Наступление беременности сопряжено с важнейшим биологическим процессом ангиогенеза, с которым связано нормальное развитие сосудистой сети плаценты, опосредующей формирование маточно-плацентарной циркуляции. С недавнего времени главным фокусом исследований специалистов в области репродуктологии стала оценка адекватной васкуляризации, начиная с периимплантационного периода [9]. В данный процесс вовлечено большое количество клеток разных типов и их продуктов, основными участниками являются клетки трофобласта и натуральные киллеры. Поскольку плацента - это орган, осуществляющий транспорт питательных веществ, респираторных газов и продуктов жизнедеятельности между организмами матери и плода, адекватный плацентарный кровоток и васкуляризация являются главными компонентами нормальной плацентарной функции и ключевыми для роста и развития плода, во многом определяющими состояние здоровья человека в последующие периоды жизни. Изменения в становлении полноценной сосудистой системы наряду с нарушением процессов пролиферации трофобласта, его миграции и инвазии, очевидно, являются универсальными пусковыми механизмами для большинства отклонений в нормальном течении гестации. На многочисленных моделях с использованием животных, где фетальный рост и/или плацентарное развитие были нарушены, показаны редукция маточно-плацентарного кровотока и нарушение васкуляризации плаценты. Исследованиями как отечественных, так и зарубежных авторов установлено, что терапия, направленная на усиление плацентарного кровотока, может способствовать нормализации фетального роста, редуцированного вследствие неполноценного питания матери.
Ангиогенез является одним из иммуноопосредованных процессов, поскольку напрямую связан с активацией клеток - продуцентов факторов роста, в том числе и иммунокомпетентных клеток, что необходимо для осуществления ключевых механизмов образования и роста сосудов. Среди регуляторов, контролирующих неоваскуляризацию, важное место занимают биологически активные полипептиды - факторы роста, стимулирующие или ингибирующие ангиогенез, а также другие клеточные процессы, включая митогенные эффекты [14, 35].
Факторы роста - полипептиды с молекулярной массой 5-50 кДа, объединенные в группу трофических регуляторных субстанций. Подобно гормонам, эти факторы обладают широким спектром биологического действия на многие клетки - стимулируют или ингибируют митогенез, хемотаксис, дифференцировку.
Васкулоэндотелиальный фактор роста (VEGF) - гетеродимерный гликопротеиновый ростовой фактор, продуцируемый различными типами клеток. Это потенциальный митоген для эпителиальных клеток сосудов. Он оказывает сильное влияние на проницаемость сосудов, является мощным ангиогенным белком в различных экспериментальных системах, принимает участие в процессах неоваскуляризации в патологических ситуациях [20]. Известно, что ингибирование функции VEGFA может привести к бесплодию из-за блокировки функции желтого тела. Инактивация одиночного VEGF аллеля ведет к связанной с гапло-недостаточностью гибели эмбрионов из-за аномалий развития кровеносных сосудов примерно на 9-й день беременности. Дифференцировка ангиобластов не нарушена, но нарушены образование просветов сосудов, ответвлений и ангиогенез. Инактивация VEGF во время постнатального развития ведет к нарушению постнатального развития сосудов и жизнеспособности эндотелия, увеличивает смертность, задерживает рост и нарушает развитие печени, сердца и почек.
Уровень экспрессии VEGF прогрессивно уменьшается после рождения и минимален в большинстве тканей взрослых, за исключением мест активного ангиогенеза, таких как яичники, матка и кожа (рост волос). Однако экспрессия VEGF реиндуцируется во время патологического ангиогенеза (ишемия миокарда, сетчатки, воспаление, атеросклеротические бляшки и опухоли) [10]. Научно доказано усиление экспрессии VEGF при хроническом эндометрите [15].
Факторы роста являются медиаторами как эстрогенов, так и прогестерона за счет ауто- и паракринного действия, способствующего регуляции процессов пролиферации и дифференцировки в эндометрии. Эндометрий под воздействием факторов роста трансформируется за счет не только изменения его структуры, но и особенностей васкуляризации, что очень важно для полноценной инвазии трофобласта. Значение VEGF в эндометрии установлено в исследованиях как на моделях животных, так и у человека [26]. Сосудисто-эндотелиальный фактор роста и мРНК VEGF выявлены в биоптатах эндометрия человека во все фазы менструального цикла и обнаруживаются в клетках эпителия и строме. Трехкратное увеличение СЭРФ (сосудисто-эндотелиального фактора роста) в секреторную фазу у здоровых женщин происходит главным образом за счет его продукции эпителиальными клетками эндометриальных желез. У пациенток, страдающих бесплодием, доказано снижение VEGF в секреторную фазу менструального цикла [30]. Показано, что СЭРФ является одним из важнейших факторов, стимулирующих сосудистый рост в яичнике и обеспечивающих быстрый рост капиллярной сети в процессе созревания и селекции фолликулов, формирование и функционирование желтого тела.
