Морфофункциональная характеристика экстраэмбриональных структур в i триместре физиологической беременности

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСТРАЭМБРИОНАЛЬНЫХ СТРУКТУР В I ТРИМЕСТРЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕРЕМЕННОСТИ

М.А. Союнов, М.М. Мохамед, А.В. Шмельков

Кафедра акушерства и гинекологии с курсом перинатологии Медицинский факультет Российский университет дружбы народов. ул. Миклухо-Маклая, 8, Москва, Россия, 117198

Сопоставляя данные клинических, сонографических, допплерометрических и иммунофер-ментных методов у 62 здоровых женщин, пожелавших прервать беременность, с результатами морфологического изучения соскобов из полости матки, определена четкая последовательность опережающего роста хориального мешка, составляющих его полостей и ранней плаценты в зависимости от темпов децидуализации и цитотрофобластической инвазии эндометрия в течение первого триместра беременности. Впервые выделены три периода становления экстраэмбриональных структур и распределения диффузии плацентарных (ТБГ, ХГЧ) и эндометриальных (АМГФ, ПАМГ) белков в микроокружении эмбриона.

Актуальность проблемы. В последние годы возрос интерес исследователей (акушеров, иммунологов, морфологов) к изучению ранних стадий внутриутробного развития человека. Этому способствуют следующие объективные предпосылки.

Во-первых, с помощью современного УЗИ можно визуализировать в матке беременной женщины хориальный (гестационный) мешок, а в нем — части тела эмбриона, полости мозга — и регистрировать первые сокращения сердца, а также определять экстраэмбриональные структуры, такие как желточный мешок, экстраэмбриональный целом, амниотическая полость [3, 6, 11, 12, 13].

Во-вторых, открыты многочисленные белки «зоны беременности», которые синтезируются в плаценте и гестационных тканях матери, в частности, в эндометрии [1, 2, 7].

В-третьих, возникли новые технологии — перед медицинским абортом под контролем УЗИ возможно пунктировать и исследовать компоненты экстраэмбрионального целома, амниотической жидкости [8].

Кроме того, следует констатировать большое внимание акушеров-гинекологов к эмбриональной медицине, поскольку формирование внутриутробного отставания развития плода начинается на ранних стадиях развития эмбриоплацентар-ной системы.

В этой связи предложено новое важное понятие — «микроокружение эмбриона человека» [4, 5], которое связывает в единый структурно-функциональный комплекс окружающий эндометрий матки с хориальным мешком, ранней плацентой и экстраэмбриональными структурами.

Цель исследования — изучить развитие экстраэмбриональных структур в сопоставлении с ключевыми процессами в эндометрии и плаценте — цито-

трофобластической инвазией и децидуализацией стромы, а также продукцией эндометриальных белков в первом триместре физиологической беременности.

Материалы и методы исследования. Работа выполнена на клинической базе кафедры акушерства и гинекологии Российского университета дружбы народов (зав. кафедрой — профессор В.Е. Радзинский) в гинекологическом отделении ГКБ г. Мытищи (зав. отделением — д.м.н., проф. М.О. Союнов).

Обследованы 55 женщины, решившие прервать беременность в первом триместре. До аборта проводилось сагитальное ЭХО-сканирование хориального мешка (средний диаметр) и эмбриона (КТР). После уточнения срока беременности после оплодотворения (п.о.) и КТР [10] выделены 5 групп женщин:

1) 5—6-я нед. при КТР, равном 2—7,5 мм (11 женщин);

2) 7-я нед. при КТР, равном 8—13 мм (11 женщин);

3) 8-я нед. при КТР, равном 14—20 мм (11 женщин);

4) 9-я нед. при КТР, равном 22—30 мм (11 женщин);

5) 10-я нед. при КТР, равном 31—40 мм (11 женщин).

Для обследования беременных были использованы общие клинические (сбор анамнеза), функциональные (ультразвуковое исследование, допплерометрия) и лабораторные (исследование сыворотки крови на наличие возбудителей сифилиса, ВИЧ; определение групповой принадлежности крови; влагалищный мазок на флору) методы исследования.

Во время вводного наркоза брались образцы сыворотки крови. При выполнении медицинского аборта, после расширения шейки матки под контролем УЗИ пунктировалась амниотическая полость и собирались пробы амниотической жидкости (АЖ). После выскабливания полости матки из соскоба выделялись кусочки эндометрия и отдельно кусочки ворсин плаценты. Данные биопробы исследованы в НИИ морфологии человека РАМН.

Для количественной оценки эндометриальных и плацентарных белков в пробах, взятых из всех четырех сред [1, 2, 3, 4], использовали твердофазный иммуно-ферментный анализ (ИФА). Определяли следующие белки:

1) АМГФ — а2-микроглобулин фертильности; продуцируется эпителиоци-тами эндометриальных желез;

2) ПАМГ — плацентарный-1-микроглобулин; вырабатывается децидуальны-ми клетками стромы эндометрия;

3) ХГЧ — хорионический гонадотропин человека (P-hGC); синтезируется синцитиотрофобластом ворсин;

4) ТБГ — трофобластический Р-глобулин (SP-1); вырабатывается синцитио-трофобластом ворсин.

Результаты исследований и их обсуждение. Анализ полученных данных показал, что при оценке развития экстраэмбриональных структур у обследованных женщин следует подчеркнуть строгую последовательность, три стадии их образования и взаимодействия с процессами, происходящими в плаценте и эндометрии.

Первый период (5—6-я нед. п.о.) характеризуется опережающим ростом хо-риального мешка, который, по данным УЗИ, составляет в диаметре 15—17 мм, а КТР эмбриона — всего 4—6 мм, т.е. в 3 раза меньше. Стенка мешка представлена отходящими от нее ворсинами, с 2—3 генерациями ветвления. В большинстве из них строма представлена мезенхиальными клетками, без признаков ан-гиогенеза, но в отдельных ворсинах выявляется редкая капиллярная сеть, где в просветах капилляров обнаруживаются особые, ядерные формы эритроцитов (эритробластов), которые образуются в стенке желточного мешка и в небольшом количестве проникают через формирующиеся сосуды короткой пуповины в капиллярную сеть ворсин.

Эхо-структура стенки мешка в этой стадии была еще однородной по толщине. Внутри хориалього мешка преобладает экстраэмбриональный целом (ЭЭЦ) в виде рыхлой сети мезенхимальных клеток и студенистого межклеточного вещества.

В составе АЖ зафиксированы высокие концентрации ХГЧ, которые превышали таковые в местах его синтеза — гомогенатах ворсин. Второй плацентарный белок — ТБГ — определялся в амниотической жидкости в виде следов, так как он диффундировал, в основном, в кровь женщины.

Следовательно, при значительной концентрации плацентарных белков (ТБГ, ХГЧ) в местах синтеза — гомогенатах ворсин — дальнейшие пути их диффузии различаются: ХГЧ накапливается в ближайших экстраэмбриональных структурах (амниотическая жидкость, ткань эндометрия), а ТБГ направляется в кровоток женщины.

В окружающем эндометрии отмечена интенсивная цитотрофобластическая инвазия из пролифератов цитотрофобласта в основаниях якорных ворсин. Инва-зирующие клетки широким фронтом проникают в поверхностный слой эндометрия, а выделяемые ими протеолитические ферменты (металлопротеазы) растворяют базальный слой эпителия маточных желез, что приводит к десквамации эпителиоцитов и секрет оказывается в строме эндометрия. Вместе с тем значительный объем сохранившихся и активно секретирующих желез объясняет наличие максимальных концентраций эндометриального белка — АМГФ в гомогена-тах эндометрия и ворсин.

По современным представлениям [7], АМГФ служит местным фактором иммунной защиты эмбриоплацентарного комплекса, будучи имуносупрессором (инактиватором) для окружающих иммунокомпетентных клеток в зоне цитотро-фобластической инвазии и развивающейся плаценты.

В эндометрии под влиянием гормона желтого тела — прогестерона быстро происходит децидуализация стромальных клеток, главным образом вокруг хори-ального мешка. Среди децидуальных клеток промежуточного типа (диаметр 10— 15 мк) появлялись первые клетки эпителиоидного типа (диаметром 20—25 мк) со светлой цитоплазмой. Однако процессы децидуализации занимали еще небольшие участки эндометрия, поскольку другой эндометриальный белок — ПАМГ, продуцируемый децидуальными клетками, выявляется в небольших концентрациях только в местах синтеза (ГЭ) и в ворсинах хориона (ГВ).

Следовательно, ПАМГ как фактор роста (регулятор пролиферации клеток) реализует свое действие in situ — в эндометрии и, отчасти, диффундирует в зону ворсин хориона. В амниотическую жидкость и кровоток матери он проникает в небольших количествах.

В течение 6-й недели (п.о.) инвазия цитотрофобласта достигала немногочисленных спиральных артерий в эндометрии, окружающем хориальный мешок. Ци-тотрофобласт проникал в стенки артериол, лизируя эластомышечные элементы, замещая их фибриноидом при сохранении узкого просвета артериол и эндотели-альной выстилки. Сравнивая перестройку этих артериол с результатами допплеро-метрии ветвей маточной артерии, мы выявили, что индексы, отражающие степень сопротивления току крови, были максимальными в маточных, радиальных и спиральных артериях в течение 6-й недели.

Таким образом, выделение первого периода становления экстраэмбриональных структур оправдано потому, что в условиях скудного и прерывистого плацен-тарно-эмбрионального кровообращения и максимальных показателей периферического сопротивления в ветвях маточной артерии основную роль в жизнеобеспечении эмбриона играют диффузионные потоки в ЭЭЦ и амниотическую полость: транссудат из материнской крови, плацентарный белок ХГЧ, отчасти, эндометри-альный белок АМГФ и другие необходимые биосубстанции из окружающего эндометрия.

Во втором периоде (7—8-я нед.) фиксировались существенные изменения в экстраэмбриональных структурах: хориальный мешок быстро увеличивается в диаметре до 29—35 мм, и эхоскопически в нем выделяются два полюса: это плавное дугообразное утолщение в области интенсивно развивающейся плаценты (ветвистый хорион) и противоположное истончение стенки выбухающей части хориального мешка (гладкий хорион). В микропрепаратах значительно чаще, чем на 6-й нед., выявлялись ворсины с более широкими капиллярами. На 7-й неделе в их просветах были видны первые безъядерные эритроциты, образующиеся в печени эмбриона, на 8-й нед. их становилось намного больше. Иными словами, появлялись морфологические свидетельства стабильного плацентарно-эмбриональ-ного кровотока, т.е. гемохориального обмена эмбриона.

Линейные соотношения среднего диаметра хориального мешка и КТР менялись в сторону быстрого роста длины эмбриона. Соотношения концентраций плацентарных и эндометриальных белков в течение 7—8-й недели свидетельствуют о том, что амниотическая полость берет на себя роль основного резервуара-накопителя вокруг эмбриона. Так, при значительном увеличении концентрации ХГЧ в гомогенатах ворсин сохранился высокий уровень этого важного плацентарного гормона в амниотической жидкости и в крови женщины (7-я нед.). Через неделю максимальная концентрация ХГЧ выявлялась в крови матери и сохранялась на достаточном уровне в амниотической жидкости. Высокая концентрация ТБГ оставалась в гомогенатах ворсин и крови.

В маточно-плацентарной области отмечены существенные перестройки: возросла плотность расположения высокодифференцированных децидуальных клеток одновременно с уменьшением числа эндометриальных желез. В этой связи

становится объяснимой тенденция к уменьшению концентрации АМГФ в месте синтеза — эндометриальных железах и, напротив, возросший уровень ПАМГ в гомогенатах эндометрия, что, несомненно, определяется ускоренными темпами децидуализации. Интересно, что АМГФ сохранил достаточно высокую концентрацию в амниотической жидкости, в то время как ПАМГ там практически отсутствовал.

Допплерометрия маточных, радиальных и спиральных артерий на 7—8 нед. отражает в полной мере прогрессирующую гестационную перестройку эндометриальных, спиральных артерий в маточно-плацентарные артерии; в этом периоде выявлена тенденция к уменьшению периферического сопротивления току крови в ветвях маточной артерии.

Таким образом, на 7—8-й нед. при низком кислородном содержании в микроокружения эмбриона [9] активно функционируют плацентарно-эмбриональная и маточно-плацентарная циркуляция крови, т.е. начинается интенсивный гемохо-риальный обмен в плаценте при продолжающейся диффузии транссудата материнской крови, плацентарных (ХГЧ) и эндометриальных (АМГФ) белков в ам-ниотическую жидкость. Сочетание гистотрофного транспорта биосубстанций с гемохориальным обменом эмбриона объясняет быстрое развитие его кровеносной системы, сердца, печени и закладок основных органов в конце эмбрионального периода развития (завершение 8-й нед. п.о).

Третий период становления микроокружения (9—10-е недели) характеризуется быстрым ростом эмбриона, поскольку линейные соотношения диаметра хо-риального мешка и КТР сравниваются (1,5 : 1). Амниотическая полость остается единственной внутри мешка и достигает его стенки. В окружающем эндометрии активизируется децидуализация стромы с появлением первых очагов децидуаль-ных клеток вокруг спиральных артерий париетального эндометрия, т.е. вне пределов маточноплацентарной области. Очаги децидуализации вытесняют эндо-метриальные железы, но в оставшихся железистых комплексах активизируется секреторная функция эпителиоцитов, что объясняет постепенное увеличение АМГФ в гомогенатах эндометрия, в то время как в других биосредах уровень этого эндометриального белка резко падает. Напротив, концентрация ПАМГ последовательно повышается в ГЭ и, отчасти, в ГВ. В других средах появляются лишь его следы. Подобные соотношения концентрации ПАМГ свидетельствуют, с одной стороны, о том, что этот белок реализует свое действие in situ, с другой — подтверждается гипотеза о том, что ПАМГ (IGFBP-I) сдерживает цитотрофобла-стическую инвазию в конце первого триместра [1].

Плацента активизирует белоксинтезирующую функцию, поскольку оба плацентарных белка (ХГЧ и ТБГ) сохраняют высокие уровни в местах синтеза — гомогенатах ворсин; основным объектом их транспорта становится кровоток матери, хотя ХГЧ в небольшой концентрации регистрируется в амниотической жидкости.

В маточно-плацентарной области выявляются широкие сечения артериол с полной гестационной перестройкой их стенок; только в отдельных артериолах обнаружена частичная внутрисосудистая инвазия цитотрофобласта.

Вместе с тем, в конце первого триместра, возрастает число многоядерных гигантских клеток в зоне перехода эндометрия в миометрий; их визуализация в ма-точно-плацентарной области означает завершение первой волны цитотрофобласти-ческой инвазии.

Таким образом, в третьем периоде, т.е. в конце первого триместра физиологической беременности, доминирует сложившийся гемохориальный тип питания эмбриона, так как возникают условия для встречного потока крови: в развитой капиллярной сети ворсин плаценты отмечаются только типичные, безъядерные эритроциты плода, а в межворсинчатом пространстве оказывается достаточный объем материнской крови из многочисленных маточно-плацентарных артерий. Существенно меняются диффузионные пути эндометриальных и плацентарных белков. Очевидно, что раннее развитие человека осуществляется с помощью разных, но взаимосвязанных процессов: генетической программы становления эмбриональных структур и самого эмбриона, а также синхронных и адекватных многофункциональных перестроек его микроокружения.

