ ти, специфичных к антигенам первого партнера, отсутствует (Saito S .

Толерантность, специфичную к антигенам I класса МНС, могут индуцировать растворимые антигены семинальной жидкости. При этом главную роль играют NK-клетки, но могут принимать участие и

регуляторные Т-лимфоциты. Специфическую к антигенам II класса МНС толерантность индуцируют HLA-DR антигены, экспрессиро­ ванные на сперматозоидах. При этом центральную роль в индукции и поддержании ее играют CD4+CD25+Т-регуляторные клетки .

Регуляторные CD 8+ и CD4+CD25+ Т-клетки могут объяснять такие факторы риска преэклампсии, как первоотцовство, короткую экспозицию спермы и перенос донорского эмбриона. Количество Т-регуляторных клеток (CD4+CD25ap H свыше 70% которых экс­ K e),.ru прессируют маркер FoxP3, у женщин с преэклампсией значительно снижено (как в периферической крови, так и в децидуальной ткани), по сравнению с небеременными и женщинами с физиологически про­ текающей беременностью (Sasaki Y. et al., 2007) .

Показано, что ТоП-подобные рецепторы (TLR) ингибируют иммуib норегуляцию, обусловленную CD4+CD25+ Т-регуляторными клетка­ ми. При преэклампсии наблюдается избыточный воспалительный ответ и увеличение экспрессии TLR-4 и ядерного фактора N F -кВ во r-l вневорсинчатом цитотрофобласте. На основании этого предположи­ ли, что Т-регуляторную функцию угнетает TLR-сигнал. Снижение количества Т-регуляторных клеток и ослабление их функции может he разрушать материнскую толерантность к плоду .

Патофизиология преэклампсии основана на нарушении плацентации и дефиците маточно-плацентарного кровотока. Goldman-Wohl D .

и Yagel S. (2007) указывают на существование двух возможных путей развития преэклампсии .

• В случае развития преэклампсии по фетальному пути спиральные артерии не подвергаются превращению и остаются узкими .

• При материнском пути развития преэклампсии спиральные артерии могут произвести конверсию, но дефицит маточноak плацентарного кровотока развивается в результате их блокады .

Возможна комбинация обоих путей, материнского и плодового, с отсутствием преобразования спиральных артерий и соответствующей блокадой артерий. Общим для материнского и фетального путей счи­ тают образование узких спиральных артерий, являющихся основой механизма развития преэклампсии .

Вклад фетального пути зависит от влияния отцовских генов .

Hiby S.E. и соавт. (2004) выявили взаимосвязь с преэклампсией HLA-C антигенов на фетальных цитотрофобластных клетках и KIR, экспрес­ сированных на материнских децидуальных NK-клетках. Оба эти фак­ тора характеризуются значительным полиморфизмом. В частности,

авторы предполагают, что матери, лишенные большинства или всех активационных KIR, имеют высокий риск развития преэклампсии в случае наличия у плода антигенов HLA-C, принадлежащих к груп­ пе HLA-C2. Для развития преэклампсии важно отсутствие контакта вневорсинчатого цитотрофобласта с NK-клетками, необходимого для корректного ремоделирования спиральных артерий на ранних сроках беременности .

Первичный дефект в ремоделировании сосудов при преэкламп­ сии неизвестен. Goldman-Wohl D. и Yagel S. (2007) предполагают,.ru что фетальный путь возникает в результате действия регулятора, возможно транскрипционного фактора, который контролирует диф­ ференцировку трофобласта, дефективную энзимологию при мигра­ ции или инвазии трофобласта, деградацию внеклеточного матрикса, ib уклонение от контроля материнской иммунной системой, отсутствие NK-клеточной стимуляции и снижение продукции цитокинов и хемо­ кинов, а также ангиогенные дефекты. По-видимому, таким образом r-l фетальный путь может приводить к отсутствию внутрисосудистой инвазии трофобласта и конверсии спиральных артерий .

Дефектный материнский путь вызывает блокаду спиральных арте­ рий. Вероятно, дефицит маточно-плацентарного кровотока может he быть вызван блокадой спиральных артерий даже после нормально­ го расширения в результате острого атероза, характеризующегося фибриноидным некрозом и инфильтрацией средней оболочки пени­ стыми клетками, а также артериальным тромбозом, наблюдаемым us в плацентах беременных с артериальной гипертензией. Эта блокада может быть вызвана генетическими или приобретенными тромбофилическими нарушениями .

