Преэклампсия (ПЭ) является одной из основных причин материнской смертности в мире, осложняющей 2—8% беременностей, и остается одной из ведущих причин перинатальной заболеваемости и смертности [1].
Несмотря на то что ПЭ одно из наиболее часто встречающихся осложнений беременности, до сих пор нет единого мнения о том, что является пусковым механизмом развития данной патологии. Несомненным является факт, что ПЭ — болезнь, связанная с имплантацией плодного яйца, патогенетические механизмы которой закладываются на ранних сроках беременности, и только родоразрешение прерывает данный патологический процесс.
При обзоре зарубежной и отечественной литературы можно выделить четыре наиболее вероятные причины развития ПЭ. Во-первых, генетическая детерминированность заболевания, включающая дефекты синтеза ряда белков. Во-вторых, синдром системного воспалительного ответа, а также синдром эндогенной интоксикации, особенно при наличии инфекции в репродуктивной системе матери до возникновения беременности. В-третьих, супероксидный стресс органов, тканей и, что главное, отдельных белков-регуляторов, включая белки семейства макроглобулинов, осуществляющих значительное количество регуляторно-транспортных функций в организме и являющихся компонентом системы врожденного иммунитета. В-четвертых, врожденные либо функциональные нарушения в иммунной системе матери, приводящие к дисбалансу иммунных клеток и синтезируемых ими цитокинов, а также к активации синтеза различных аутоантител [2].
Считается, что неполноценная инвазия трофобласта возникает в результате аберрации материнского иммунного ответа по отношению к трофобласту. Вполне вероятно, что гипоксия и дисбаланс ангиогенных факторов при ПЭ вторичны по отношению к тем изменениям иммунитета, которые возникают при данной патологии. Знание механизмов, обеспечивающих нормальное развитие плода, обусловливающих толерантность материнской иммунной системы по отношению к цитотрофобласту при физиологической беременности, необходимо, чтобы понять, какие звенья иммунной системы могут быть вовлечены в патогенез ПЭ. Иммунологическая реактивность женщины во время беременности меняется таким образом, чтобы сохранить защитные свойства и в то же время обеспечить толерантность по отношению к плоду [3].
В регуляции иммунитета при репродукции принимают участие HLA (группа антигенов гистосовместимости; синоним — главный комплекс гистосовместимости) G и E специфичности [4—7]. Во время имплантации единственным инвазирующим чужеродным элементом становятся производные наружного клеточного слоя бластоцисты — симпластические комплексы, а затем — интерстициальный цитотрофобласт. В отличие от циркулирующих материнских лимфоцитов, несущих на своей поверхности полиморфные антигены HLA I и II классов, инвазирующие клетки цитотрофобласта не содержат этих классических антигенов. Напротив, они экспрессируют неклассические, неполиморфные молекулы главного комплекса гистосовместимости I класса — HLA-G и HLA-E, которые, не являясь рецепторами для Тh (Т-хелперы), не приводят к антигенспецифическому, цитолитическому действию циркулирующих в крови матери цитокинов и в то же время препятствуют лизису инвазирующего цитотрофобласта местными, децидуальными натуральными киллерами (NK-клетками) и макрофагами [7].
В настоящее время из продуктов этих неклассических генов наиболее изучены антигены HLA-G [6]. Всего установлено 14 аллельных вариантов HLA-G, в свою очередь кодирующих 4 мембраносвязанные (HLA-G1—G4) и 3 растворимые формы молекул (HLA-G5—G7). Физиологическая функция указанных молекул лежит в основе развития толерантности организма матери по отношению к плоду. Реализация этого механизма осуществляется через блокировку активности NK-лимфоцитов [8]. Согласно современным представлениям, HLA-G презентируют антигены γχТ-клеткам и в то же время защищают трофобласт от цитотоксических эффекторных механизмов.
Показано, что ингибирование NK-активности является результатом взаимодействия HLA-G и киллингингибирующих рецепторов NK-клеток, в частности CD94/NKG2A. Наряду с этим HLA-2 может вызывать анергию и апоптоз цитотоксических CD8+Т-клеток и активировать продукцию цитокинов, способствующих росту плода. Выяснено, что в лютеальной фазе менструального цикла отмечается рост числа NK. В I триместре беременности их количество еще более повышается. Этот процесс отражает физиологическую роль NK в контроле чрезмерной инвазии трофобластов и прeдотвращении местной инфекции. Однако при избыточной функции NK-клеток или при недостаточной экспресcии HLA-G могут возникать такие осложнения, как ПЭ и привычное невынашивание [4, 9, 10]. Неадекватная инвазия трофобласта может быть следствием сниженной экспрессии HLA-G, провоцирующей нарушения во взаимодействиях тканей трофобласта с децидуальными NK-клетками и их рецепторами, которые, как считается, играют ведущую роль в процессах синтеза иммунорегуляторных цитокинов и ангиогенных факторов. В этом процессе участвуют NK, несущие маркер СD69+, а HLA-G антигены являются фактором, регулирующим активность натуральных киллеров (CD69+). Установлено, что низкая экспрессия HLA-G на фоне высокой активности NK ассоциируется с развитием повторных спонтанных выкидышей.