ЛИТЕРАТУРА

[1 ] Болтовская М.Н. Роль эндометриальных белков и клеток — продуцентов в репродукции человека: Автореф. дисс. ... докт. биолог. наук. — М., 2001. — 4 с.

[2] Болтовская М.Н. и др. Роль эндометриальных белков в процессах имплантации и пла-центации // Российский Вестн. акуш.- гинеколога. — 2002. — Т. 2. — № 6. — С. 22—26.

[3] Медведев М.В. Пренатальная диагностика врожденных пороков развития в ранние сроки беременности // Изд. «Реальное время». — М.: РАВУЗДПГ, 2000. — 160 с.

[4] Милованов А.П. и соавт. Микроокружение эмбриона человека // Мат. I Междун. Конф. «Ранние сроки беременности». — М., 2002. — С. 50—53.

[5] Милованов А.П. и соавт. Перспекитивы изучения микроокружения эмбриона человека // Сб. научн. Тр. НИИ морфологии человека РАМН «Акт. проблемы общ. и част. патологии». — М., 2000. — С. 148—150.

[6] Савельева Г.М. и соавт. Современные подходы к оценке развития плодного яйца в I триместре беременности // Мат. I Междун. Конф. «Ранние сроки беременности». — М., 2002. — С. 7—15.

[7] Татаринов Ю.С. и соавт. Специфический альфа 2-микроглобулин (гликоделин) репродуктивной системы человека. — Москва—Иваново, 1998. — 128 с.

[8] Burton G.J. et al. Uterine glands provide histotrophic nutrition for the human fetus during the first trimestr of pregnancy // J. Clin. Endocrin. Met. — 2002. — V. 87. — № 6. — P. 29—49.

[9] Burton G.J. et al. The Boyd collection revisited // Placenta. — 1999. — V. 20. — № 5/6. — P. 15.

[10] Daya S. Accuracy of GA estimation by means of fetal crown-rump length measurements // Am J Obstet Gynecol 1993; 168: 903—8.

[11] Kurjak A. et al. Three-dimensional sonography for assessment of morphology and vasculariza-tionof the fetus and placenta // J. Soc. Gynecol. Investig. — 2002. — 9(4). — P. 186—202.

[12] Robinson H.P. The diagnosis of early pregnancy failure by sonar // Brit. J. Obstet. Gynaecol. — 1975. — Vol. 82. — P. 849—856.

[13] Schaaps J.P. Ultrasound features of the early gestational sac. — In Barnea E.R., Hustin J., Jauniaux E. (eds) — The first twelve week of gestation. — Berlin: Springer Verlag, 1992. — P. 65—77.

BecTHHK Py^H, cepua Медицина, 2009, № 6

MORPHOFUNCTIAL PERFORMANCE OF AN EXTRAEMBRIONAL STRUCTURES IN FIRST THREE MONTHS OF PHYSIOLOGICAL PREGNANCY

M.O. Sounov, M.M. Muhamed, A.V. Shmel'kov

Department of Obstetrics and Gynecology with course of Perinatology Medical Faculty Peoples Friendship University of Russia.

Mikluho-Maklaya str., 8, Moscow, Russia, 117198

Comparing datas of clinical, sonographical, Doppler and immune-ensyme methods of 55 healthy women who have wished to interrupt pregnancy, with outcomes of morphological study of samples from a nappe of a uterus, the precise sequence of anticipating growth of horion's bag components of it's nappes and early placenta in an association with the rates of decidualisation and citotrophoblastic invasion to the endometrium during the first three months of the pregnancy is defined. For first time three phases of becoming extraembrional structures and distribution of placental (SP-I, P-hGC) and endometrial (glicodelin A, IGFBP-I) proteins in the embryo's microenvironment are chosen.