З.С. Ходжаевой и иными выявлена значимая прямая связь между уровнем VEGF и толщиной эндометрия у женщин с привычным невынашиванием беременности. Чем выше сывороточный уровень СЭРФ, тем больше толщина эндометрия, и наоборот. В периоде предполагаемой имплантации у женщин с привычной потерей беременности в анамнезе отмечаются взаимосвязанные нарушения: активация CD56+ - клеток в иммунном статусе, низкая секреция проангиогенного фактора СЭРФ и нарушение гемодинамики матки, которые, вероятно, играют решающую роль в патогенезе ранних потерь беременности. На основании исследований авторами предложено исследовать СЭРФ у всех женщин с привычной потерей беременности в секреторную фазу менструального цикла в сыворотке крови. При его низком уровне целесообразно в состав комплексной предгестационной подготовки вводить метилпреднизолон в дозировке 8 мг в сутки с 1-го по 25-й день менструального цикла, что ведет к увеличению уровня СЭРФ и соответственно, толщины эндометрия [23].
Тромбоцитарный фактор роста (PDGF) - один из потенциальных митогенных полипептидов, содержащихся в крови человека. Он участвует в регуляции процессов острого воспаления, заживления ран и образования рубца. Является сильным стимулятором репарации тканей. При потери беременности наблюдается тенденция к усилению продукции тромбоцитарного фактора роста, что может являться дополнительным фактором развития микроциркуляторных и гемодинамических нарушений и вносить собственный вклад в увеличение коагуляционного потенциала, обусловливающего в том числе и нарушение процессов плацентации.
Плацентарный фактор роста (PIGF) - гликопротеин c молекулярной массой 46-50 кДа, относящийся к семейству VEGF (42% гомологии с VEGF). PlGF также гомологичен, хотя и более отдаленно, семейству факторов роста PDGF. Он тоже повышается при различных патологических состояниях. По сравнению с VEGF роль PlGF в образовании новых сосудов менее понятна. Отсутствие плацентарного фактора у трансгенных мышей не ведет к нарушению ангиогенеза во время эмбрионального и постнатального развития, но нарушает ангиогенез во время различных патологических условий. Он может увеличивать продолжительность жизни, рост и миграцию эндотелиальных клеток in vitro и содействовать образованию сосудов на некоторых моделях in vivo. PlGF может синергично усиливать VEGF-индуцированный ангиогенез и проницаемость сосудов. Концентрация PlGF возрастает в 4 раза от конца первого к концу второго триместра физиологически протекающей беременности.
Биологическая функция VEGF и PlGF регулируется одним из основных ингибиторов ангиогенеза - растворимым рецептором 1 васкуло-эндотелиального фактора роста (sVEGF-R1). Этот эндогенный протеин плацентарного происхождения способен связывать проангиогенные факторы VEGF и PlGF в сыворотке крови, блокировать их биологические эффекты, редуцируя биодоступность этих соединений, поэтому считается антиангиогенным фактором, играющим роль не только в развитии гестационных осложнений, но и в репродуктивных потерях [36].
В литературе отсутствуют данные, доказывающие вовлеченность PlGF в патогенез ранних выкидышей, в то же время дефицит данного фактора ассоциируется с формированием перинатальной патологии, манифестирующей во второй половине гестации.
И.С. Липатов предложил прогнозировать исход беременности по уровню некоторых показателей в сыворотке крови, в том числе и по уровню плацентарного фактора роста. По его мнению, это дает своевременную возможность суждения о глубоких повреждениях плодного яйца и его сосудистой оболочки; может быть использовано для контроля эффективности профилактических мероприятий и результативности периконцепционной подготовки у женщин группы высокого риска по реализации неразвивающейся беременности [16]. Уровень PlGF рассматривается в качестве раннего прогностического маркера, характеризующего начальные признаки нарушений в функционировании системы «мать-плацента-плод», возникающие на доклиническом этапе осложнений [3, 12]. В своих исследованиях И.А. Газиева установила, что при потере настоящей беременности имеет место снижение на несколько порядков уровня плацентарного фактора роста и растворимого рецептора васкуло-эндотелиального фактора роста на фоне повышения содержания сосудисто-эндотелиального фактора роста в сыворотке крови [5, 11].