Накопленные данные свидетельствуют о том, что врожденная иммунная система необходима для адекватного адаптивного ответа. NK-клетки изначально определены как эффекторные клетки иммунной системы и могут быть дифференцированы на две популяции в зависимости от выраженности на их поверхности экспрессии CD56 и CD16. Большинство (90%) циркулирующих NK-клеток принадлежит к субпопуляции CD56dim/CD16bright, тогда как остальные 10% клеток — к CD56bright/CD16dim. Выраженность маркера CD56 определяет, будет ли преобладать цитолитическая активность нормальных киллеров (CD56dim) или функция синтеза цитокинов (CD56bright). В отличие от NK, циркулирующих в периферической крови, клеточная популяция NК, которая находится в децидуальной оболочке, является носителем CD56bright маркера [11].
Плацентарные NK-клетки отличаются от периферических и были выделены как отдельная группа маточных NK-клеток [12]. Маточные NK-клетки присутствуют в децидуальной оболочке в I и во II триместрах и участвуют в ремоделировании спиральных артерий матери, содействуя увеличению притока крови к фетоплацентарному комплексу [13]. Эти клетки играют важную роль в развитии трофобласта и плода [14] и находятся под влиянием стероидных гормонов, эстрогенов и прогестерона [14]. Маточные NK обнаруживаются в большом количестве в области инвазии трофобласта и, вероятно, ее регулируют [15]. Данный тип NK-клеток наравне с цитокинами, хемокинами и факторами роста влияет на миграцию трофобласта. Маточные NK-клетки являются источником децидуального IFN-γ (интерферон-γ) в начале беременности и, вероятно, при нарушении экспрессии участвуют в подавлении процессов развития и инвазии цитотрофобласта [16]. Отмечено, что нарушение инвазии цитотрофобласта происходит за счет индукции изменения в экспрессии матриксной металлопротеазы-2 (ММП-2) и ингибитора активатора плазминогена-1 посредством синтеза IFN-γ [15].
Т-клетки играют центральную роль в иммунорегуляции и иммуностимуляции. Т-хелперы (Th) делятся на Th 1-го типа, которые синтезируют интерлейкин (IL)-2 и интерферон IFN-γ и ответственны за клеточный иммунитет, и Th 2-го типа, которые производят IL-4, IL-5 и IL-13 и участвуют в гуморальном иммунном ответе. В 80-х и 90-х годах XX века толерантность материнского организма по отношению к аллоантигенам плода объяснялась преобладанием иммунитета Th2 над иммунитетом Th1 при беременности, что обеспечивало защиту плода от атаки иммунной системы матери.
Действительно, преобладание Th1 иммунитета наблюдается при привычном невынашивании и ПЭ [17]. Однако некоторые исследователи [18, 19] сообщали о случаях привычного невынашивания при Th2-доминирующем типе иммунитета. На сегодняшний день ясно, что не только баланс Th1/Th2 объясняет механизм толерантности материнского организма по отношению к плоду при физиологической беременности. Важную роль в иммунитете при репродукции играет баланс между Th1, Th2, Th17 и регуляторными Т (Treg) клетками [20]. Th17 клетки синтезируют провоспалительные цитокины и участвуют в индукции воспаления [20]. Treg клетки являются антагонистами Th17 клеток и играют центральную роль в иммунорегуляции и индукции толерантности. Treg клетки, как известно, подавляют пролиферацию и продукцию цитокинов и CD4+, и CD8+ Т-клетками, продукцию иммуноглобулинов В-клетками, цитотоксическую активность NК и созревание дендритных клеток (ДК), что в свою очередь приводит к развитию толерантности иммунной системы [21, 22].
Согласно устоявшимся представлениям, имплантация эмбриона и течение физиологической беременности ассоциированы со сдвигом цитокинового баланса в сторону доминирования факторов с иммуносупрессорной активностью. В соответствии с концепцией цитокинового сдвига, в течение беременности в зоне матки угнетается продукция цитокинов Th1 (IL-2, фактор некроза опухоли-α — TNF-α, IFN-γ), в то время как синтез цитокинов Th2 (IL-4, IL-6 и IL-10) усиливается.
