В основе развития преэклампсии лежит недостаточность процессов инвазии трофобласта и ремоделирования спиральных артерий [1, 2]. Последнее вызывает недостаточное поступление крови к ткани плаценты, приводя к формированию предплацентарной гипоксии и нарушению роста плода [3]. Вместе с тем, согласно современным представлениям, преэклампсию следует разделять на раннюю и позднюю [4, 5]. Ранняя преэклампсия, проявляющаяся до 34 нед гестации, сочетается с сосудистыми нарушениями и снижением маточно-плацентарного кровотока, а также может приводить к задержке роста плода [6]. В большинстве же наблюдений поздней преэклампсии, развивающейся после 34 нед, масса новорожденных соответствует нормальным значениям [7].

В этой связи особый интерес представляют изменения васкуляризации терминальных ворсин плаценты, осуществляющих процессы обмена между кровью матери и плода [8].

Цель работы — сравнительное гистологическое изучение плаценты и морфометрический анализ ее терминальных ворсин при ранней и поздней преэклампсии.

В основу работы положен комплексный морфологический анализ 138 последов. Первую группу составили последы от 26 пациенток, течение беременности у которых осложнилось развитием ранней (до 34 нед беременности) преэклампсии, вторую группу — последы от 84 беременных с поздней (после 34 нед беременности) преэклампсией. Контрольную группу составили 28 пациенток с физиологическим течением беременности и не имевших экстрагенитальной патологии. Критериями включения послужили одноплодная беременность, преэклампсия, соответствующая критериям МКБ-10, и согласие женщины на проведение исследования. Критериями исключения были многоплодная беременность, тяжелая соматическая патология, а также генетические пороки развития плода.

Макроскопическое изучение последов и гистологическое исследование плаценты проводили в соответствии с общепринятыми рекомендациями [8, 9]. После макроскопического изучения последов из парацентральной зоны плаценты вырезали фрагменты ткани, которые фиксировали в 10% нейтральном формалине. Гистологическое исследование проводили на парафиновых срезах, окрашенных гематоксилином и эозином. Оценивали зрелость ворсинчатого дерева, характер ангиогенеза, наличие выраженных синцитиокапиллярных мембран и синцитиальных узелков в терминальных ворсинах, а также наличие клеточных островков и микрокист в септах плаценты. Зрелость ворсинчатого дерева оценивали по соответствию сроку гестации. Характер ангиогенеза оценивали по преобладанию процессов разветвленного или неразветвленного ангиогенеза соответствующего срока гестации. Разветвленный ангиогенез характеризуется многочисленными ветвящимися терминальными ворсинами, имеющими множество мелких капилляров и синцитиальных узелков. Неразветвленный ангиогенез характеризуется преобладанием мелких нитевидных терминальных ворсин с длинными широкими капиллярными петлями. Синцитиальные узелки расценивались как выраженные при выявлении их в 7 и более ворсинах в поле зрения микроскопа (×20). Синцитиокапиллярные мембраны расценивались как выраженные при выявлении их в 7 и более ворсинах в поле зрения микроскопа (×20). Признак клеточных островков, представляющих собой скопления вневорсинчатого трофобласта, считался положительным при наличии 5 островков в препарате. Признак микрокист в септах считался положительным при наличии в препарате 3 септ с микрокистами.

Выявление сосудов ворсин плаценты проводили путем иммуногистохимического исследования с использованием готовых к употреблению кроличьих антител к CD31 (клон SP38) и полимерной системы детекции производства «Spring Bioscience». Предварительную демаскировку антигена проводили путем кипячения образцов в растворе цитратного буфера с pH 6,0, блокирование эндогенной пероксидазы — путем обработки срезов 0,3% раствора перекиси водорода в течение 15 мин. В качестве фонового красителя использовали гематоксилин.

