Хроническое воспаление матки: некоторые патогенетические аспекты

Аннотация

В настоящее время молекулярно-генетические исследования привлекают внимание многих ученых: имеются противоречивые и неоднозначные данные относительно некоторых генов и их роли при хронических воспалениях органов малого таза. В обзоре представлены некоторые иммуногенетические аспекты патогенеза хронического эндометрита, показана роль взаимного воздействия дисрегуляции генов и иммунной системы, приведены данные о возможной связи функционального состояния эндометрия и патологического полиморфизма некоторых генов.

Полный текст

В настоящее время невозможно представить диагностику и терапию хронического эндометрита в отрыве от многих медицинских и социальных проблем. Изучением состояния эндометрия занимаются представители многих направлений медицины, однако в большей степени с последствием глубоких патофизиологических и иммуногенетических расстройств в ткани слизистой оболочки матки сталкиваются акушеры-гинекологи в виде увеличения количества больных с хроническим эндометритом (ХЭ) и связанными с ним осложнениями. Эпидемиологические показатели ХЭ фиксируются в диапазоне от 1 до 70 %, но его роль в нарушении репродукции уже не оспаривается [7, 12]. В последние десятилетия наблюдается изменение вида повреждающего агента при хроническом эндометрите: у больных с подтвержденным ХЭ до 77,5 % случаев выявляется условно-патогенная флора (E. coli, Streptococcus и т.д.), уреамикоплазмы и хламидии составляют всего лишь 12,0-13,0 %, наблюдается увеличение доли вирусов в качестве этиологического агента почти что на треть, часто выявить инфекционный агент не удается вовсе [9, 21]. Также одной из серьезных проблем в гинекологии становится диагностика и лечение асептических хронических эндометритов. Существует мнение, что ХЭ может быть аномальным иммунным ответом на эндогенные, вполне легитимные микробы, что запускает аутоиммунное (асептическое) воспаление [28]. По мнению других авторов, в такой ситуации, если данные морфологического исследования, гистероскопии, УЗИ с цветовым допплеровским сканированием подтверждают ХЭ, можно считать доказанным наличие у больной аутоиммунного характера воспаления эндометрия [8]. Хронический эндометрит становится причиной изменения рецептивности эндометрия, правильная экспрессия рецепторов в эндометрии играет важную роль в восприимчивости слизистой матки к половым гормонам и наоборот - половые стероиды участвуют в активизации последних. Воспаление - это эволюционная реакция живого организма на местное повреждение [6, 8, 20]. Биологическая роль воспаления заключается в концентрации в зоне повреждения защитных факторов организма, в уничтожении биоагрессивного материала и восстановлении морфофункционального состояния ткани, но острое и хроническое воспаление эндометрия отличаются во многих медицинских аспектах. В отличие от острого эндометрита, при хроническом наблюдается патологический процесс с преобладанием роли соединительной ткани, где располагаются активные макрофаги, а поступление в эндометрий нейтрофилов и свежих макрофагов с высокой провоспалительной активностью может провоцировать очередное обострение. Учитывая последние данные в медицине, появление такого хронического очага у больной должно насторожить врача в отношении онкологии: в воспалительных клетках секреция цитокинов, факторов роста может повлиять на выживание патологических клеток, фактор некроза опухоли (ФНО) и интерлейкин-1 (ИЛ-1) и т.д. могут привести к дисрегуляции антиапоптотических генов, ведущих к выживанию и распространению атипических клеток. Гистологическая оценка эндометрия была и является золотым стандартом клинической диагностики состояния эндометрия у женщин с эндометриальными расстройствами, тем не менее необходимость увеличения достоверности используемых методов исследования (морфологической оценки) появилась в основном из-за значительных внутри- и межнаблюдательных расхождений в гистологической трактовке результатов. Актуально использовать транскриптомную характеристику эндометрия как альтернативу гистологическому изучению ткани. Расширение и дальнейшее изучение роли иммунологических, генетических исследований необходимо для полноценной оценки состояния эндометрия, особенно у больных ХЭ и с репродуктивными потерями в анамнезе. Иммунитет - это способ защиты организма от различных веществ, проявляющийся изменением функциональной активности иммуноцитов, обладающий выраженным регуляторным влиянием и реализующий свои эффекты преимущественно в очаге воспаления [2, 10, 13]. Развивается острый или хронический эндометрит, а в его реализации в той или иной степени участвует весь организм человека, в первую очередь с вовлечением иммунной и нейроэндокринной систем. Слизистый слой матки, шейки, влагалища является частью мукозального отдела иммунной системы, эти ткани имеют целый комплекс факторов неспецифической и иммунной защиты, здесь представлены клетки, способные к презентации антигенов, что в итоге способствует формированию надежного барьера на пути проникновения патогенных агентов [33]. Кислая среда влагалища, цервикальная слизь, анатомическая целостность, менструации обеспечивают работу системы физиологической защиты мочеполовой системы; регуляция репродуктивной системы, гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось находятся в реципрокном отношении с иммунной системой. Эндометрий претерпевает значительные гистологические и структурные изменения в течение менструального цикла. Функциональный слой занимает две трети толщины эндометрия. Хотя пролиферация, секреция и десквамация происходят в пролиферативном слое, регенерация осуществляется в базальном слое эндометрия. В строме эндометрия представлены кровеносные сосуды (спиральные артерии), присутствуют клетки иммунной системы, в том числе макрофаги и натуральные киллеры (NK-клетки). Презентация иммунных клеток в эндометрии - в какой-то степени гормонозависимый процесс, один из основных критериев хронического воспалительного процесса - лимфоплазмоцитарная инфильтрация слизистой оболочки эндометрия в лютеиновую фазу менструального цикла - носит физиологический характер, а вот в пролиферативной фазе менструального цикла похожие экспрессии уже являются патологическими [12, 33]. Половые стероиды по-разному влияют на иммунные клетки, эстрогены негативно контролируют уровень интерлейкина-6 (ИЛ-6), который является мощным стимулятором гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси и положительно стимулирует гуморальный иммунный ответ; прогестерон обладает свойством подавлять иммунные реакции и в высоких концентрациях проявляет глюкокортикоидные эффекты в силу способности связывания с рецепторами кортизола и т.д. [12, 20, 34]. В эру больших биотехнологических возможностей диагностики заболеваний актуален поиск новых маркёров прогнозирования течения и исхода болезней. Огромный интерес врачей в вопросах профилактики осложнений и реабилитации вызывают эндогенная система защиты и поиск универсальных регуляторов физиологических функций организма. При действии патогенных факторов развивается общая схема воспалительного и иммунного ответа: начало воспаления, работа антигенпрезентирующих клеток, формирование адаптивного иммунного ответа, миграция иммунных лимфоцитов-эффекторов, увеличение концентрации антител в очаге воспаления, деструкция антигенов и тканей, поврежденных патогеном, и выведение продуктов распада системами выделения организма - печенью, почками, кишечником и т.д. [13, 14]. В связи с этим большую значимость приобретают вопросы роста хронической патологии почек, желудочно-кишечного тракта у женщин с ХЭ. Известно, что через патогенраспознающие рецепторы (патогенассоциированные молекулярные образы, PAMPs - Pathogen-Associated Mollecular Patterns) в клетку эндометрия могут поступать сигналы, которые способны активировать «гены воспаления», что обусловливает последующее развитие воспалительного процесса. На этапах течения эндометрита включаются разные рецепторы: PRR - паттернраспознающие рецепторы - для распознавания PAMP (патогенассоциированные молекулярные паттерны) - это группы молекул, характерные для патогенов (вирусов, бактерий, грибов, простейших), но отсутствующие в организме-хозяине; антигенраспознающие рецепторы представлены только на Т- и В-лимфоцитах; рецепторы, распознающие стрессорные молекулы, - на NK-клетках (натуральные киллеры) разными рецепторами (NKG2D - гомодимерный трансмембранный белок II типа, NCR - рецепторы естественной цитотоксичности - Natural Cytotoxicity Receptors и др.), способными генерировать блокирующий сигнал. Однако стрессорными молекулами могут быть эндогенные соединения, которые экспрессируются на мембране при клеточном стрессе; не будучи чужеродными факторами для человека, они способны сигнализировать об опасности повреждения эндогенного происхождения и активизировать иммунитет [2, 13, 14], в такой ситуации воспалительный процесс может не закончиться регенерацией и функциональным восстановлением ткани. Дисфункция эндотелия при ХЭ, микроциркуляторные расстройства, проявляющиеся микротромбозом, - достаточно сложный процесс. Следует отметить, что клетки эндотелия морфофункционально неодинаковые, они имеют органотканевую специфику, что важно учитывать при изучении их роли в течении хронического эндометрита. В активном состоянии эндотелиоциты способны выделять большой спектр медиаторов воспаления - лейкотриен - С4, простагландины - Е2, тромбоксаны, цитокины - ФНО-α, интерлейкин-6, интерлейкин-8, интерлейкин-10, компоненты системы гемостаза, вазоконстрикторы, вазодилататоры и т.д. Эндотелиоциты могут экспрессировать некоторые паттернраспознающие рецепторы (например, для распознаваний липополисахаридов (LPS) - грамотрицательных бактерий - активизируются Toll-like Receptors - Toll-подобные рецепторы, рецептор из семейства коллектинов CL-P1 и т.д.) [5, 23, 25, 27, 35, 38]. Патологическая активация эндотелиоцитов может иметь место при разных морфологических вариантах хронического эндометрита, проявляться изменением регенерации ткани эндометрия, неадекватной пролиферативной и секреторной фазой. При хроническом эндометрите меняется активность клеточных рецепторов осуществлять «распознавание» факторов повреждения, нарушается работа паттернраспознающих рецепторов PRR и PAMP, а также DAMP (Damage-Associated Molecular Patterns - молекулярный фрагмент, ассоциированный с повреждениями). DAMP - это эндогенное молекулярное соединение, включающее продукты клеточного повреждения, ядерные белки, частицы ДНК или РНК, тканевой фактор, мембранные фосфолипиды и т.д. [13, 30]. Существует точка зрения, что эволюционно все клетки макроорганизма владеют тем или иным рецептором PRR, поэтому способны реагировать на повреждающие агенты через активацию специализированных или общих рецепторов, например через Toll-подобные рецепторы [4, 15, 31]. Как уже отмечено выше, при эндометрите некоторые эндогенные агенты или микробы способны непосредственно запускать реакцию системы гемостаза и комплемента, однако течение воспалительного процесса невозможно без активации сотни в физиологических условиях «спокойных» генов. Каждая поврежденная клетка, в том числе и клетка эндометрия, может продуцировать медиаторы воспаления (цитокины, эйкозаноиды и ряд других), но при ХЭ граница между ролью «фактор повреждения» и «медиатор воспаления» является условной до определенных моментов. В настоящее время уделяется большое внимание изучению роли цитокинов в поддержании хронического воспаления в матке. Цитокины - это подобные гормонам белки, выступающие маркёрами тканевого повреждения. Стоит отметить, что определенные эндокринные эффекты этих белков проявляются при вирусных инфекциях, ими обладают интерлейкин-1β, интерлейкин-6, фактор некроза опухоли α, интерферон-γ, MIF (фактор ингибирования миграции макрофагов - Macrophage Migration Inhibitory Factor). С ростом роли вирусов как этиологического агента при ХЭ увеличивается научный интерес к цитокинам. Действие отдельных цитокинов может меняться вплоть до противоположного в зависимости от расположения клеток-мишеней, экспрессии генов. Кроме того, эффект влияния определенного цитокина на один и тот же тип клеток, но находящихся в разном функциональном состоянии, может быть неоднозначным. Возможность цитокинов (например, ФНО-α, интерферона-γ) усиливать адгезивную способность эндотелия венул, активизировать тромбоциты (интерлейкин-1, интерлейкин-8), запускать тканевой поствоспалительный процесс регенерации, а также антигеннезависимые этапы воспроизводства Т-клеток и В-лимфоцитов являются важным фактором в понимании хронического эндометрита [3, 11, 13, 14, 24]. При ХЭ паракринные эффекты цитокинов в центре воспалительного очага могут запускать флогогенный эффект, а по периферии, наоборот, активизировать репаративные процессы, менять характер повреждающего агента и влияние средовых факторов; цитокины могут провоцировать (интерлейкины-4, -1, -6, -8, ФНО-α, TGFß - Transforming growth factor beta - трансформирующий ростовой фактор бета) или активизировать процессы фиброза [37, 16, 28, 29]. Умеренная концентрация цитокинов (ФНО-α, ИЛ-1, ИЛ-8 и т.д.) в среде воспаления является одним из факторов, гарантирующих физиологическую регенерацию ткани. Индивидуальные особенности организма отвечать на воспаление выздоровлением и полным восстановлением морфофункциональной способности эндометрия или, наоборот, развитием хронического эндометрита зависят от многих факторов: от характера этиологического агента, фенотипических и генотипических особенностей макроорганизма, своевременной диагностики воспалительного процесса, методов лечения и т.д. С точки зрения иммунологических и патофизиологических механизмов воспалительного процесса, клетка эндометрия, как и любая другая клетка организма, способна отвечать на повреждающий агент «клеточным стрессом», но от характера повреждающего фактора будет зависеть многое - наступит выздоровление или сформируется хроническое течение. Во время ХЭ происходит изменение молекулярных механизмов в сторону нарушения тканевого и клеточного гомеостаза, меняется экспрессия генов, контролирующих процессы апоптоза и неоангиогенеза [36]. Механизмы ангиогенеза в патогенезе ХЭ - сложный процесс. Имеются некоторые сообщения о возможной роли генов в процессе ангиогенеза в эндометрии. Один из генов, участвующих в ангиогенезе как при физиологических процессах в организме, так и при патологических, - ген VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor - фактор роста эндотелия сосудов). Он считается доминирующим проангиогенным фактором и представляется основным медиатором гипертрофии слизистой. Изучены пять членов семьи VEGF: VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D и PLGF. В последнее время в акушерстве и гинекологии появляется больше данных о VEGF-А, имеющих решающее значение для формирования кровеносных сосудов, иначе их называют VPF (Vascular Permeability Factor), а точнее - изоформа VEGF-А165. Несколько изоформ VEGF-A генерируются путем альтернативного сплайсинга размером 121, 165, 189, 206 аминокислотных остатков [22]. VEGF обладает способностью связываться расположенными на мембране эндотелиоцитов рецепторами VEGFR (VEGFR1, VEGFR2, VEGFR3) [39]. Принято считать, что экспрессия VEGF-А в нормальной ткани происходит в значительно большем количестве, чем в опухолевой, также VEGF-A-транскрипция возможна в ответ на имеющуюся гипоксию. Другая изоформа - VEGF-С - стимулирует лимфоангиогенез в организме, влияет на миграцию и пролиферацию эндотелиальных клеток и, наверное, тоже оказывает влияние на течение болезни, однако роль данного гена при хронических заболеваниях органов половой системы у женщин почти не изучена. Предположительно экспрессия VEGF при хроническом эндометрите может оказаться похожей на экспрессию данного гена при гиперплазии эндометрия. Имеются сообщения зарубежных коллег о возможной роли полиморфизма этого гена в невынашивании беременности. По мнению одних авторов, сниженная экспрессия ангиогенных факторов - фактора роста эндотелия сосудов VEGF-A и VEGF-C - может быть причиной выкидыша, возможно, из-за дефектного фетального и плацентарного ангиогенеза [19]. В другой работе [17] тоже пишут о возможной роли полиморфизма гена VEGF у женщин с привычными выкидышами в анамнезе, однако авторы высказываются о необходимости дальнейшего изучения данного вопроса. Изоформа VEGF-A имеет большое значение для развития клеток фолликула и может повлиять на уровень эстрогенов в течение менструального цикла [32], что в свою очередь проявляется изменением регенерации ткани эндометрия, возможно неадекватной пролиферативной и секреторной фазой. Возможное изменение процессов апоптоза, экспрессии VEGF с изменением выработки эстрогена, формирование недостаточного ангиогенеза в эндометрии - поддерживает патологические процессы в ткани при ХЭ. Известно, что физиологическим антагонистом VEGF может выступать оксид азота (NO). В организме человека NO является важной составляющей клеточных сигнальных молекул, он мощный вазодилататор с коротким периодом полураспада в крови. В конце XX в. была определена роль NO в регуляции многих систем организма: системе гемостаза, иммунной, нервной [10, 18, 26] и т.д., что явилось свидетельством универсального значения NO для биосистем. NO непрерывно продуцируется ферментативным путем в организме человека, участвуя в основных процессах клеточного метаболизма. Молекулы NO способны транспортироваться на большие расстояния и влиять на метаболические процессы в клетках, оказывать как аутокринное, так и паракринное действие. Продукция NO пропорционально увеличивается при поступлении в цитоплазму ионов кальция, при действии ацетилхолина, брадикинина и других агентов. Эндогенный NO в настоящее время рассматривается как эндогенный вазодилататор, который оказывает расслабляющее действие на мышечный слой сосудистой стенки. Уровень продукции NO зависит от скорости кровотока и тонуса сосудов. Во время острого воспаления в кровеносной системе увеличение продукции кислорода фагоцитирующими или эндотелиальными клетками провоцирует спазм сосудов, однако механизм инактивации оксида азота регулируется способностью супероксиддисмутазы улучшать микроциркуляцию и нормализовать кровоток после тромбозов, вазоспазма и других нарушений кровообращения. Возможно, данный механизм претерпевает изменения при хроническом воспалительном процессе в эндометрии. Существует точка зрения, согласно которой соединения, генерирующие оксид азота или ферменты, участвующие в его синтезе (NO-синтазы), способны ингибировать пролиферацию клеток и индуцировать апоптоз, однако антипролиферативное действие оксида азота - недостаточно изученный процесс [1, 40]. Роль оксида азота в фиброзировании ткани у больных ХЭ изучена мало, предположительно оксид азота может усиливать пролиферацию как нормальных, так и стареющих человеческих фибробластов и поддерживать фиброз при нарушении кровообращения и тромбозе (схожие процессы имеют место в ткани при ХЭ). Исследовательские работы в области генетики, иммунологии показали способность NO индуцировать ряд важнейших белков и ферментов как на уровне транскрипции, так и на уровне трансляции, например, белков антиоксидазной защиты, белка Р53, ответственного за блокирование атипии, и т.д. [26, 40]. В работах Hibbs et al. [18] показана возможность генерации NO активированными макрофагами, получены данные о том, что цитостатический и цитотоксический эффекты макрофагов невозможны без участия NO. Оксид азота может ингибировать агрегацию тромбоцитов. Бактериальные эндотоксины или Т-лимфоциты макрофагов активируют образование NOS, которое превращает аргинин в оксид азота. Последний выделяется из макрофагов, проникает в бактерии или клетки, ингибирует важные для существования клетки группы ферментов (цикл Кребса, синтез ДНК и т.д.). В созданных условиях деление клеток становится невозможным, и они погибают (наступает апоптоз). Впервые вызванный NO апоптоз был продемонстрирован в 1998 г. Б. Брюне [1]. Полученные данные подтверждают, что активация сигнальных путей апоптоза оксидом азота делает его способным убивать клетки, но не все клетки после активации NOS вступают на путь апоптоза - гибель клетки может быть предотвращена суперэкспрессией bcl-2, индукцией гемоксигеназы и т.д. Взаимодействие многих факторов представляет собой важное звено в поддержании структурно-функционального постоянства тканей. Наука много лет изучает морфологическую метаморфозу эндометрия, первые данные об изменении слизистой оболочки матки были описаны Hitschmann et al. в 1908 г., в дальнейшем исследования выявили коррелирующую связь изменения эндометрия с циркулирующими половыми стероидами - гормонами эстрогена и прогестерона; однако взаимосвязь экспрессии целого ряда генов, роль иммунной, нейроэндокринной систем в обеспечении цикличных процессов в матке изучены мало. Изучение влияния разных факторов иммунной системы, генетических особенностей, микробиологических характеристик у больных ХЭ представляется интересным не только для выявления патогенетических особенностей развития заболевания, но и для определения новых направлений в прогнозировании и терапии.