Согласно современным исследованиям VEGF является одним из ключевых факторов в сосудистой дисфункции при привычном невынашивании беременности [25]. Снижение его экспрессии связано с нарушением перфузии в эндометрии, что делает эндометрий невосприимчивым, что в конечном итоге приводит к ранней потери беременности [21]. В эндометрии пациенток с неполноценной секреторной фазой (в период неполноценного окна имплантации), как с привычной потерей беременности, так и у здоровых, отмечаются снижение экспрессии генов VEGF, повышение экспрессии гена PIGF в сравнении с уровнем экспрессии этих генов в эндометрии женщин с нормальной морфологической картиной. Таким образом, уровень VEGF является основным индикатором хронической эндометриальной недостаточности [19, 24].
При иммуногистологической оценке соскобов с использованием VEGF антител, полученных после выскабливания полости матки у женщин при самопроизвольном выкидыше и при нежеланной беременности во время аборта, выявлена корреляция между изменениями сосудов плаценты и появлением выкидыша. В соскобах при самопроизвольном выкидыше обнаружена задержка в развитии трофобласта в соответствии с гестационным сроком. Кроме этого, позитивная экспрессия VEGF была обнаружена в 88% случаев при нежеланной беременности и в 31% случаев - при самопроизвольном выкидыше [33]. Во время сравнения уровня экспрессии VEGF в сыворотке крови выявлено его достоверное повышение при спонтанном прерывании беременности в сравнении с группой контроля, что еще раз подчеркивает обязательную роль сосудистого фактора в патогенезе привычного невынашивания беременности.
По мнению Col-Madendag et al. [28], в основе ранней потери беременности лежит нарушение взаимодействия сосудисто-эндотелиального фактора роста (VEGF) с его рецепторами в системе «мать-плод» (VEGFR1 и VEGFR2): происходит значительное снижение экспрессии рецепторов. Однако отсутствует объяснение данным процессам [8].
Проведены также исследования эндометрия у женщин с эффективным лечением бесплодия методом ЭКО и ПЭ. Для эндометрия таких пациенток характерны более высокий уровень клеток, содержащих зрелые пиноподии, более высокая экспрессия VEGF - A в строме и эпителиальном слое. В эндотелии сосудов эндометрия также отмечено повышенное содержание VEGF - A [17].
На основании многофакторной оценки генотипа пациенток с неудачными попытками ЭКО и фертильных женщин выявлена прямая взаимосвязь между носительством мутантных аллелей в гене ангиогенеза (VEGF) и нарушением внутриматочной перфузии [2]. При наличии у пациенток полиморфизма генов ангиогенеза чаще выявляются нарушения внутриматочной перфузии на уровне базальных и спиральных артерий. Наличие определенных комбинаций генотипов гена VEGF позволяет отнести пациентку к группе без риска к пересадке одного эмбриона или рекомендовать ей пересадку двух и более эмбрионов [27].
Кроме этого, группой исследователей установлено значительное увеличение сосудисто-эндотелиального фактора роста в цервикальной слизи, полученной в день трансвагинальной пункции и в день переноса эмбриона у женщин с наступившей беременностью в сравнении с пациентками, у которых беременность не наступила. Это позволило предположить, что уровень VEGF в цервикальной слизи в день переноса эмбрионов был достоверно сопряжен с наступлением беременности в циклах ЭКО и позволяет прогнозировать ее наступление с вероятностью 69% [18, 30].
