Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Обратите внимание!
 
  Наука >> Медицина >> Молекулярная биология | Обзорные статьи
 Посмотреть комментарии[1]  Добавить новое сообщение

Молекулярно-биологические аспекты имплантации у человека и животных

А.В. Светлаков, М.В. Яманова, А.Б. Егорова, С.В. Михуткина

Красноярская государственная медицинская академия; Центр репродуктивной медицины, Красноярск

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]


(Продолжение)

В начало...

Апоптоз в эпителиальных клетках матки активировался добавлением кондиционированной среды, где культивировали эмбрионы. Этот эффект достоверно блокировался антителами к трансформирующему фактору роста (ТФР). Эти результаты подтверждают важность аутокринной регуляции имплантации, а также роль ТФР в развитии апоптоза эпителиальных клеток в участке сопряжения эндометрия и трофобласта [40].

Будет ли клетка жить или погибнет при воздействии апоптозного стимула зависит от соотношения экспрессии генов bcl-2, ингибитора апоптоза, и Bax, ускоряющего апоптотическую гибель клеток [9].

В связи с этим при изучении апоптотических изменений эндометрия в ходе менструального цикла и при имплантации остается неясным, почему далеко не все клетки функционального слоя эндометрия подвержены апоптозу, если железистые клетки эпителия функционального слоя секреторного эндометрия активно экспрессируют Вax на фоне низкого содержания bcl-2 [39].

В пролиферирующем эндометрии экспрессию гена bcl-x (продукты этого гена могут обладать как про-, так и антиапоптотическими свойствами) наблюдали преимущественно в железистых эпителиальных клетках и в базальном слое. В секреторном эндометрии bcl-х обнаруживали в железистых эпителиальных клетках функционального слоя. Предполагается, что продукция генов bcl-x и bcl-2 обеспечивает выживание железистых эпителиальных клеток и клеток базального слоя в пролиферирующем эндометрии, а в функциональном слое секреторного эндометрия обеспечивает локальную резистентность к клеточной гибели, запускаемой с участием или без участия Вax [62].

Интересным является вывод о том, что экспрессия генов, контролирующих апоптоз, регулируется стероидными гормонами [9]. Обнаружены циклические изменения экспрессии bcl-2 в железистых клетках, что коррелировало с изменением концентрации рецепторов эстрогенов и прогестерона в эндометрии. Вместе с тем уровень bcl-2 не менялся в яичниках в процессе индуцированного гонадотропинами роста фолликулов [49, 50].

Считается, что контроль процессов апоптоза может осуществляться стероидами как непосредственно, так и опосредованно, путем регуляции экспрессии в эндометрии местно вырабатываемых медиаторов - факторов роста и цитокинов [9, 35, 50].

При подготовке материнского организма к имплантации в качестве локальных медиаторов действия стероидов, вовлеченных в циклические изменения эндометрия, выступают ростовые факторы [5, 11, 44]. В периимплантационном периоде они присутствуют в эндометриальной ткани в значительных количествах.

Считается, что динамическая выработка ИФР-1 и -2, основной формы фактора роста фибробластов (оФРФ), эпидермального фактора роста (ЭФР), сосудисто-эндотелиального фактора роста (СЭФР), факторов роста семейства ТФР, их митотическая активность и свойства дифференциации формируют восприимчивость эндометрия к имплантирующейся бластоцисте во время "окна имплантации" [5]. Действием факторов роста опосредуются специфические изменения количественного и качественного состава субпопуляций лейкоцитов, обусловливающих адекватную материнскую иммуносупрессию и эндометриальный ответ на внедрение трофобласта [44].

Источником большинства ростовых факторов и цитокинов являются эпителиальные клетки, макрофаги, лимфоциты [38, 41, 81]. Показано, что выработка цитокинов естественными киллерами находится под воздействием прогестерона [37, 54], осуществляющего таким образом контроль иммунологических аспектов имплантации [38].

Факторы роста и цитокины представлены несколькими семействами пептидов и белков, которые вовлечены в паракринную, интракринную и аутокринную регуляцию клеточных реакций за счет связывания со специфическими рецепторами клеточной поверхности [2]. В разные фазы менструального цикла экспрессируются разные семейства факторов роста, для которых продемонстрирована выраженная циклическая зависимость, свидетельствующая о том, что они опосредуют влияние эстрогенов и прогестерона в эндометрии [5, 11].

Рецепторы факторов роста расположены на поверхности наружной мембраны клеток. Они представлены классом белков с тирозинкиназной активностью, состоят из одной полипептидной цепочки, богатой цистеиновыми остатками в экстрацеллюлярной части рецептора, и имеют один тирозинкиназный домен в интрацеллюлярной части [80].

Связывание фактора роста с рецептором обеспечивает его димеризацию и активацию тирозинкиназы. Так инициируется каскад фосфорилирования. Субстратами фосфорилирования являются разнообразные киназы, фосфолипазы и сами рецепторы факторов роста [34]. В качестве биологических эффектов фосфорилирования отмечено изменение митогенных характеристик тканей и дифференцировки клеток [5], стимуляция транспортных систем и хемотаксис [8], активация метаболических путей [67].

Образование комплексов факторов роста с рецепторами приводит к значительным изменениям синтеза последних. В отличие от рецепторов стероидных гормонов уровень мРНК рецепторов факторов роста транзиторно и многократно увеличивается в течение нескольких часов после воздействия [34].

Основную роль в пролиферации клеточных компонентов железистого эпителия эндометрия, стромы, гладкой мускулатуры и эндотелия сосудов играют специфически экспрессированные во время пролиферативной фазы цикла ЭФР, ИФР-1 и -2, ФРФ и СЭФР.

Считается, что ИФР-1 и -2 стимулируют митоз и дифференциацию клеток эндометрия в течение менструального цикла и на ранней стадии беременности, митогенны для клеток стромы и железистого эпителия [5].

ИФР-1 индуцирует многие дискретные локальные ответы в клетках эндометрия, включая повышение локальной проницаемости сосудов, децидуализацию, экспрессию некоторых генов [61].

При изучении содержания ИФР-1 и ИФР-2 в эпителии матки и экстрацеллюлярном матриксе во время имплантации в стадии инвазии трофобласта было установлено, что эти ростовые факторы обнаруживали различные по локализации и временным характеристикам профили экспрессии. Так, ИФР-1 экспрессировался в строме и железистом эпителии, являющимися участками начального прикрепления и инвазии трофобласта. ИФР-2 в значительно меньшей степени обнаруживался в базальном слое на латеральных плазматических мембранах, но определялся в более высокой, чем у ИФР-1, концентрации в апикальной части клеток, что позволяет предположить его участие в стадии адгезии бластоцисты [68]. Животные, нокаутные по гену ИФР-1, проявляли сниженную фертильность [72].

По данным других авторов [24], очень низкий уровень ИФР-1 обнаруживался в клетках трофобласта, выстилающих лакуны, первичных и вторичных ворсинах. Умеренное или большое количество ИФР-2 регистрировалось в ламеллярных клетках синцитиотрофобласта, первичных и вторичных ворсинах, а также в мигрирующих клетках и во внутрисосудистых клетках трофобласта.

При изучении семейства связывающих белков ИФРСБ установлено, что в 1-й день менструального цикла в клетках эндометрия начинался синтез ИФРСБ-1 и ИФРСБ-2. На 7-10-е сутки обнаруживали появление этих белков в децидуальных клетках в участке имплантации [22, 51]. Экспрессия ИФРСБ-1 находится под контролем прогестерона [11]. Показано, что ИФРСБ-1 может действовать в качестве белка, защищающего материнский организм от избыточной инвазии трофобласта [5, 17].

Интересно, что действие 17$\beta$-эстрадиола на пролиферацию эпителиальных клеток эндометрия человека опосредуется влиянием эстрадиола на секрецию ИФР-1 стромальными клетками эндометрия. Одновременно выявлены стимулирующие пролиферацию эпителиальных клеток эндометрия эффекты инсулина, которые реализовывались через активацию стромальных клеток [51].

Клетки стромы эндометрия у человека и грызунов подвергаются децидуальной трансформации непосредственно перед имплантацией под влиянием метаболического сигнала со стороны бластоцисты. Реакции присоединения бластоцисты к эндометрию предшествует экспрессия ЭФР. Децидуальная трансформация развивается вначале в непосредственной близости к бластоцисте, затем метаболический сигнал эпителия передается строме с развитием соответствующей стромальной децидуальной реакции [4].

Децидуализация включает в себя многочисленные изменения в стромальных клетках. Вначале увеличивается пролиферация мезенхимальных клеток, которые претерпевают постмитотическую дифференцировку, формируя первичную децидуальную зону. Затем пролиферируют и дифференцируются дальше расположенные мезенхимальные клетки, в результате чего образуется вторичная децидуальная зона. Ее клетки подвергаются дальнейшей дифференцировке, полиплоидизации и апоптозу, "освобождая" место для имплантирующегося эмбриона. Среди разнообразных факторов роста, экспрессирующихся в децидуальных клетках в этом периоде, - ИФР-1, рецепторы к ЭФР, ТФР-$\alpha$ и гепаринсвязывающему ЭФР [51].

Интересно, что дополнительное введение гепаринсвязывающего ЭФР в среду инкубации in vitro индуцировало локальную реакцию клеток эндометрия, вызывало повышение проницаемости сосудов, усиливало процесс децидуализации [61].

Стимуляции пролиферации клеток стромы in vitro в бессывороточной среде добивались добавлением в среду инкубации гормонов и целого комплекса факторов роста (оФРФ, ЭФР, ТФР-$\alpha$, ИФР-1). Примечательно, что ни один из перечисленных ростовых факторов был не способен достоверно стимулировать пролиферацию этих клеток в отсутствие прогестерона. Более того, прогестерон, единственный из ряда гормонов, применявшихся в работе, мог стимулировать митоз в присутствии факторов роста.

Таким образом, приведенные факты свидетельствуют о существовании зависимости от прогестерона митотической активности и дифференциации клеток эндометрия, опосредуемой путем взаимодействия с факторами роста [65].

Далее...


Посмотреть комментарии[1]
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования