Диссертация (Роль сочетания наследственных тромбофилий и синдрома недифференцированной дисплазии соединительной ткани в патогенезе нарушений рецептивности эндометрия), страница 4

Существует дватипа ER: ERα экспрессируется в основном в матке, яичниках, гипофизе, почках,надпочечниках, яичках и их придатках, а ERβ — в предстательной железе,мочевом пузыре, костях, головном мозге, яичниках (клетки гранулезы) ияичках (развивающиеся спермадиты). Существует также две изоформы PR —PRα и PRβ.Количество эстрогеновых и прогестероновых рецепторов изменяется напротяжении менструального цикла. В ранней пролиферативной фазе ER и PRотсутствуют в железистом эпителии, но оба рецептора экспрессируются встромальных клетках. Образование PR обеспечивается предовуляторнымподъемом Е2. Существует значительная разница между количествомрецепторов в периовуляторный и периимплантационный периоды [68].На мышиной модели показано, что для ранних стадий развития эмбрионаобязательно необходимо наличие эстрогеновых рецепторов альфа (ERα) и PR.У мышей с нокаутным геном ERα не происходит адгезия бластоцисты [69], а умышей, нокаутных по PR, наблюдалась рефрактерность по отношению кискусственным стимулам, которые должны приводить к децидуализацииэндометрия (deciduogenic stimulus) [70].Деление клеток эндометрия в ответ на повышение уровня эстрогеновобусловлено связыванием эстрогенов с ERα.

При этом связывание ERα сэстрадиолом приводит к формированию комплекса ERα-C/EBPβ, которыйактивирует промотор 17-β-гидроксистероиддегидрогеназы, важного ферментаметаболизма стероидных гормонов [71].CCAAT/enhancer-binding protein – C/EBPβ – является транскрипционнымфактором, принадлежащих семейству основных ДНК-связывающих белков сналичием последовательности аминокислот по типу «лейциновой молнии»,который регулирует транскрипцию консервативных последовательностей22ДНК, известных как CCAAT box, в области промотора. Многочисленныеисследования показали, что C/EBPβ является ключевым регуляторомпролиферации и/или дифференцировки во многих тканях, включая яичник,яички, печень, жировую ткань, иммунную систему, клетки кожи и молочнойжелезы.Показано, что у мышей, нокаутных по гену транскрипционного фактораC/EBPβ (CCAAT/enhancer-binding protein), пролиферация эндометрия в ответна экзогенное введение эстрогенов значительно снижена, однако полностью неподавлена.Экспрессияэстроген-ипрогестерон-регулируемогогеналактотрансферрина остается на обычном уровне.

Таким образом, снижениепролиферации эндометрия у C/EBPβ-нокаутных мышей связана именно сотсутствием экспрессии и функционирования C/EBPβ и стоящих за нимтаргетных генов при сохранении чувствительности к эстрогенам. Точныемеханизмы, за счет которых C/EBPβ опосредует пролиферативный сигналэстрогенов, остаются неизвестными. Показано, что при регенерации печениC/EBPβ необходим для нормальной пролиферации гепатоцитов.

В гепатоцитахживотных, нокаутных по C/EBPβ, была значительно снижена экспрессияциклинов B и E, что указывает на связь этого транскрипционного фактора сбелками клеточного цикла.Эстроген-индуцированная экспрессия C/EBPβ носит транзиторныйхарактер и снижается через 3 часа после введения препарата эстрогенов.Неизвестно, какое влияние этот пик экспрессии оказывает на имплантацию.Однако, возможно, что сигнальный путь, запускаемый транскрипционнымфактором C/EBPβ, участвует в процессе дифференцировки эпителиальныхклеток, что позволяет им взаимодействовать с поверхностью бластоцисты илипосылать сигналы в строму.В отличие от клеток эндометрия, экспрессия C/EBPβ в стромальныхклетках продолжает расти на протяжении всей фазы децидуализации прибеременности. Исключительная роль C/EBPβ в процессе децидуализацииподтверждается тем, что у мышей, нокаутных по гену C/EBPβ, матка23абсолютно рефрактерна к стимулам, вызывающим децидуализацию унормальных животных, а таже толерантна даже к действию экзогенныхстероидов.Показано, что экспрессия C/EBPβ опосредована комплексным влияниемэстрогенов и прогестерона.

Так, введение прогестерона овариэктомированныммышам индуцировало синтез C/EBPβ в матке, а RU486, антагонист PR,подавлял экспрессию C/EBPβ. Путем компьютерного моделирования показано,что в 5'-регуляторном участке C/EBPβ обнаруживаются многочисленные ER(EREs) и PR-элементы (PREs).C/EBPβ известен как регулятор различных генов, включая генывоспалительного ответа, кодирующие цитокины и их рецепторы, а также белкиострой фазы воспаления.

Поскольку для успешной имплантации необходимцелый каскад противовоспалительных реакций, возможно, экспрессия этоготранскрипционного фактора в децидуальной ткани регулирует функциюклеток иммунной системы во время беременности [72].Анализ маток мышей, нокаутных по гену C/EBPβ, показал, что потеряэтого транскрипционного фактора приводит к остановке клеточного цикла награнице G2-M. Было показано, что C/EBPβ в матке контролирует экспрессиюмногих молекул, регулирующих клеточный цикл, включая циклины B1 и B2,25 гомолог С фосфатазного цикла клеточного деления, ингибиторы клеточногоцикла p21, p27 и p53, каждый из которых контролирует переход G2-M.Также проводились исследования роли C/EBPβ in vitro.

Эндометриальныестромальные клетки (HESCs) изолировали в пролиферативной фазе цикла ипомещали в среду с содержанием «гормонального коктейля» - эстрогенов,прогестерона,аналогацАМФ,гдеэтиклеткипроходилисвоюдифференцировку. C/EBPβ контролирует пролиферацию HESC, герулируяпереход клеток G1-S, контролирует индукцию нескольких ключевых факторов,таких как циклин Е и E2F транскрипционный фактор 1 (E2F1), которыезапускают репликацию ДНК. При использовании малых интерферирующихРНК (siRNA) выявили значительное снижение экспрессии IL-11 Rα и24молекулы передачи сигнала и активатора транскрипции STAT3.C/EBPβнепосредственно взаимодействует с промотором STAT3, регулируя егоактивность, а путь передачи сигнала с STAT3 является ключевым длядифференцировки HESC [73].1.1.2.2.LIF и LIF-RLIF (Leukemia inhibitory factor, фактор-ингибитор лейкоза) – белоксемейства интерлейкина-6 (ИЛ-6), имеющий широкий спектр эффектов [61; 74;75; 76].

Механизм его действия заключается в связывании с соответствующимрецептором (LIF-R), экспрессируемым в люминальном эпителии, что приводитк формированию гетеродимера со специфической субъединицей, общей длявсех членов этого семейства рецепторов – GP130, которая активируетJAK/STAT и МАРК-каскады [4; 77] (рис.

1.3,1.4). В опытах на мышах у особейс дефицитом LIF выявлена невозможность прикрепления имплантирующейсябластоцисты; более того, введение LIF давало бластоцисте возможностьприкрепиться и вырасти до доношенной беременности [4; 45]. При этомнарушение функции LIF-R приводит к серьезным нарушениям приформировании плаценты: выраженному отеку ворсин, появлению крупныхРис. 1.3. Значение LIF в процессе прикрепления бластоцисты. [4]25Рис. 1.4.

STAT-зависимая регуляция LIF экспрессии белков [4].кистознорасширенныхполостей,заполненныхкровьюилиотечнойжидкостью, что в итоге приводит к смерти в первые часы после родов. Приэтом отмечались признаки тяжелых нарушений формирования нервной икостной ткани, а также метаболизма печени [4; 78]. А в случаенефункционирования GP130 (субъединицы, активирующей STAT-3-каскад,общей для всех белков семейства ИЛ-6) получается фенотип, идентичныйфенотипу при нокауте LIF [4; 79]. Аналогичные результаты были полученыпри исследованиях на материале от людей [80; 81].LIF играет важную роль в процессе инвазии трофобласта: во-первых, онингибирует тканевые ингибиторы матриксных металлопротеиназ (TIMP), вовторых, он стимулирует экспрессию молекул, ассоциированных с инвазией:pappalysin 1, или PAPPA, podoplanin, SERPINB3, ICAM-1, ID-1 и integrin β3[82].

Поэтому выявление его экспрессии считается необходимым приморфологической диагностике нарушений рецептивности эндометрия.1.1.2.3.Остеопонтин и αvβ3-интегрин26Рис. 1.5. Роль остеопонтина и αvβ3-интегрина в процессе имплантации бластоцисты[2]Остеопонтин – белок экстрацеллюлярного матрикса, кодируемый геномSPP1 [83] и являющийся членом семейства малых интегрин-связывающихлигандовыхN-связанныхгликопротеиновбелковэкстрацеллюлярногоматрикса [84]. Он является лигандом для αvβ3-интегрина [85; 86]. В литературенет устоявшегося мнения касательно индукции секреции остеопонтина.

Висследовании G. Johnson et al. показано, что экспрессия остеопонтинаиндуцируется прогестероном [84]. F. White et al показали, что экспрессия этогобелка индуцируется эстрогеном [2]. Остеопонтин экспрессируется вжелезистом эпителии и в процессе имплантации играет ряд важных функций:1) является компонентом секрета эндометриальных желез, ответственного заадгезию и передачу сигнала между маткой и плацентой; 2) экспрессируетсястромой матки в процессе децидуализации в ответ на инвазию бластоцисты;3) продуцируется резидентными плацентарными и маточными иммуннымиклетками и регулирует их поведение и продукцию цитокинов [84].27Основная роль, которую играет эта пара белков, заключается в адгезиибластоцисты к поверхностному эпителию эндометрия.

Интегрины обладаютдоменом, связывающимся с RGD (Арг-Гли-Асп) – последовательностьюбелков экстрацеллюлярного матрикса, таких как фибронектин, ламинин,витронектин, остеопонтин и др. Эта связь RGD-интегрин необходима дляадгезии бластоцисты [87; 88; 89]. Остеопонтин секретируется в просветполости матки и связывается, с одной стороны, своим RGD-доменом синтегринами люминального эпителия, с другой стороны, с интегринамитрофобласта[84; 90; 91], тем самым обеспечивая адгезию и предоставляяусловия для дальнейшей инвазии трофобласта в эндометрий (Рис.

1.5).1.1.2.4.VEGFВ настоящее время показано, что рост микрососудов в эндометрии вомногом определяется сосудисто-эндотелиальным фактором роста (VEGF),экспрессия которого в эндотелии модулируется половыми гормонами(эстрадиолом и прогестероном). VEGF – субсемейство факторов роста,представленное белками VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D и PIGF,относящееся к молекулам семейства тромбоцитарного фактора роста сцистиновым узлом. VEGF-А играет важную роль в формировании капилляров,повышении их проницаемости и, как следствие, отеке стромы в секреторнуюфазу менструального цикла [92] (рис.

1.6). VEGF-А может экспрессироваться вэпителии, строме и эндотелии сосудов эндометрия, однако, эстрадиол ипрогестины могут влиять лишь на экспрессию VEGF-А в эндотелии сосудовэндометрия [93], поскольку в эндотелиальных клетках эндометрия имеютсясоответствующие рецепторы – ERα, ERβ, PgR [94]. В работе Halder et al. анализэндометрия в зоне имплантации бластоцисты выявил аккумуляцию VEGF-А[95]. Высокая концентрация лактата в экстрацеллюлярном матриксе в моментимплантации будет способствовать снижению рН, при этом показано, чтоацидоз повышает экспрессию VEGF-А [96].28Рис. 1.6. Внутриклеточные механизмы действия VEGF [1].1.1.2.5.PAI-1PAI-1, или ингибитор активатора плазминогена-1, - белок, которыйучаствует в двух важных процессах: регуляции фибринолиза и деградацииэкстрацеллюлярного матрикса, поскольку плазмин, превращение которого изплазминогена ингибируется этим белком, играет 2 основные функции –деградацияфибринаиактивацияматриксныхметаллопротеиназ,разрушающих экстрацеллюлярный матрикс (рис.

1.7) [5]. В работе О.А.Охтырской и соавт. описано, что пациентки с повторными неудачами ЭКО ванамнезеимеютвысокуючастоту(77,7%)носительствагомо-илигетерозиготного полиморфизма гена PAI-1. При этом сильная корреляционнаясвязь между наличием полиморфизма гена и повышенной экспрессией белка вэпителии, строме и эндотелии сосудов эндометрия была найдена в контрольной29Рис. 1.7. Основные эффекты PAI-1 [5]группе, а в группе с повторными неудачами ЭКО сильная корреляционнаясвязь была найдена лишь между наличием полиморфизма гена и экспрессиейбелка в строме эндометрия [97].Имеется множество работ, которые описывают роль PAI-1 в процессахинтерстициального фиброза, в частности, кожи, легких, печени, почек, сердца[32; 98; 99].