Изучен уровень VEGF в сыворотке крови и фолликулярной жидкости при трубно-перитонеальном и эндокринном факторах бесплодия в программах ЭКО. У пациенток с отсутствием беременности при трубно-перитонеальном факторе бесплодия отмечалось 1,5-кратное увеличение содержания VEGF в сыворотке крови в сравнении с женщинами, имеющими положительные результаты лечения методом ЭКО. В категории пациенток с эндокринным фактором бесплодия при подтверждении беременности наблюдались достоверно более высокие значения сывороточного VEGF, которые в 2,3 раза превышали аналогичный показатель в группе с трубно-перитонеальным фактором бесплодия и в 2,2 раза - в контрольной группе. Данные изменения позволяют предположить наличие патологического фолликулогенеза у пациенток с эндокринным бесплодием, что в свою очередь приводит к патологическому ангиогенезу и стероидогенезу и, вероятно, может влиять на качество ооцитов и эмбрионов в программах ЭКО [7]. Таким образом, разнонаправленные изменения уровня VEGF у женщин с наступившей беременностью в группах c трубно-перитонеальным и эндокринным факторами свидетельствуют о том, что при эндокринном факторе бесплодия наступление беременности может осуществляться только на фоне значительной стимуляции ангиогенеза. Кроме этого, научно доказан повышенный уровень VEGF в сыворотке крови у женщин с бесплодием неясного генеза [4]. Таким образом, высокий уровень СЭРФ может способствовать неудачной имплантации плодного яйца и являться ранним маркером неудач ЭКО.
Е.А. Тепляшина отводит значительную роль СЭРФ в регуляции фолликулярного ангиогенеза. Отмечает его способность к инициированию данного процесса и пролиферации клеток фолликула. Он способствует секреции и аккумулированию антральной жидкости. Cуществует прямая взаимосвязь между объемом фолликула и концентрацией СЭРФ в фолликулярной жидкости [34]. Измерение овариального объема или антральных фолликулов и сосудисто-эндотелиального фактора роста дает возможность прогнозировать результат лечебных циклов ЭКО [22]. Zhao M. и соавторами доказано, что содержание СЭРФ и оксида азота в фолликулярной жидкости антральных фолликулов через 36 ч после введения хорионического гонадотропина значительно увеличивалось у женщин с наступившей беременностью по сравнению с таковыми у женщин, у которых беременность не наступила [37].
Нельзя не отметить значимость процессов неоангиогенеза как одного из ключевых звеньев формирования и развития различных форм эндометриоза. С целью оценкой его пролиферативной активности можно использовать исследование уровня VEGF [31]. До сих пор не ясен источник чрезмерного продуцирования этого фактора. По-видимому, не только эндометриоидные очаги, но и перитонеальные макрофаги обладают способностью синтезировать и секретировать СЭФР [1]. Помимо ангиогенеза как такового, новые сосуды могут развиться также из циркулирующих эндотелиальных прогениторных клеток, которые рекрутируются и инкорпорируются в местах усиленной васкуляризации. Таким образом, у больных с эндометриозом воспалительные и иммунные ответы, ангиогенез и апоптоз изменены в сторону воспроизводства эндометриоидной ткани. Доказано, что у женщин, бесплодие которых ассоциировано с наружным генитальным эндометриозом, повышен уровень VEGF. В перитонеальной жидкости его величина намного выше, чем в сыворотке в обе фазы менструального цикла [6, 32]. Хотя, по мнению А.Р. Ибрагимовой, уровень сосудисто-эндотелиального фактора роста в сыворотке крови у женщин с эндометриоидной болезнью в начале менструального цикла достоверно ниже, чем в его второй фазе [13]. Мнение Gogacz M. et al. абсолютно противоположно. В своих исследованиях они не нашли существенных различий уровня VEGF в сыворотке крови и перитонеальной жидкости у женщин с эндометриозом [29].
Большой интерес представляет роль PIGF и PDGF в патогенезе бесплодия и невынашивания беременности. Однако их роль в процессе ангиогенеза и имплантации при вышеуказанных патологических состояниях еще до конца не изучена.
Возрастающее число исследований в области ангиогенеза как такового и ангиогенных факторов роста, в частности, подтверждает, что физиологический ангиогенез является одним из ключевых процессов в репродукции человека. В настоящее время можно считать доказанным, что дисфункция процесса ангиогенеза может рассматриваться как один из ключевых патофизиологических факторов, обусловливающих развитие заболеваний репродуктивной системы человека. Понимание этого аспекта открывает новые перспективы в разработке методов диагностики и лечения репродуктивных расстройств и позволит определить новые направления терапевтических воздействий в будущем.
Рецензенты:Антонеева И.И., д.м.н., заведующая гинекологическим отделением ГУЗ «Ульяновский областной клинический онкологический диспансер», г. Ульяновск.
Смолькина А.В., д.м.н., профессор кафедры госпитальной хирургии, анестезиологии, реаниматологии, урологии, травматологии и ортопедии ГОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск.