Роль апоптоза и его регуляция при физиологически протекающей и осложненной беременности. Обзор литературы

Роль апоптоза и его регуляция при физиологически протекающей и осложненной беременности. Обзор литературы

Елекенова А.Б., Зал-улы А.С., Романюк А.А., Медеуова А.Т., Турганбаева Н.Д. ГККП «Городской неонатальный центр, ГККП « Городской родильный дом №2», ГККП на ПХВ «Городская клиническая больница №4» г. Алматы УДК 618.2:618.3]: 576.36

Термин «апоптоз» появился в литературе в 1972 г для обозначения особого типа гибели клеток, отличного от некроза. Установлено, что в клетках организма существует определенный по времени жизненный цикл, который при определенных физиологических или патологических условиях включает программу гибели клеток.

Л.В. Посисеевой, Н.Ю. Сотниковой установлено, что при СЗРП нарушаются процессы апоптоза лимфоцитов. Так, при СЗРП усиливается апоптоз периферических лимфоцитов и экспрессия ими РаБ-лиганда, а также увеличивается содержание 0095 децидуальных лимфоцитов [1]. Нарушение иммуного апоптоза при СЗРП сопровождается изменением продукции растворимых факторов, регулирующих апоптоз: у женщин с СЗРП в периферической крови увеличивается содержание Вс1-2, а в децидуальной оболочке плаценты повышается уровень р53 [1, с. 19]. Таким образом, РаБ-РаБ1_-индуцированный апоптоз, вероятно, играет важную роль в регуляции материнского иммунного ответа при беременности и в развитии ее осложнений.

Одной из наиболее популярных теорий иммунологии репродукции, которая господствовала в науке в течение последних лет, была теория Т. Wegmann о сдвиге диффе-ренцировки Т-хелперов в сторону ТИ2-клеток при физиологической беременности [2].

В плаценте в начале беременности, по-видимому, усиливается элиминация активированных клонов Т-хелперов, а на поздних этапах беременности накапливаются цитотоксические лимфоциты [3]. Вероятнее всего, обусловленная апоптозом элиминация активированных клонов клеток является защитным механизмом, поскольку активированные клетки могут быть потенциально опасны для развивающегося плода. Известно, что в начале физиологической беременности происходит активация апоптоза периферических лимфоцитов и моноцитов [4; 5]. В конце беременности имеет место стабилизация процессов апоптоза, но сохраняется высокий уровень клеток, находящихся на поздних его этапах.

Таким образом, апоптоз, или программированная (физиологическая) смерть клетки, является тем механизмом, посредством которого осуществляется генетическая программа клеточной гибели. Морфологически апоптоз характеризуется конденсацией хроматина, фрагментацией ДНК и изменением мембраны клетки. В конце концов, клетка фрагментируется и подвергается фагоцитированию без развития воспаления [6].

Апоптоз играет важную роль в следующих нормальных биологических процессах: эмбриональном развитии, регуляции состава и численности клеточных популяций в тканях взрослого организма (например, в обновлении клеток иммунной системы), различного рода гормональных перестройках организма (например, атрофия эндометрия у женщин в процессе менструального цикла) [6, с. 4; 3, с. 153-154].

Важна роль апоптоза и при различных патологических процессах, наиболее полно она изучена при опухолевом росте. С одной стороны, развитие опухоли (гиперплазия в широком смысле) в некоторых случаях может быть

Физиологиялыц цалыпты отетт жэне асцынган жуктлк кезтдег1 апоптоз рол мен оньщ реттелу1

Физиологиялыц цалыпты ememÍH жэне асцынган жYктiлiктерде апоптоздыц ролi вте мацызды. Апоптоз келеci цалыпты биологиялыц процестерде: эмбрионалдыц дамуда, ересек организм тiнiндегi клеткалыц популяция саны мен ц^рамыныц реттелутде (мысалы, иммундыц жYйе клеткасыныц жацаруында), организмшц тYрлi гормоналдыц цайта ц^рылуларында мацызды.

Роль апоптоза и его регуляция при физиологически протекающей и осложненной беременности

Роль апоптоза имеет важное значение при физиологически протекающей беременности и осложненной беременности. Апоптоз играет важную роль в следующих нормальных биологических процессах: эмбриональном развитии, регуляции состава и численности клеточных популяций в тканях взрослого организма (например, в обновлении клеток иммунной системы), различного рода гормональных перестройках организма.