Известна молекулярная основа некоторых врожденных тромбофиak лических нарушений, которые повышают риск развития осложнений беременности (в том числе развитие преэклампсии). Например, фак­ тор V мутации Лейдена, G1691A замещение, которое кодирует рези­ стентность фактора V к инактивации протеином С, увеличивающим риск тромбоза. Другая форма врожденной тромбофилии с извест­ ным молекулярным механизмом, связанная с повышенным риском развития преэклампсии, — мутация гена метилентетрагидрофолатредуктазы (МТГФР) с заменой 677 С— Дефект фермента приво­ »Т .

дит к гипергомоцистеинемии, которая известна как фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний. Увеличение в плазме уровня гомоцистеина увеличивает риск венозных и артериальных тромбозов .

Исследования, проведенные в нашем Центре, показали повышение частоты выявления мутантной формы метилентетрагидрофолатредуктазы у женщин с преэклампсией (Сухих Г.Т, Мурашко Л.Е., 2010) .

Наиболее часто она встречалась при тяжелых формах заболевания (77,8%) и повторной преэклампсии (86,7%). Показана прямая корре­ ляционная зависимость между уровнем гомоцистеина и степенью тяжести преэклампсии .

Приобретенные тромбофилические нарушения, такие как антиru фосфолипидный синдром, сочетаются с плацентарной сосудистой патологией и с ненормальным свертыванием крови в кровотоке пла­ центы. Два типа антифосфолипидных аутоантител (волчаночный коагулянт и антикардиолипиновые антитела) наиболее часто при­ водят к развитию преэклампсии. Эти аутоантитела могут вызывать

артериальную гипертензию, гипергомоцистеинемию, тромбофиличе­ ские нарушения, ожирение, синдром X и сахарный диабет .

Показано, что сниженная экспрессия HLA-G на инвазирующемся трофобласте — компонент тяжелой преэклампсии (Goldman-Wohl D., Yagel S., 2007). Редуцированная экспрессия HLA-G может стать us первичной причиной поверхностной инвазии трофобласта, так как лишенные экспрессии HLA-G клетки цитотрофобласта чувствитель­ ны к лизису децидуальными NK-клетками и не способны внедряться глубоко в децидуальную ткань и спиральные артерии .

ak Данные ряда исследователей легли в основу теории централь­ ной роли NK-клеток во взаимодействии фетального трофобласта и материнской иммунной системы в процессе ремоделирования спиральных артерий (Croy et al., 2006; Hiby et al., 2004; Hanna J. et al., 2006). Показано, что NK-клетки, взаимодействующие с вневорсинчатым цитотрофобластом, секретируют ростовые факторы, цитокины и ангиогенные стимуляторы, обладающие способностью увеличивать трофобластную инвазию, необходимую для расширения спираль­ ных артерий. Выявлены генетические особенности, которые вызы­ вают сверхугнетение NK-клеток, ведущее к уменьшению секреции цитокинов (ИЛ-8, индуцируемый ИФН-у протеин-10), ангиогенных

факторов (фактора роста сосудистого эндотелия и плацентарного фактора роста) и увеличивают риск преэклампсии .

Угнетение ангиогенеза как причины преэклампсии подтверждают данные о повышенном уровне растворимого рецептора фактора роста эндотелия сосудов и растворимого корецептора трансформирующего фактора роста р в сыворотке беременных женщин с преэклампсией (Venkatesha S. et al., 2006). Возможно, эти факторы могут способство­ вать развитию дефектов маточно-плацентарного кровотока, приводя­ щих к гипоксии плаценты и дизрегуляции эндотелиальной клеточной.ru функции. Ключевые патогенетические механизмы развития пре­ эклампсии — недостаточная внутрисосудистая инвазия вневорсинчатого трофобласта в спиральные артерии, несоответствующая актива­ ция эндотелиальных клеток и чрезмерная воспалительная реакция .

ib Активация эндотелиальных клеток кажется частью генерализован­ ной внутрисосудистой воспалительной реакции, включающей лейко­ циты, свертывающую систему крови и систему комплемента .