Морфометрический анализ препаратов проводили при помощи системы анализа изображения на базе микроскопа Аxio Imager M1 с использованием программы AxioVision («Carl Zeiss»). Определяли площадь и периметр терминальных ворсин, их капилляров и покрывающего синцитиотрофобласта. На основании полученных морфометрических параметров рассчитывали показатели, характеризующие кровообращение и выраженность обменных процессов в ворсинах плаценты: степень васкуляризации ворсин как отношение суммарной площади капилляров ворсины к площади поперечного сечения этой ворсины (К1), отношение периметра ворсины к площади ее сечения (К2), отношение суммы периметров капилляров к сумме площадей этих капилляров в ворсине (К3), отношение периметра ворсины к сумме периметров ее капилляров (К4), отношение периметра ворсины к сумме площадей ее капилляров (К5). Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Statistica 6.0 путем расчета средних значений, стандартного отклонения, ошибки среднего, а также критерия χ².

При гистологическом изучении препаратов плаценты, окрашенных гематоксилином и эозином, контрольной группы (табл. 1) наблюдалось соответствие степени созревания ворсинчатого дерева сроку гестации, а также умеренно выраженные компенсаторно-приспособительные (наличие синцитиальных узелков и синцитиокапиллярных мембран) и инволютивно-дистрофические процессы (отложения межворсинчатого и периворсинчатого фибриноида).

В 23,1% наблюдений ранней преэклампсии выявлены нарушения созревания ворсинчатого дерева: в 7,7% отмечались признаки опережения и в 15,4% — отставания созревания. При поздней преэклампсии опережение и отставание созревания ворсин наблюдалось в 3,6 и 10,7% соответственно. Кроме этого, в 62% наблюдений как ранней, так и поздней преэклампсии отмечалось преобладание признаков разветвленного ангиогенеза в ворсинах хориона (см. рисунок, а). Значимыми гистологическими признаками изменений плаценты при поздней преэклампсии явились выраженные синцитиальные узелки (в 51,2% наблюдений по сравнению с 21,4% в контроле, р<0,05) (см. рисунок, б) и микрокисты в септах (59,5% по сравнению с 35,7%, р<0,05) (см. рисунок, в). Выраженные синцитиокапиллярные мембраны, характеризующие обменные процессы в ворсинах плаценты, преобладали также в группе поздней преэклампсии (33,3% наблюдений) (см. рисунок, г). При этом в обеих группах преэклампсии значимо чаще отмечались так называемые клеточные островки, представляющие собой скопления вневорсинчатого трофобласта (см. рисунок, д).

В результате морфометрического анализа гистологических препаратов плаценты беременных, страдающих преэклампсией, установлены отклонения изученных показателей от параметров контрольной группы (табл. 2). Средние значения площади поперечного сечения ворсин меньше контрольных показателей на 16,4 и 17,8% при ранней и поздней преэклампсии соответственно. В то же время показатели площади ворсин без учета слоя синцитиотрофобласта меньше контрольного уровня в большей степени: на 19,6% в 1-й и на 20,3% во 2-й группе.

В результате отмечается преобладание доли синцитиотрофобласта в общих размерах ворсин: 16,9 и 16,2% при ранней и поздней преэклампсии соответственно и 13,2% в контроле. В то же время средние значения площади синцитиотрофобласта при ранней преэклампсии на 7,1% превышают показатели контрольной группы, а при поздней преэклампсии практически не отличаются от них.

При морфометрии иммуногистохимических препаратов плаценты с использованием антител к CD31 нами установлено меньшее количество кровеносных капилляров в одной ворсине на 17,7% при ранней и на 11,3% — при поздней преэклампсии по сравнению с показателями контрольной группы (см. рисунок, е). Одновременно с этим средние значения периметра и площади капилляров в 1-й группе меньше соответствующих нормальных значений на 18,0 и 25,7% (p<0,05) соответственно, а во 2-й группе — на 12,9 и 17,5% соответственно. При этом суммарная площадь сечения всех капилляров в одной ворсине меньше значений контрольной группы на 36,6% (p<0,05) в наблюдениях ранней и на 28,0% — при поздней преэклампсии (p<0,05), а суммарный показатель периметров капилляров меньше на 30,3 и 23,2% соответственно (p<0,05).

Следовательно, плаценты беременных, страдающих преэклампсией, имеют ряд морфологических отличий. Согласно проведенным нами морфометрическим исследованиям, развитие преэклампсии сопровождается меньшими размерами терминальных ворсин, что согласуется с данными M. Egbor и соавт. [10] о более низком объеме ворсинчатого дерева, включающего стволовые, промежуточные и терминальные ворсины. Подобные изменения, видимо, определяют и более низкие значения массы плаценты у беременных с преэклампсией.

В то же время в литературе имеются данные об отсутствии изменений объема ворсин хориона при преэклампсии. Так, T. Mayhew и соавт. [11] выявили нарушения структуры и изменения объемных характеристик ворсинчатого дерева лишь в наблюдениях сочетания преэклампсии и задержки роста плода. В плацентах беременных, страдающих преэклампсией и не имеющих признаков задержки роста плода, морфометрические показатели ворсинчатого дерева соответствовали таковым в контрольной группе [12].

Основной причиной подобных несоответствий является, на наш взгляд, недоучет данных о виде (ранней или поздней) и типе выраженности (умеренной или тяжелой степени) преэклампсии. Действительно, основной причиной снижения маточно-плацентарного кровотока при ранней преэклампсии считается торможение второй волны трофобластической инвазии после 16-й недели гестации [13]. Именно нарушение инвазии трофобласта приводит к недостаточной перестройке спиральных артерий, к меньшему поступлению материнской крови в плаценту и формированию маточно-плацентарной гипоксии.

Усугубляющим фактором развития предплацентарной гипоксии является выявленное нами уменьшение периметра ворсин, свидетельствующее о снижении площади поверхности обмена материнской крови с ворсинами. В то же время наблюдаемые на гистологических препаратах изменения терминальных ворсин в виде увеличения количества синцитиальных узелков и выраженности синцитиокапиллярных мембран следует, видимо, трактовать как компенсаторные в условиях маточно-плацентарной гипоксии.

Именно синцитиальные узелки являются наиболее частым (в 26,6% наблюдений) признаком изменений ворсин плаценты при снижении маточно-плацентарного кровотока [14, 15]. При этом повышенное количество синцитиальных узелков встречалось значимо чаще при ранней преэклампсии по сравнению с поздней (78,4% против 51,6%, р=0,005) [16]. В свою очередь, синцитиокапиллярные мембраны представляют собой основное место газообмена между кровью матери и плода.

Дополнительным подтверждением развития предплацентарной гипоксии является отмеченное нами при гистологическом изучении препаратов плаценты увеличение частоты клеточных островков и микрокист в септах, а также преобладание процессов разветвленного ангиогенеза. Действительно, структура ворсинчатого дерева во многом определяется напряжением кислорода в межворсинчатом пространстве. При нормальном напряжении кислорода наблюдается умеренное ветвление ворсинчатого дерева, баланс между зрелыми промежуточными и терминальными ворсинами, при этом последние имеют нормальное количество синцитиальных почек. При низком напряжении, в частности при предплацентарной и маточно-плацентарной гипоксии, отмечается преобладание ангиогенеза с ветвлением сосудов (для увеличения площади газообмена ворсинчатого дерева).

Основным же механизмом, запускающим процессы компенсации в ворсинчатом дереве плаценты при развитии ее гипоксии, считается активация проангиогенных факторов. Действительно, плацента как орган, обеспечивающий взаимодействие матери и плода, является богатым источником множества факторов роста. Наибольшая роль в формировании фетоплацентарного ангиогенеза отводится фактору роста эндотелия сосудов (VEGF), плацентарному фактору роста (PlGF) и их рецепторам (VEGFR-1 и VEGFR-2) [17, 18]. Именно сбалансированное взаимодействие VEGF-A и PlGF и их рецепторов определяет процессы васкуляризации ворсин на ранних сроках беременности, а также окончательное формирование их капиллярной сети [19]. Кроме того, VEGF обеспечивает формирование фенестр и повышение жизнеспособности эндотелиоцитов, а также стабилизацию сосудистого русла [20].

В условиях же гипоксии отмечается повышение продукции VEGF и растворимой формы sVEGFR-1 клетками трофобласта и высвобождение их в межворсинчатое пространство [21]. В плазме крови беременных, страдающих преэклампсией, установлены более высокие концентрации VEGF и sVEGFR-1 по сравнению с пациентками контрольной группы. При этом бóльшая степень повышения их содержания отмечалась при ранней преэклампсии по сравнению с поздней [21, 22], т. е. развитие разных форм преэклампсии сопровождалось различной степенью экспрессии ангиогенных факторов роста.

По нашему мнению, изменения баланса проангиогенных и противоангиогенных факторов отражают в первую очередь развитие компенсаторных механизмов, направленных на нивелирование предплацентарной гипоксии, обусловленной неполноценным моделированием спиральных артерий. К таким механизмам следует отнести отмеченное нами на гистологических препаратах преобладание процессов разветвленного ангиогенеза в ворсинчатом дереве. В качестве другого механизма, направленного на нормализацию кровоснабжения плода в условиях пониженного притока маточной крови, является повышение степени васкуляризации ворсин плаценты.

Так, при морфологическом изучении плацент при преэклампсии в 20% наблюдений выявлялись признаки хорангиоза [23]. По данным P. Boyd и A. Scott [24], в ворсинах плацент беременных, страдающих преэклампсией, установлены более высокие значения удельного объема капилляров. Однако T. Mayhew и соавт. [25] указывают на уменьшение объема и площади поверхности капилляров в периферических (промежуточных и терминальных) ворсинах при преэклампсии и особенно при ее сочетании с задержкой роста плода. Нами ранее были выявлены более низкие значения средней площади сечения капилляров и степени васкуляризации терминальных ворсин при тяжелой преэклампсии по сравнению с умеренной формой и нормальными плацентами. При этом среднее количество капилляров было практически одинаковым при умеренной и тяжелой преэклампсии, но ниже контрольных показателей [26].

В настоящем исследовании нами установлено снижение среднего количества капилляров, а также существенное уменьшение значений их площади и периметра сечения в терминальных ворсинах, что лежит в основе уменьшения поверхности обмена с кровью плода в структурах плаценты при преэклампсии. При этом рассчитанные нами показатели степени васкуляризации терминальных ворсин были ниже контрольного уровня, особенно при ранней преэклампсии (на 24,4%, р<0,05). Развивающаяся при преэклампсии гипоксия плаценты и плода обусловлена не только патологией спиральных артерий, но и выявленными нами нарушениями васкуляризации терминальных ворсин плаценты.

Таким образом, при гистологическом исследовании установлены изменения структуры плаценты, свидетельствующие о наличии предплацентарной гипоксии при преэклампсии. Наиболее значимыми для преэклампсии явились признаки разветвленного ангиогенеза, а также увеличение количества синцитиальных узелков и микрокист в септах при поздней преэклампсии, что свидетельствует о наличии компенсаторных процессов. В результате морфометрического анализа иммуногистохимических препаратов выявлено уменьшение размера и снижение показателей васкуляризации терминальных ворсин, что отражает формирование или, точнее, прогрессирование плацентарной гипоксии. Бóльшая степень отклонения морфометрических параметров ворсин от контрольного уровня отмечена при ранней преэклампсии, характеризующихся недостаточным уровнем развития компенсаторных процессов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: A.И.Щ., Р.Г.Ш.

Сбор и обработка материала: В.М.Л., Д.Н.В., У.Н.Т.

Статистическая обработка: У.Н.Т.

Написание текста: В.М.Л., У.Н.Т.

Редактирование: А.И.Щ., Р.Г.Ш.

Конфликт интересов отсутствует.