следствием не усиления митоза, а ослабления апоптоза. С другой стороны, усиление апоптоза имеет значение при регрессии опухолей - сегодня это одно из актуальных направлений лечения опухолей [1, с. 18; 6, с. 4; 7].

Таким образом, апоптоз является общим механизмом регулируемой (программированной) гибели клеток в нормальных и патологических процессах.

Механизм апоптоза включается при связывании Fas-рецептора (Ой95/АРО-1) с Fas-лигандом, имеющегося на поверхности CD8+ клетки (киллера), ЕК-клеток, фактора некроза опухоли альфа и цитохрома С (последний высвобождается митохондриями стрессированной клетки - мишени) [8].

Изучено состояние процессов апоптоза в хорионе и децидуальной оболочке, доказана роль экспрессии рецептора семейства фактора некроза опухоли -Fas-R ^D95) и определено количество аннексин-V-связывающих клеток как клеточных маркеров процессов апоптоза [6, с. 18].

Считалось, что преимущественное развитие иммунного ответа по гуморальному типу менее опасно для плода, в то время как Thl - тип иммунного ответа обусловливает потенциально враждебный для плода клеточно-опосредованный иммунный ответ. Однако были получены экперименталь-ные и клинические данные, не укладывающиеся в рамки этой теории [9-10]. Оказалось, что выявление в крови повышенного содержания ТЬькомплекса цитокинов не всегда коррелирует с неблагоприятным течением и исходом беременности и, наоборот, при акушерской патологии может отмечаться высокий уровень Т1л2-цитокинов. Однако, несмотря на обилие работ в этой области, иммунные механизмы, поддерживающие беременность, остаются нераскрытыми.

Данные литературы о содержании ТЬИ- и ТЬ|2-клеток свидетельствуют о том, что нельзя однозначно трактовать наблюдающиеся изменения Т-хелперов [5, с.

Журнал Алматинского государственного института усовершенствования врачей

31

11-12; 11]. В ранние сроки не осложненной беременности в крови и плаценте отмечено повышение внутриклеточного синтеза цитокинов как ТМ-типа (004+11-2+, С04+1РЫ-У+), так и ТИ2-типа (С04+11_-4+, С04+11_-6+) при относительном преобладании ТИ2-типа иммунного ответа. Было установлено, что снижение содержания ТИ2-лимфоцитов в периферической крови женщин в I триместре беременности с 15,84±2,10 до 9,55±0,66% (р<0,01) и повышение величины соотношения ТМ/ ТИ2-клеток с 0,72±0,08 до 1,10±0,11 (р<0,001) является прогностическим критерием развития гестоза в конце беременности, причем данное изменение характерно для развития как легкого, так и тяжелого гестоза [12]. В конце гестационного процесса содержание обоих типов Т-хелперов уменьшается, и начинают доминировать ТИ!-клетки [11, с. 10-11].

Важными физиологическими регуляторами апоптоза являются цитокины - обширная группа белков, регулирующих пролиферацию и дифференцировку клеток, при связывании со специфическими рецепторами на клетках -мишенях действующие, в отличие от гормонов, в основном, на пара- и аутокринном уровне. Цитокины разделяются на 3 основные группы в зависимости от структуры и функции: ростовые факторы (колониестимулирующие факторы, эпидермальный фактор роста, инсулиноподобный фактор роста и т.д.), семейство фактора некроза опухоли (ФНО) и спиральные цитокины (интерлейкины, интерфероны). Эффект цитокинов на клетки также неоднозначен: для одних они выступают в роли индуктора, а для других -ингибитора апоптоза. Это зависит от типа клетки, стадии ее дифференцировки, функционального состояния клетки [13]. В настоящее время показано, что целый ряд цитоки-нов подавляет активацию ЫК-кпеток и их превращение в 1_АК-клетки и предотвращает аборт у мышей. Этими цито-кинами являются интерлейкин-3, фактор, стимулирующий колониеобразование гранулоцитов и моноцитов, фактор трансформации роста бета 2 (ТОР-р2), вырабатываемые клетками С08+, имеющими рецепторы к прогестерону. В крови можно определять уровень ЫК-клеток. При физиологически протекающей беременности содержание 0056+ клеток в децидуальной ткани и перифирической крови одинаково. В децидуальной ткани, начиная с ранних сроков беременности, значительно увеличивается содержание 0056+ клеток, при ранних потерях беременности их количество увеличивается еще больше. Этот процесс регулируется гормонами беременности и трофобластической инвазией [6, с. 17].