r-l Наблюдают значительные вариации степени трофобластной инва­ зии, которые дают основание предполагать, что не существует уни­ версального ответа факторов, участвующих в процессах миграции и инвазии трофобласта. Недостаточная дифференцировка трофобласта he является критической при полной неудаче плацентации, в таком случае беременность не продолжается. Подобным образом при недо­ статочной иммунной адаптации, возникшей фетальным или мате­ ринским путем, происходит прерывание беременности. Но в случае, us если фетальный путь трофобластной инвазии был не полностью дефектным и некоторые сосуды произвели конверсию или только некоторые сосуды были блокированы при материнском коагуляцион­ ном нарушении, беременность может продолжаться. При этом прояв­ ak ления преэклампсии будут явными в III триместре, когда обедненный плацентарный кровоток не сможет больше обеспечивать плод необ­ ходимым питанием. По мнению авторов, разделение преэклампсии соответственно дефективному материнскому или фетальному путям развития может способствовать идентификации беременных с риском преэклампсии, разделению на группы и назначению адекватной тера­ пии (Goldman-Wohl D„ Yagel S., 2007) .

Некоторые другие факторы вовлечены в недостаточное ремодели­ рование спиральных артерий:

• дифференцировка вневорсинчатого цитотрофобласта в инвазив­ ный фенотип;

• увеличение степени апоптоза;

• несбалансированный контроль миграционных и инвазивных функций вневорсинчатого цитотрофобласта;

• неспособность клеток цитотрофобласта принимать эндоваскулярный фенотип .

Исследованию роли цитокинов в патогенезе преэклампсии уделя­ ют особое внимание. Сниженная продукция гепатоцитарного росто­ вого фактора (hEGF) при преэклампсии может быть частью дефицита,.ru который вносит вклад в аномальное переключение молекул адгезии цитотрофобласта и инвазию, которая сопутствует этому синдрому .

Параллельно при преэклампсии также может быть искажена передача сигналов hEGF — c-Met при ангиогенезе и неудачен цитотрофобластный псевдоваскулогенез. Эти данные указывают, что одним из важ­

пролиферации клеток вневорсинчатого цитотрофобласта, дифференцировку и функцию. Предполагают, что увеличение продукции ИЛ-2, обу­ словленное сниженной экспрессией плацентарного HLA-G, приводит к снижению инвазивности трофобласта у женщин с преэклампсией. Кроме того, дефицит И Л -10 может вносить вклад в повышенный воспалитель­ us ный ответ, вызванный Ф Н О -а и ИФН-у, против клеток трофобласта .

При преэклампсии выявлено увеличенное соотношение про- и антивоспалительных цитокинов, обусловленное сдвигом к Th-1состоянию, в сочетании с избыточной продукцией воспалительных ak цитокинов, среди которых отмечен ИЛ-12. ИЛ-12 может быть домини­ рующим фактором в генезе преэклампсии, однако события, ведущие к активации макрофагов при преэклампсии, неизвестны. Неясно, акти­ вируются ли макрофаги до изменений функционирования эндотели­ альных клеток или после. Для преэклампсии характерны задержка внутриутробного развития плода и значительные изменения иммун­ ной функции матери. Поскольку ИЛ-12 обладает антиангиогенным эффектом, влияющим на опухолевый рост и метастазирование, пред­ полагают его участие в повреждении сосудов плаценты. Последнее приводит к задержке роста плода, обычно выявляемой у женщин с артериальной гипертензией во время беременности .

Известно, что И Л -12 способен направлять развитие Т-клеточного ответа на чужеродные антигены по Th-1-типу. Продукция ИЛ-12 может вносить вклад в фундаментальный сдвиг иммунологического баланса при развитии преэклампсии. Вероятно, в то время как нор­ мальная беременность регулируется Th-2-типом иммунного ответа, иммунологическая функция клеток-эффекторов при преэклампсии может быть образцом Th-1-типа иммунного ответа при доминирова­ нии продукции ИЛ-4 и ИЛ-10 и факторов роста, что отражает нару­ шенную регуляцию цитокиновой продукции в этих условиях .

.ru Обнаружено снижение экспрессии ИЛ-10 ворсинами трофобла­ ста у беременных с преэклампсией при одновременном увеличении содержания ФНО-ос. У 30% беременных с преэклампсией в клетках вневорсиночного трофобласта отмечено ядерное окрашивание на ib ИЛ-10. Снижено по сравнению с нормой содержание ИЛ-10 в сыво­ ротке крови. Уменьшение экспрессии ИЛ-10 ворсинчатым трофобластом связывают с возможным усилением материнского иммунного r-l ответа на антигены плода и неадекватным развитием плаценты при преэклампсии .

Существуют механизмы, которые во время беременности угнетают T h-1-клетки, макрофаги и N K -клетки. Трофобласт сам продуцирует he фактор, угнетающий экспрессию Т-клеточного рецептора для антигена .

В дополнение прогестерон способствует развитию Т-хелперных клеток 2-го типа, которые секретируют ИЛ-4 и/или И Л -10. ИЛ-4 — цитокин, угнетающий развитие Th-1-клеток. И Л -10 — возможный ингибитор us Th-1-клеток, NK и макрофагов, его может также продуцировать трофо­ бласт. Децидуальные большие гранулярные лимфоциты продуцируют многие цитокины, включая некоторые типы Th-1 и Th-2 .

Исследование плацентарной экспрессии цитокинов у больных ak с преэклампсией выявило в образцах плаценты при преэклампсии повышенный уровень экспрессии ИЛ-ip, Ф НО -а, ИЛ-10. Предпола­ гается, что это может иметь отношение к плацентарной гипоксии и вносить вклад в глобальную эндотелиальную дисфункцию при преэклампсии .

Нарушения в экспрессии трансформирующего фактора роста рЗ также связаны с преэклампсией. Показано, что снижение ростовых факторов восстанавливает инвазивную способность преэкламптических трофобластных клеток .

При нормальной беременности отмечают умеренно выраженное внутрисосудистое воспаление, тогда как преэклампсия характеризу­ «105

ется сильно выраженным внутрисосудистым системным воспалением (Richani К. et al., 2005; Sargent I.L. et al., 2006) и активацией врожден­ ной иммунной системы (Wang С.С. et al., 2007) .

Один из рецепторов врожденной иммунной системы, который продуцируется печенью — лектин, связывающий маннозу (MannoseBinding Lectin — MBL). Он распознает определенные углеводные лиганды на микроорганизмах и измененную собственную структуру, активирует опосредованный лектином путь активации комплемента.ru через MBL-ассоциированные сериновые протеазы. MBL может также способствовать комплемент-независимому опсонофагоцитозу, апоптозу и модуляции воспалительных процессов (Gal R et al., 2007). Он способ­ ствует фагоцитозу апоптотических клеток, модуляции воспалительного ответа, расщеплению коагуляционного фактора XIII и фибриногена .

ib Поскольку гены MBL содержат одиночные нуклеотидные поли­ морфизмы в промоторе и кодирующих участках, в концентрациях MBL сыворотки крови наблюдаются большие индивидуальные различия, r-l зависящие от генотипа. Показано, что при дефиците MBL повышена чувствительность к микробной инфекции. Некоторые исследователи обнаружили, что низкие концентрации лектина связаны с повышенным he риском привычного выкидыша неустановленной этиологии. Напротив, MBL играет активную провоспалительную роль при хронических забо­ леваниях и высокое содержание его в сыворотке крови связано с увели­ ченным повреждением гипоксией/реперфузией и микрососудистыми осложнениями при сахарном диабете. Гомозиготность по аллелям, us связанным с высокой концентрацией MBL в сыворотке крови, чаще встречается у женщин с преэклампсией, чем при физиологической беременности. Это позволяет предполагать участие опосредованных MBL процессов в патогенезе преэклампсии (Sziller I. et al., 2007) .

ak Than N.G. и соавт. (2008) показали, что средний вес и гестационный возраст при родах были значительно выше, а процент не рожав­ ших ранее — значительно ниже в группе женщин с физиологической беременностью по сравнению с таковыми у женщин с преэкламп­ сией. У пациенток с преэклампсией более высокие средние концен­ трации MBL в плазме периферической крови и в большем проценте случаев были выявлены высокие концентрации MBL. Вероятно, этот компонент врожденной иммунной системы включается в механизмы развития преэклампсии. По мнению авторов, лектиновый путь играет важную роль в запуске активации комплемента после гипоксии/реоксигенации в эндотелиальных клетках человека .

Предполагают, что активация материнского комплемента через MBL может вносить вклад в процесс разрушения трофобласта, экспресси­ рующего отцовские антигены (Girardi G. et al., 2006). При повреждении внедряющегося трофобласта увеличивается возможность недостаточной инвазии трофобласта в спиральные артерии с последующей гипоксией и развитием симптомов, характерных для преэклампсии .

В материнском кровотоке у пациенток с преэклампсией выявлены усиленное расщепление продуктов комплемента (Richani К. et al., 2005), увеличенное отложение компонентов комплемента в стенках.ru маточных спиральных артерий и гломерулярных капилляров почек .

Хотя отложения компонентов комплемента были найдены также в нормальных зрелых плацентах и в маточно-плацентарных артериях при нормальной беременности, они были слабее выражены, чем при ib преэклампсии. Точная патофизиологическая роль MBL при пре­ эклампсии еще не выяснена. Однако не исключено, что более высокие концентрации MBL и продуктов расщепления комплемента в кро­ r-l вотоке матери отражают чрезмерное внутрисосудистое воспаление и активацию врожденной иммунной системы при преэклампсии (Wang С.С. et al., 2007; Than N.G. et al., 2008) .

Причислив преэклампсию к воспалительным заболеваниям, he исследователи сфокусировались на признании инфекции в качестве причины преэклампсии. Показано, что риск развития преэклампсии был повышен у женщин с отрицательной серологической реакцией на вирусные инфекции (цитомегаловирус, вирусы Эпстайна-Барр и us простого герпеса) до беременности. Риск развития индуцированной беременностью артериальной гипертензии был значительно выше у инфицированных вирусом герпеса .

Таким образом, у женщин с осложнением беременности пре­ ak эклампсией происходят значительные изменения функционирования иммунной системы, преимущественно в ее врожденном компоненте .

Несмотря на большое количество проводимых исследований, меха­ низмы, лежащие в основе физиологической беременности, и их изме­ нения, которые запускают патологические процессы, неполностью

поняты. Однако найдена значимая взаимосвязь между особенностями воспалительного ответа и неблагоприятными исходами беременно­ сти. Действительно, воспаление, обусловленное инфекцией, способно нарушить физиологические изменения, которые регулируют плацен­ тарный кровоток и тонус миометрия .

У большинства женщин с отягощенным акушерским анамне­ зом обнаруживают смешанную персистентную вирусную инфекцию .

Многие заболевания, часто встречающиеся в акушерской практике.ru (самопроизвольные выкидыши, преждевременные роды, эндометри­ ты), связывают с широко распространенными вирусами, персистирующими в организме (вирусы простого герпеса, цитомегалии, энте­ ровирусы и др.). Известно, что хроническая вирусная инфекция может в свою очередь приводить к развитию иммунодефицитных состояний .

ib Персистенция в эндометрии условно-патогенных микроорганизмов и вирусов вызывает активацию иммунопатологических процессов, повышенный синтез провоспалительных цитокинов. Это служит пре­ r-l пятствием к созданию в предымплантационный период необходимой для формирования защитного барьера локальной иммуносупрессии, что может привести к прерыванию беременности. Инфекцию рас­ he сматривают как один из основных факторов развития привычного выкидыша. У женщин, страдающих привычным невынашиванием беременности, высока частота гистологически верифицируемого диа­ гноза хронического эндометрита (60— 70%). Следствием нарушенного равновесия между инфекционным агентом и защитными механиз­ us мами организма может быть угнетение или активация иммунных реакций. Изменение иммунного статуса приводит в свою очередь к активации инфекции и развитию аутоиммунных нарушений .

Предполагают, что продолжительная бессимптомная инфекция ak запускает иммунные реакции на микробные эпитопы, которые при­ сутствуют у человека. Это может влиять на репродукцию человека, так как у многих пар с проблемами бесплодия или невынашивания беременности присутствует инфекция в генитальном тракте. Высокие титры антител к бактериальным и человеческим белкам теплового шока обнаруживают в сыворотке крови многих пациенток, подвер­ гавшихся экстракорпоральному оплодотворению. На модели культивирумых мышиных эмбрионов показано, что эти антитела нарушают развитие эмбрионов. При их морфологическом анализе выявлено ано­ мально большое количество клеток в стадии апоптоза. В присутствии антител к белкам теплового шока маркеры апоптоза выявлялись

в культурах эмбрионов более часто, чем в неэкспонированных с анти­ телами эмбрионах. Отмечен неблагоприятный эффект иммунной сенсибилизации к белкам теплового шока на развитие эмбриона .

Персистенция инфекционных агентов в эндометрии и развитие эндо­ метрита могут, не оказывая прямого действия на плод, опосредованно через иммунную систему и/или систему гемостаза, влиять на разви­ тие плода и стать причиной прерывания беременности .

У женщин с прерыванием беременности в I триместре уровень провоспалительных цитокинов Ф Н О -а, ИЛ-(3, ИФН-у, ИЛ-6 значительно.ru повышен. При патоморфологическом исследовании обнаруживают признаки хронического воспалительного процесса. Повышение уров­ ней провоспалительных цитокинов под действием инфекции во II и III триместрах беременности приводит к увеличению синтеза амнио­ ib тическими оболочками простагландина, способствующего преждев­ ременному развитию родовой деятельности .

Преждевременные роды — частая причина пренатальной заболевае­ r-l мости и смертности. Один из основных факторов риска, считающих­ ся «точной» причиной преждевременных родов, — инфекционный (в частности, пиелонефрит). В эксперименте определяли роль цитоки­ нов в индукции преждевременных родов при пиелонефрите. Измеряли he высвобождение различных цитокинов в культуре спленоцитов, а в почках и плаценте определяли экспрессию мРНК ряда цитокинов Клетки беременных мышей, инфицированных Е. coli, несущими Dr-адгезин, продуцировали увеличенные количества ИФН-у, ИЛ-6, us ИЛ-10 и Ф Н О -а по сравнению с клетками мышей, инфицированных бактериями, лишенными адгезина (мутанты), или контрольных небеременных мышей. Наличие мРНК в плаценте и почках подтвердило важную роль ИФН-у, ИЛ-6 и Ф Н О -а в индукции преждевременных ak родов на данной модели. Увеличенная экспрессия мРНК ИЛ-15, наблюдаемая в плацентах мышей, инфицированных Dr+ Е. coli, позво­ лила предположить важную роль этого цитокина в индукции инфек­ цией преждевременных родов .

Хориоамниониты — одно из проявлений внутриутробной инфек­ ции — идентифицировались у 20— 33% женщин с преждевременными родами гистологическим анализом плаценты после родов. Однако антенатальный диагноз хориоамнионита труден в связи со специфи­ ческими клиническими симптомами. Растущее понимание важной роли цитокинов в патогенезе инфекционных заболеваний нацеливает репродуктивных иммунологов на изучение их при преждевремен­ «109

ных родах, связанных с хориоамнионитами. Показано существенное увеличение содержания воспалительных и близких им цитокинов (ИЛ-1, Ф НО-а, ИЛ-6 и ИЛ-8) в сыворотке крови матерей с хориоамнионитом или без. Выявлена положительная корреляционная связь между уровнями ИЛ-8 в сыворотке крови матери и пуповинной крови .

Проводили титрование уровней цитокинов (ИЛ-1а, И Л -ф, ФНОа, ИЛ-6 и ИЛ-8) в сыворотке крови матерей с хориоамнионитом или без и исследовали возможность предсказания гистологически вы яв­ ленного хориоамнионита. По уровню ИЛ-8 эти группы существенно.ru различались, но наблюдалась положительная корреляционная связь между содержанием в материнской и пуповинной крови .

По сравнению с другими маркерами, такими как лейкоцитоз и белки острой фазы, клиническое обнаружение уровней ИЛ-8 в мате­ ib ринской сыворотке крови было более чувствительным и специфичным для обнаружения хориоамнионита. Механизм вызванных хориоамни­ онитом преждевременных родов, опосредованных цитокинами, неиз­ r-l вестен. Ответ материнского организма на инфекцию, специфическая генерация цитокинов могут быть ключевыми в этом механизме. ИЛ-1 и Ф Н О -а влияют на степень продукции простагландина Е-2 (возмож­ ного мышечного контрактильного агента) амниотическими клетка­ he ми, клетками хориона и децидуальными клетками. Исследовали ответ трофобластных клеток in vitro на ЛПС путем экспрессии цитокинов, обнаруживаемой с помощью обратной транскрипции с последующей полимеразной цепной реакцией (ПЦР). ЛПС дозозависимо увеличи­ us вал экспрессию ИЛ-1а, ИЛ-lj, ИЛ-8 и ИЛ-10. Сделано заключение, что трофобластные клетки не только синтезируют и секретируют гормоны, существенные для поддержания беременности, но и проду­ цируют провоспалительные цитокины, уровни которых повышаются ak в ответ на бактериальный эндотоксин .

Плацента человека конститутивно продуцирует ИЛ-8, который служит хемотаксическим и активирующим фактором для нейтрофи­ лов, играющих важную роль в защитных механизмах организма мате­ ри. При хориоамнионите его продукция увеличивается. Клетки пла­ центы продуцируют ИЛ-8 дозозависимым образом при стимуляции культур ЛПС. Экспрессию генов ИЛ-8 в трофобласте в III триместре наблюдали с помощью обратной транскрипции с последующей ПЦР .

Клетки плаценты в культуре высвобождали также ИЛ-8 дозозависи­ мо в ответ на рекомбинантные ИЛ-1а и Ф Н О -а, но не на рекомби­ нантный ИЛ-6. Более того, ЛПС-активированные клетки плаценты

спонтанно продуцировали намного большие количества ИЛ-8 и уве­ личивали ответ на рекомбинантные ИЛ-1а и Ф НО-а. Предпологается, что клетки плаценты, обладающие множественными эндокринными ф ункциями, проявляют иммунологические функции посредством конститутивной продукции ИЛ-1 и Ф Н О -а, которые стимулиру­ ют высвобождение плацентарного ИЛ-8. При хориоамнионите этот цитокиновый каскад в плаценте может нарастать под воздействием ЛПС, способствуя усилению защитных механизмов против развития инфекционного процесса в организмах плода и матери .

.ru ИЛ-8 может участвовать в процессе родов, созревании шейки матки и разрыве оболочек плода. Высвобождение ИЛ-8 хориодецидуальными эксплантатами, полученными у женщин с хориоамнионитом, было значительно большим, чем из эксплантатов, взятых из ib доношенной нормальной плаценты. Предполагают, что продукция ИЛ-8 при хориоамнионите предшествует появлению клинических симптомов .

r-l Определяли наличие связи между уровнями цитокинов в амнио­ тической жидкости и сосудистой инвазивной фазой внутриутробной инфекции, появлением перивентрикулярной лейкомаляции, корре­ ляции между уровнем С-реактивного белка, признанным биологи­ he ческим маркером воспаления в материнской сыворотке, и уровнем цитокинов в амниотической жидкости. Обнаружена значимая поло­ жительная корреляционная взаимосвязь между появлением гисто­ логического хориоамнионита, сосудистого распространения инфек­ us ции в оболочках плода, материнского воспалительного синдрома и неонатального сепсиса. Сильная положительная связь была найдена между концентрацией С-реактивного белка и уровнями цитокинов в амниотической жидкости. ИЛ-1р был признан наилучшим прогно­ ak стическим критерием сосудистого распространения хориоамниони­ та, а Ф Н О -а — основным предвестником развития тяжелых ранних неонатальных инфекций. Не обнаружено никакой связи между уров­ нями цитокинов в амниотической жидкости и развитием перивентри­ кулярной лейкомаляции. Сделан вывод, что ИЛ-1р, ИЛ-6 и ФНО-а продуцируются при внутриутробном воспалении и инфекции, но не могут непосредственно участвовать в развитии повреждений белого вещества головного мозга плода .

Показано, что провоспалительные цитокины (ФНО-а и ИФН-у) стимулируют апоптоз ворсинчатого цитотрофобласта, тогда как эпидермальный ростовой фактор защищает клетки трофобласта .

Предположено, что Ф НО -а, ИФН-у и эпидермальный фактор роста регулируют апоптоз, в частности модулируя уровни клеточной экс­ прессии антиапоптотического гена Вс1-2. Установлена высокая экс­ прессия Вс1-2 в ворсинчатом цитотрофобласте, однако неизвестно, экспрессируется ли белок в культивируемом ворсинчатом цитотро­ фобласте, а если представлен, то функционирует ли. Показано, что мРНК Вс1-2 экспрессируется в культивируемом ворсинчатом цито­ трофобласте и что белок сильно экспрессируется в цитотрофобласте I триместра и зрелой плаценты. Уровни экспрессии белка Вс1-2 были.ru одинаковыми в цитотрофобласте I триместра и зрелой плаценты .

Культивирование клеток с Ф Н О -а/И Ф Н -у и эпидермальным ф акто­ ром роста не изменяло экспрессии Bcl-2-белка или Вак — члена апоптотического семейства Вс1-2. Одновременное определение апоптоза ib и содержания Вс1-2 с помощью проточной цитометрии показало, что клетки, экспрессирующие низкие уровни Вс1-2, подвергаются апоптозу, индуцируемому ФНО-а/ИФН-у, чаще, чем клетки, экспрессирую­ r-l щие более высокие его уровни. Сделано заключение, что экспрессия этого белка является конститутивной и что модуляция его уровней экспрессии не опосредуется регуляцией апоптоза в этих клетках цитоhe кинами и ростовыми факторами .

Интересными представляются данные о роли И Л -18 — цитокина, причастного к механизмам иммунного ответа Th-1-типа, таким как активация NK-клеток, индукция эндотоксинового шока у мышей и повреждений печени ЛПС, индукция синтеза ИФН-у. Исследовали us роль ИЛ-18 в различных феноменах беременности, таких как начало родов, токсикоз или выкидыш, при которых преобладает Th-1-статус .

ИЛ-18 не был обнаружен в сыворотках небеременных здоровых жен­ щин и при физиологической беременности до родов. Однако с нача­ ak лом схваток сывороточный уровень ИЛ-18 увеличивается и продол­ жает оставаться на высоком уровне в течение родов, затем после родов возвращается к норме. Заметный подъем уровня ИЛ-18 наблюдался у беременных с токсикозом и сопутствующей жировой дистрофией печени. Исследовали эффект И Л -18 на поддержание беременности в эксперименте на мышах DBAxCBA. Внутривенное введение раздель­ но ИЛ-18 или ИЛ-12 не оказывало значительного влияния на этих беременных мышей. Однако комбинация ИЛ-12 и ИЛ-18 вызывала полную резорбцию зародышей, когда цитокины вводились на 6— 8-й день после образования слизистой пробки. Введение этих цитокинов на 14— 17-й день приводило к различным осложнениям гестационного 112 • о к с и д а т и в н ы й с т р е с с в ге н е з е а к у ш е р с к и х о с л о ж н е н и й процесса, таким как задержка роста плода, плацентарное кровоте­ чение или преждевременные роды, которые происходили у каждой беременной мыши. Эти данные позволили предположить, что ИЛ-18 участвует в патогенезе различных осложнений беременности .

При длительной персистенции инфекционных агентов отмечают повышение ИЛ-6. Оценка уровня этого цитокина в околоплодных водах дает возможность предположить наличие внутриутробного инфицирования плода и оценить его тяжесть. Определение повы­ шенного уровня ИЛ-6 в отделяемом цервикального канала сопрово­

Яркое проявление аутоиммунитета — антитела, вырабатываемые против антигенов собственного организма, так называемые «ауто­ антитела». С одной стороны, аутоантитела рассматривают как нор­ мальный продукт иммунной системы, участвующий в поддержании us гомеостаза в организме, с другой — как фактор патогенеза различных заболеваний. Отличия между нормой и патологией носят количествен­ ный характер. Считается, что к развитию патологических изменений в организме могут привести чрезмерное повышение концентрации ak и/или аффинности, или снижение этих параметров ниже допустимых значений. Характер патологии определяется конкретной антигенной специфичностью аутоантител .

Экспериментальным путем доказано, что в организме здоровых людей постоянно присутствует какое-то количество аутоантител к ДН К, гистонам, белкам цитоскелета клеток, компонентам меж­ клеточного матрикса, ко многим ферментам и другим компонентам клеток собственного организма. Описано более 100 «естественных»

аутоантител разной эпитопной направленности. Продуцируются эти антитела субпопуляцией В-лимфоцитов, несущих поверхностный ” 113

источник