Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   BOAI: наука должна быть открытой 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...

В последние годы интенсивно разрабатывается направление, касающееся изучения юкстакринной регуляции (при контакте клеток друг с другом) посредством ТФР-$\alpha$ в клетках человеческого эндометрия при имплантации [19].

Показано, что трансмембранная форма ТФР-$\alpha$ эпителия матки воздействовала на рецептор ЭФР мышиной бластоцисты при прямом межклеточном контакте. Индукция и пик синтеза ТФР-$\alpha$ в мембранах эпителия матки совпадали по времени с периодом имплантации и, кроме того, были сопряжены с соответствующим ростом экспрессии рецептора ЭФР на бластоцисте.

Для человека получены аналогичные данные [19]. Кроме того, обнаружены циклические изменения экспрессии ТФР-$\alpha$ в эндометрии в секреторной фазе цикла.

При связывании ТФР-$\alpha$ с рецептором ЭФР развивается два вида ответа: митогенный и активация внутриклеточных сигнальных путей.

Такая двунаправленность сигнала имеет важное значение в репродукции человека. Так, при экспрессии эмбрионом рецепторов ЭФР, способного взаимодействовать с ТФР-$\alpha$ эндометрия материнского организма, во-первых, стимулируются рост и дифференцировка эмбриона, а во-вторых, активируется митогенный сигнал в клетках эндометрия, где происходит инвазия.

Предполагают, что аналогичный тип двунаправленной регуляции срабатывает и в случае циклических изменений регенерации эндометрия. В целом для понимания процессов имплантации и циклических изменений в эндометрии важна расшифровка механизма, за счет которого происходит взаимодействие ТФР-$\alpha$ с рецептором - в растворимой форме или в виде полноцепочечного трансмембранного белка. Если эндометриальный ТФР-$\alpha$ играет определенную роль в подготовке эмбриона и/или эндометрия к имплантации, это может происходить двумя путями. С одной стороны, путем высвобождения растворимой формы ТФР-$\alpha$, а с другой - при прямом контакте трансмембранной формы ТФР-$\alpha$ на клетках эндометрия и рецептором ЭФР эмбриона или эндометриальных клеток. У человека более вероятен второй из рассмотренных механизмов [19].

Иммуногистохимическое определение ТФР-$\alpha$ в клетках матки в периимплантационном периоде обнаруживает различную интенсивность его экспрессии в клетках покровного и железистого эпителия, в клетках стромы и миометрии.

После завершения имплантации децидуальные клетки и эмбрион также начинают экспрессировать этот ростовой фактор.

О значении ТФР-$\alpha$ в процессе имплантации свидетельствуют следующие экспериментальные данные. Внутриматочная инъекция анти-ТФР-$\alpha$-антител на 5-й день после овуляции у крыс снижала количество грызунов с успешно завершившейся имплантацией.

Введение ТФР-$\alpha$ на 5-й день псевдобеременности вызывало значительно большую децидуальную реакцию, чем в контрольной группе беременных животных. Сочетанное введение ТФР-$\alpha$ и прогестерона было достаточно для успешной имплантации у 50% крыс с удаленными яичниками [76].

Одним из эмбриональных аутокринных ростовых факторов и факторов, поддерживающих выживание клеток, является фактор роста тромбоцитов (ФРТ). Он действует в преимплантационный период через рецепторы эмбриона, сопряженные с гуанозинтрифосфатсвязывающими белками. Максимальная экспрессия рецепторов ФРТ определяется на самых ранних стадиях развития эмбриона - двух- и четырехклеточной [58].

Одной из причин низкого имплантационного потенциала эмбрионов, получаемых в программах ЭКО, считают нарушение экспрессии эмбриональных рецепторов ФРТ, в результате чего выживаемость эмбрионов понижается из-за дефицита аутокринной стимуляции [73]. Предполагают, что уровень секреции ФРТ может быть прогностическим маркером успешности имплантации и качества полученных эмбрионов в программе ЭКО [58].

При имплантации в клетках эндометрия выявлена экспрессия фактора роста кератиноцитов (ФРК). Последний принадлежит к семейству ФРФ, является выраженным паракринным регулятором, продуцируется стромальными клетками, но действует преимущественно на эпителиальные клетки эндометрия, которые имеют к нему соответствующие рецепторы.

Рецепторы этого фактора роста обнаруживаются также на бластоцисте и эмбрионах на более поздней стадии развития, имплантирующихся in vitro, что, по мнению авторов, подтверждает существование паракринного контроля имплантации [30].

В экспериментах in vitro показано, что ФРК является мощным митогеном, действующим как мезенхимальный медиатор роста, дифференцировки и морфогенеза эпителиальных клеток. Избыточная экспрессия ФРК in vivo вызывает гиперплазию эпителиальных тканей в различных органах. В репродуктивной системе уровень ФРК регулируется циркулирующими гормонами, в частности, его секреция увеличивается в периоды интенсивного роста клеток [30].

Во время фаз аппозиции и адгезии бластоцисты важное значение имеет ЛИФ, цитокин, вовлеченный в регуляцию гемопоэза, эмбриогенеза, имплантации. Установлено, что ген gp49B1, чья транскрипция индуцировалась посредством паракринного и аутокринного влияния ЛИФ, обнаруживался в матке мышей, в основном в клетках эпителия, незадолго до имплантации. Интересно, что в тучных клетках продукт этого гена выполнял функцию поверхностного рецептора ЛИФ с ингибиторной активностью, что позволяет предположить наличие у него функций иммунорецептора, обеспечивающего присоединение бластоцисты [55].

ЛИФ оказывает множественное пролиферативное и дифференцирующее действие, помимо эмбриональных и эндотелиальных клеток, на гематопоэтические клетки и остеобласты [5].

У мышей экспрессия мРНК ЛИФ увеличивается в эндометриальных железах непосредственно перед имплантацией, на 4-й день после овуляции, что регулируется факторами материнского организма. У нокаутных по этому гену мышей процессы оогенеза и оплодотворения не нарушены, однако образовавшиеся бластоцисты не способны к имплантации. Перенос выделенных бластоцист нормальным по гену ЛИФ самкам приводил к развитию у них беременности [5].

У человека мРНК ЛИФ и уровень его в эндометрии монотонно возрастает начиная с середины поздней секреторной фазы. ЛИФ локализован в железистом эпителии, также обнаружен в бластоцисте человека [38].

Колониестимулирующий фактор (КСФ) обеспечивает пролиферацию и дифференцировку мононуклеарных фагоцитирующих клеток и участвует в процессе имплантации, взаимодействуя с рецептором КСФ эмбриона. По другим данным, введение КСФ может оказывать неблагоприятное действие на имплантацию и редуцировать выживаемость эмбриона. Эпителий матки и цитотрофобласт - основные места синтеза КСФ. Рецепторы к КСФ обнаружены на эндометриальных клетках и преимплантационных эмбрионах [44].

В течение периимплантационного периода в тканях эндометрия, помимо ростовых факторов, присутствует широкий перечень белков, проявляющих свои эффекты паракринным, юкстакринным и аутокринным путем. Их функции и точная роль в процессе имплантации в настоящий момент неизвестны [44].

В секреторном эндометрии продемонстрирована экспрессия лептина и рецептора лептина. Одновременно эндометрий является тканью-"мишенью" для циркулирующего в кровотоке лептина. Установлено, что секреция лептина эпителиальными клетками эндометрия регулировалась в экспериментах in vitro бластоцистой и эмбрионом на более поздних стадиях развития. Данный факт позволяет предположить участие лептина в регуляции имплантации, что требует дальнейшего изучения [32].

Плацентарный белок РР14 секретируется эндометриальными железами во второй половине лютеиновой фазы цикла и на ранних этапах I триместра беременности. Он синтезируется под влиянием прогестерона и секретируется в полость матки. РР14 ингибирует пролиферацию лимфоцитов, подавляет активность естественных киллеров, количество которых очень велико в эндометрии на раннем этапе беременности. Предполагается, что РР14 защищает имплантирующийся эмбрион от отторжения иммунной системой материнского организма [44].

Гепаринсульфат протеогликан - соединение, вовлеченное в фазу адгезии при имплантации. В человеческом эндометрии в течение лютеиновой фазы цикла присутствует на базальной мембране сосудов и желез. Дополнительно экспрессируется, когда стромальные клетки полностью трансформируются в предецидуальные. Рецепторы к гепаринсульфат протеогликану обнаружены на апикальной мембране поверхностных эпителиальных клеток и на внешней поверхности бластоцисты при приобретении ей адгезионной компетентности in vitro и in vivo [44].

Таким образом, процесс имплантации контролируется сложнейшим взаимодействием множества сигнальных и эффекторных соединений, вырабатываемых эндометрием, иммунокомпетентными клетками матери и эмбрионом, принимающим активное участие в последовательном каскаде событий.

Однако собственно имплантации предшествуют определенные процессы, развивающиеся в эндометрии в секреторной фазе цикла. В соответствии с этим представлением, реакция эндометрия в ходе имплантации делится на три фазы [25]:
1. Первая фаза. Находится под контролем эстрогенов и прогестерона и характеризуется изменениями в покровных и железистых эпителиальных клетках эндометрия, результатом чего является подготовка к аппозиции и присоединению бластоцисты. Гормональные влияния на эндометрий зависят от присутствия ядерных рецепторов к стероидным гормонам. Нарастание концентрации рецепторов наблюдается в направлении от функционального слоя к базальному, что коррелирует с установлением максимальной рецептивности матки, необходимой для имплантации. Параллельно с изменениями в системе стероидных рецепторов клетки эпителия претерпевают изменения в структуре цитоскелета и профиле секреции белков. Эти изменения могут быть предотвращены антагонистами прогестероновых рецепторов в лютеиновой фазе цикла.
2. Вторая фаза. Модуляция гормональных стероидных эффектов эмбриональными факторами. Начало секреции бластоцистой хорионического гонадотропина и других белков ранней беременности вызывает дополнительные изменения в клетках эндометрия. В клетках покровного эпителия происходит эндорепликация, образуются "эпителиальные бляшки". Железистый эпителий отвечает на действие эмбриональных регуляторных факторов модификацией главного секреторного продукта - гликоделина, дающего иммунный протекторный эффект в отношении наступающей беременности. Стромальные фибробласты начинают процесс своей дифференцировки, приобретают децидуальный фенотип, начинают экспрессировать актиновые филаменты.
3. Третья фаза. Инвазия трофобласта и перестройка стромального компонента эндометрия, гладкомышечных клеток, эндотелия кровеносных сосудов. При этом на покровном эпителии исчезают "эпителиальные бляшки", железистый эпителий остается высоко секреторно активным. В этой фазе заканчивается трансформация фибробластов в децидуальные клетки, которые начинают экспрессировать весь комплекс ростовых факторов, свойственных ранней беременности.

Далее...


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