Цитокины, продуцируемые ТМ и ТИ2, определяют характер иммунного ответа, при этом активация ТМ способствует развитию клеточного, а ТИ2 - гуморального иммунного ответа [14]. С другой стороны, развитие того или иного типа иммунного ответа ассоциируется с определенным цитокиновым фоном [15]. Изучению роли цитокинов в поддержании нормальной беременности посвящено большое количество исследований.

Существует два типа цитокинов: 1. цитокин, вырабатываемый Т-хелперами клетками ТИ 1, которые оказывают неблагоприятное действие на беременность; 2. цитокин, вырабатываемый Т-хелперами клетками ТИ 2, которые способствуют нормальному течению беременности [16].

Клетки трофобласта устойчивы к лизису цитотокси-ческими Т-лимфоцитами и ЫК-клетками (естественными киллерами), но не резистентны к лизису активированными ЫК-клетками или 1_АК-клетками.

ПИФБ продуцируется в момент взаимодействия прогестерона с рецепторами Т-клетки С08+. ПИФБ, воздействуя на ЫК-клетки, направляет иммунный ответ матери на эмбрион в сторону менее активных ЫК-клеток, несущих мар-

керы С056-, С016-. При наличии этих клеток наблюдается иммунный ответ матери через Т-хелперы 2 типа, которые продуцируют регуляторные цитокины (ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-13). При недостатке ПИФБ иммунный ответ матери на трофобласт сдвигается в сторону лимфоцит - активированных киллеров, несущих маркеры С056+, С016+, и иммунный ответ матери сдвигается в сторону более активного ответа через Т-хелперы 1 типа с продукцией в основном провоспалительных цитокинов (ТЫР-а, 1РЫ^, ИЛ-1, ИЛ-6) [17].

Л.В. Посисеева, Н.Ю. Сотникова (2007) выявили ряд закономерностей изменения синтеза провоспалительных и регуляторных цитокинов, продуцируемых естественными киллерами и клетками фагоцитарного ряда при беременности [5, с. 15-16]. Динамика продукции цитокинов в значительной степени зависела от места локализации клеток - продуцентов.

С наступлением беременности на системном уровне резко усиливается продукция провоспалительных цитокинов клетками фагоцитарного ряда, в конце беременности секреторная активность периферических фагоцитов падает. На локальном уровне отмечается противоположная направленность изменений активности макрофагов: в начале беременности происходит угнетение синтеза провоспалительных цитокинов и хемокинов, в конце гестационного периода - его усиление. В то же время во время беременности отмечается индукция реакций, направленных на сдерживание воспаления, чему способствует высокий уровень рецепторного антагониста ИЛ-1 (11_-1РА) и растворимой формы рецептора ИЛ-1 второго типа, препятствующих взаимодействию цитокина с соответствующим рецептором на поверхности эффекторных клеток [18]. При гестозе усиливается синтез и продукция ИЛ-!р моноцитами и децидуальными макрофагами с одновременным повышением сывороточного содержания растворимой формы рецептора ИЛ-1 второго типа и ИЛ-1РА, а также уровня экспрессии мРНК ИЛ-1 первого типа макрофагами плаценты [19-20].

Такимобразом,оценка продук-ции цитокинов различными популяциями Т-хелперов при беременности не только позволяет уточнить физиологические механизмы, определяющие защиту развивающегося эмбриона, но и выявить ключевые моменты нарушений цитокинового каскада при патологии беременности. Существенная роль в регуляции материнского иммунного ответа во время беременности отводится недавно открытой популяции регуляторных клеток. В настоящее время доказано, что эти регуляторные Т-клетки поддерживают иммунологическую толерантность, участвуют в подавлении иммунного ответа на его заключительных стадиях, а также предотвращают развитие аутоиммунных заболеваний и отторжение трансплантата [21]. Литературные данные свидетельствуют об усилении активности регуляторных Т-клеток, продуцирующих ИЛ-10 в крови в начале беременности, что, возможно, обусловлено активацией иммунной системы в этот период и необходимостью сдерживать избыточный иммунный ответ [5, с. 20]. К концу беременности их роль, по-видимому, снижается как в крови, так и в децидуальной оболочке плаценты. Однако в крови женщин с СЗРП содержание регуляторных Т-клеток, продуцирующих ИЛ-10, напротив, повышается. Выявленные изменения уровня регуляторных клеток во время беременности и СЗРП позволяют предположить их участие в патогенезе развития акушерской и перинатальной патологии [5, с. 22-23; 22].

Результаты многочисленных исследований последних лет отводят плаценте центральную роль в регуляции иммунологического ответа матери. Имплантация и развитие эмбриона в полости матки представляют собой сложный,

многоступенчатый процесс, который регулируется огромным числом разнообразных гуморальных факторов, включая гормоны и цитокины [23].

Считается также, что большую роль в обеспечении иммунорегуляции играют специфические белки беременности, продуцируемые плацентой и плодом [24-27].

Имеются литературные данные, где при неосложнен-ной беременности существует возможность регуляции функциональной активности лимфоцитов на системном и локальном уровнях специфическими белками плодового и плацентарного происхождения [26, с. 9]. Установлено, что при неосложненной беременности инкубация клеток с препаратом ТБГ в целом оказывала иммуносупрессив-ное действие на децидуальные лимфоидные клетки [12, с. 32-33]. После воздействия данного белка в суспензии децидуальных лимфоцитов достоверно снижалось количество CDllb-, CD71- и HLA-DR-клеток; гликоделин подавлял экспрессию HLA-DR-антигенов децидуальными лимфоцитами. Альфафетопротеин (АФП) оказывал регулирующее апоптоз действие, которое проявлялось в стимуляции экспрессии СD95-молекул децидуальными лимфоцитами независимо от характера течения беременности и состояния плода [28]. При гестозе ТБГ повышал экспрессию HLA-DR-антигенов и увеличивал уровень децидуальных CD95+ - лимфоцитов; гликоделин и АФП увеличивали содержание CD25-, CD71- и HLA-DR-клеток. Кроме того, АФП дополнительно усиливал экспрессию CDllb-молекул децидуальными лимфоцитами [29].

Л.В. Посисеева с соавт. (1998, 2004 гг.), учитывая активное влияние специфических белков беременности на функцию иммунокомпетентных клеток беременной женщины и изменения продукции этих белков при различных нарушениях гестационного процесса, предложила к внедрению в клиническую практику проведение мониторинга уровня ТБГ, АФП и гликоделина в сыворотке крови для своевременной диагностики и прогнозирования развития акушерской и перинатальной патологии [25, с. 211-212; 27, с. 115].

Активация клеток, наблюдающаяся во время беременности, неизбежно сопровождается одновременным усилением процессов апоптоза. Этой теме посвящено большое число работ, авторы которых приходят к выводу о важном значении апоптоза в регуляции взаимоотношений матери и плода.

В процессе имплантации эмбриона исследование апоптоза необходимо для децидуализации маточного эндометрия, адекватного ремоделирования тканей материнской децидуальной оболочки, инвазии развивающегося эмбриона и обеспечения иммунной толерантности к беременности [30].

Список литературы

1. Веденеева М.В. Роль апоптоза иммунокомпетентных клеток в патогенезе синдрома задержки развития плода: автореф.... канд. мед. наук: 14.00.01. - Иваново, 2006. - 21 с.

2. Wegmann T.G., Lin Н, Guilbert L. et al. Bidirectional cytocine interactions in the maternal - fetal relationship// Immunol. Today. - 1993. - Vol. 14(17). - P. 353-356.

3. Попов Л.С. Корочкин Л.И. Генетически программированная смерть клеток (апоптоз) // Генетика. - 2004. - Т. 40, №2. - С. 149-166.

4. Сотникова Н.Ю., Кудряшова А.В., Посисеева Л.В. и др. Регуляция Fas- индуцированного апоптоза мононуклеарных клеток периферической крови и плаценты при задержке развития плода //Цитокины и воспаление. - 2006. - Т. 5, № 3. - С. 10-15.

5. Сотникова И. Ю, Анциферова Ю. С., Кудряшова А. В. и др. Иммунологическая загадка беременности. - Иваново: Издательство «МИК», 2005. - 276с.

6. Сохова З.М. Регуляция апоптоза в хорионе в ранние сроки бе-

ременности: дис. ...канд. мед. наук: 14.00.01 - М, 2004. -21 с.

7. Посисеева Л.В., Сотникова Н.Ю. «Новые» плацентарные белки в оценке нормальной и нарушенной репродукции человека // Акушерство и гинекология. - 2007. - № 5. - С. 42-45.

8. Драгеник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология. - М., 2003. - 365 с.

9. Saito S, Umekage H, Sakamoto Y. et al. Increased T- helper -1- type immunity and decreased T - helper -2 - type immunity in patients with preeclampsia// J.Reprod. Immunol. - 1999. - Vol. 41, 5- P. 297-306.

10. Raghupathy R. // Semin. Immunol. - 2001. - Vol. 13. - P. 219-227.

11. Sotnikova N.Yu, Antsiferova Yu.S, Kroshkina N.V. et al. Local immune response in the progress of normal gestation // Abstracts of European Meeting of Immunology and Reproduction. - Rome, 1999. - P. 101.

12. Панова И.А. Иммунные механизмы развития гестоза у беременных женщин: автореф. ... д-ра мед. наук: 14.00.36. - М., 2007. - 38 c.

13. Белушкина Н.Н., Али Х.Х., Северин С.Е. Молекулярные основы апоптоза//Вопросы биологии, медицины и фармацевтической химии. - 1998. - № 4. - С. 15-23.

14. Ковальчук Л.В., Ганковская Л.В., Хорева М.В. и др. Система цитокинов, комплемента и современные методы иммунного анализа. - М, 2001. - 145с.

15. Ярилин А.А. Основы иммунологии: учеб. - М., 1999. -608с.

16. Дзоз Л. С. Иммунологические критерии физиологической и осложненной беременности // Акушерство, гинекология, пе-ринатология. - 2005. - № 4. - С. 39-41.

17. Сидельникова В.В. Неполноценная лютеиновая фаза-тактика ведения пациенток с привычным невынашиванием беременности //Гинекология. - 2002. - Т. 4, № 4. - С. 4-7.

18. Сотникова Н.Ю., Пелевина М.И., Кудряшова А.В. и др. Возможности использования иммунологических параметров для раннего прогнозирования осложнений беременности // Медицинская иммунология - 2005. - Т. 7, № 2-3. - С. 190-191.

19. Иванова Л.А., Мозговая Е.В. Роль цитокинов в патогенезе гестоза //Медицинская иммунология. - 2003. - Т.5, №3-4. - С. 335.

20. Манис С. С. Роль провоспалительного цитокина интерлей-кина- в в патогенезе гестоза: автореф. ... канд. мед. наук: 14.00.01. - Иваново, 2006. - 23с.

21. Malay K.J., Powrie F. Regulatory Т Cells in the Control of Immune Pathology. - London, 2001. - Vol. 2. - P. 816-822.

22. Кудряшова А.В. Роль иммунной системы в формировании задержки внутриутробного развития плода: автореф. . д-ра биол. наук: 14.00.36. - Иваново, 2006. - 35с.

23. Yen Samuel S.C. The placenta as the third brain // J. Reprod. Med.

- 1994. - Vol. 34. - P. 277-280.

24. Посисеева Л.В., Бойко Е.Л., Дружинин А.В. и др. Влияние отдельных плацентарных белков на иммунорегуляторные клетки у женщин с нормально протекающей и осложненной невынашиванием беременностью. // Акушерство и гинекология. - 1992. - № 8. - С. 48-49.

25. Посисеева Л.В., Назаров С.Б., Татаринов Ю.С. Трофобласт

- специфический бета-гликопротеин в акушерстве и гинекологии. - Иваново: МИК, 2004. - 238 с.

26. Петров Р.В., Сотникова Н.Ю., Бабакова Л. А. и др. Количество Т-лимфоцитов при неосложненной беременности, во время родов и в послеродовом периоде //Акушерство и гинекология.

- 1986. - № 12. - С. 9-10.

27. Татаринов Ю.С, ПосисееваЛ.В., Петрунин Д.Д. Специфический альфа2-микроглобулин (гликоделин) репродуктивной системы человека: 20 лет от фундаментальных исследований до внедрения в клиническую практику. - М.; Иваново, 1998. - 127с.

28. Сотникова Н.Ю., Кудряшова А.В., Посисеева Л.В. и др. Модуляция экспрессии активационных маркеров лимфоцитов децидуальной оболочки плаценты при синдроме задержки внутриутробного развития плода препаратами ТБГ, АМГФ и АФП в эксперименте // Сб. науч. трудов, посвященный 20-летию основания института. «Актуальные проблемы здоровья семьи». - Иваново, 2000. - С. 47-49.

29. Филинова Н.Ю. Участие плацентарных, иммунологических и белковых факторов в патогенезе задержки внутриутробного развития плода у беременных с гестозом: автореф. ... канд. мед. наук:14.00.01 - Иваново, 2000. - 23 с.

30. Abrahamsohn P.A., Zorn Т.М. Implantation and ducidualization in rodents // J. Exp. Zool. - 1993. - Vol. 266. - Р. 603-628.