I. Sargent и соавт. [23] считают ПЭ заболеванием, протекающим в две стадии: на первой стадии происходит нарушение экспрессии HLA-G, что в свою очередь ведет к уменьшению количества децидуальных NK-клеток, участвующих в синтезе иммунорегуляторных цитокинов и факторов ангиогенеза. В результате нарушается процесс инвазии трофобласта. Вторая стадия характеризуется системной воспалительной реакцией с участием лейкоцитов и эндотелия. Важную роль в развитии воспалительной реакции играет сама плацента, а также выброс продуктов апоптоза в материнский кровоток [23].
В развитии ПЭ принимают участие HLA-G, NK-клетки, субпопуляции T-лимфоцитов CD4+ и CD8+, ДК, рецепторы, молекулы адгезии и цитокины. В целом в последнее время принято считать, что врожденный иммунитет играет более значительную роль при развитии ПЭ, чем приобретенный. При развитии данного осложнения наблюдается усиление экспрессии генов CD69, перфорина и интерферона в мононуклеарных клетках, что свидетельствует о дисрегуляции экспрессии NK-клеточных рецепторов. Более того, активированные инвариантные NK-клетки имеют повышенный цитотоксический потенциал при ПЭ [2].
В связи с открытием HLA-G стала более понятной роль иммунной системы в развитии ПЭ. В группе исследований, выполнявшихся в соответствии с разделом программы 13 Международного Воркшопа (США, 2002), посвященных изучению физиологической роли продуктов гена HLA-G в репродукции, был установлен следующий факт: продукты HLA-G генов принимают непосредственное участие в обеспечении нормально протекающей беременности, и нарушение этой экспрессии может приводить к развитию такого тяжелого осложнения, как ПЭ [24]. Большинство исследователей придерживаются мнения, что пусковым фактором формирования ПЭ является недостаточная инвазия трофобласта, которая может быть связана со сниженной экспрессией HLA-G и агрессией со стороны NK [11]. В результате трофобласт не «прорастает» в материнские спиральные артерии, что приводит к уменьшению плацентарной перфузии.
Возникающая на границе мать/плод гипоксия в свою очередь инициирует дисбаланс ангиогенных факторов роста, запуск провоспалительных цитокинов, что в конечном итоге приводит к эндотелиальной дисфункции [25]. При этом установлено, что такого рода нарушения связаны с наличием у больных гена HLA-G3 [24]. Иммунизация же лимфоцитарной взвесью в качестве средства терапии привычного невынашивания и ПЭ приводит к повышению экспрессии на трофобласте HLA-G антигенов и тем самым реактивирует ослабленный местный иммунный ответ, способствует синтезу регуляторных цитокинов, в том числе факторов роста, которые стимулируют развитие плаценты, и обеспечивает нормальное развитие эмбриона/плода [24].
Помимо экспрессии на трофобласте HLA-G антигены в мембранно-связанной или растворимой форме принимают непосредственное участие в регуляции иммунной системы и другими способами. В частности, они обнаружены на эндотелии сосудов матки. Одновременно с этим, кроме регуляции активности NK-клеток, HLA-G оказывают прямое супрессивное воздействие на деятельность CD4+ и CD8+ клеток, а в растворимой форме осуществляют контроль васкуляризации плаценты [26]. В свою очередь HLA-E специфичности регулируют цитотоксичность Vδ2-субпопуляции Т-лимфоцитов путем запуска их апоптоза [27]. Нарушение этого эффекта и возрастание процента последней субпопуляции цитотоксических Т-клеток на фоне снижения количества Vδ1-лимфоцитов играют далеко не последнюю роль в развитии патологии беременности. При ПЭ наблюдается повышение уровня интерлейкинов IL-1β, IL-2, IL-6 и TNF-α, причем концентрация их увеличивается с нарастанием степени тяжести ПЭ [25].
В исследованиях Л.Е. Мурашко и соавт. (1995) установлено, что уровень TNF-α был повышен не только при развившейся ПЭ, но и в группе риска до 16-й недели беременности, т.е. до клинической манифестации. Благодаря аномальной активации иммунной системы возникает реакция, напоминающая отторжение трансплантата. Согласно последним данным [17], при ПЭ наблюдается потеря иммунной толерантности. Доказано, что при ПЭ преобладает иммунитет Th1 типа. S. Germain и соавт. [17, 28] показали, что при преобладании Th1-клеток над Th2-клетками увеличивается продукция IFN-γ, NK, IL-12p70 и IL-18. U. Tarnowska-Madra и соавт. [29] показали, что увеличение концентрации цитокинов Th1 (IFN-γ, IL-2) в сыворотке крови женщин с ПЭ предполагает увеличение цитотоксической активности крови при данной патологии, что сопровождается увеличением уровня провоспалительных цитокинов TNF-α и IL-6.
Развитие ПЭ сопровождается нарушениями в синтезе как классических провоспалительных, так и регуляторных цитокинов, в частности при ПЭ трофобласт и лейкоциты секретируют IL-16С, участвующий, по мнению Г.В. Левченко и соавт. [2], в активации иммунного и воспалительного ответа при развитии данной патологии тем активнее, чем выше степень тяжести ПЭ. Помимо крови повышенное содержание IL-16С обнаруживается также на эндотелии.
Преобладание иммунитета Th1-типа снижает толерантность материнского иммунного ответа, что приводит к преобладанию провоспалительных реакций над противовоспалительными. Основную функцию по защите плода от агрессии материнского иммунитета выполняют Treg клетки [30, 31]. A. Steinborn и соавт. [32] отметили уменьшение количества Treg клеток при ПЭ. B. Santner-Nanan и соавт. [24] сообщили об увеличении в периферической крови популяции Treg клеток и уменьшение популяции Th17 при нормальной беременности. Теми же исследователями были выявлены противоположные изменения при ПЭ: увеличение популяции Th17 и уменьшение популяции Treg в периферической крови.
Известно об активации врожденного иммунного ответа (нейтрофилов и моноцитов) в кровотоке детей, рожденных от матерей с ПЭ. Естественные киллеры являются морфологической субпопуляцией лимфоцитов, функционирующих как самостоятельный компонент иммунной системы. ПЭ связана с увеличением концентрации NK-клеток (CD3–/CD56+CD16+) в пуповинной крови [33]. Количество лимфоцитов CD3+CD56+ при ПЭ значительно снижено, уровень CD4+CD25+ демонстрирует тенденцию к снижению, тем более выраженную, чем сильнее гипертензия при утяжелении ПЭ [34]. В то же время при ПЭ наблюдается активация лейкоцитов, обнаруживается гораздо большее количество нейтрофилов, вызывающих инфильтрацию эндотелия. При этом авторы публикации считают, что из всех лейкоцитов именно нейтрофилы провоцируют васкулярную дисфункцию при ПЭ [35].
IL-1 и IL-6, которые участвуют в дифференцировке Th17, при ПЭ вырабатываются моноцитами [36]. Увеличение количества Th17 клеток может приводить к усилению системных воспалительных реакций и сосудистой эндотелиальной дисфункции. Кроме того, хроническое воспаление может привести к нарушению функции Treg [37]. Дисбаланс между уровнем Th17 и Treg приводит к развитию системного воспаления, эндотелиальной дисфункции, нарушению ангиогенеза, иммунной дезадаптации и вносит свой вклад в патофизиологию ПЭ. Выявляется причинно-следственная связь между иммунной дезадаптацией, которая затем приводит к уменьшению концентрации ангиогенных факторов роста, и увеличением выброса продуктов апоптоза и метаболитов плацентой в материнский кровоток в результате развития системной воспалительной реакции.
С окончанием беременности в норме экспрессия HLA-E и HLA-G молекул прекращается. Обнаружение их вне периода беременности может являться прогностическим признаком развития онкозаболеваний [38]. При развитии ПЭ наблюдается увеличение концентрации ряда различных аутоантител. В частности, данная патология характеризуется появлением в циркуляторном русле антител к рецептору ангиотензина II [39], а именно к рецептору ангиотензина II типа 1А (AT1-AA). Показано, что эти
аутоантитела индуцируют вазоконстрикцию при проведении экспериментов in vitro [39]. Помимо этого, наблюдается увеличение концентрации в крови матери аутоантител к α2-макроглобулину и ассоциированному с беременностью α2-гликопротеину — полифункциональным белкам регуляторам, транспортирующим ряд биологически активных субстанций (от низкомолекулярных цитокинов до фрагментов генома) к органам и тканям и участвующим прямо либо опосредованно во всех процессах, происходящих при развитии беременности, — от оплодотворения до родов [40].
В завершение можно отметить, что физиологическая беременность — это по сути контролируемая воспалительная реакция как на ранней стадии имплантации, так и впоследствии (при увеличении срока она усиливается), а ключевым является взаимодействие NK-клеток матери и трофобласта плаценты. Иммунитет играет ключевую роль в нормальном развитии плаценты и плода. Дезадаптация иммунной системы матери может привести к развитию различной акушерской патологии, в том числе и к ПЭ. Поэтому иммунологическая теория ПЭ была и остается предметом изучения как отечественных, так и зарубежных ученых.