Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Бурлев В.А.

Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова, Москва

Роль растворимых и клеточных селектинов в наступлении беременности при лиганд-рецепторных взаимодействиях эмбриона и эндометрия

Авторы:

Бурлев В.А.

Подробнее об авторах

Журнал: Проблемы репродукции. 2014;(5): 66‑72

Просмотров: 938

Загрузок: 23


Как цитировать:

Бурлев В.А. Роль растворимых и клеточных селектинов в наступлении беременности при лиганд-рецепторных взаимодействиях эмбриона и эндометрия. Проблемы репродукции. 2014;(5):66‑72.
Burlev VA. The role of soluble and cellular selectins in ligand-receptor interactions between the embryo and endometrium. Russian Journal of Human Reproduction. 2014;(5):66‑72. (In Russ.)

Рекомендуем статьи по данной теме:
Ис­хо­ды прог­рамм экстра­кор­по­раль­но­го оп­ло­дот­во­ре­ния при раз­лич­ных сте­пе­нях па­то­зо­ос­пер­мии. Проб­ле­мы реп­ро­дук­ции. 2024;(3):115-120
Ком­плексный под­ход к об­сле­до­ва­нию эн­до­мет­рия при пов­тор­ных не­уда­чах в цик­лах вспо­мо­га­тель­ных реп­ро­дук­тив­ных тех­но­ло­гий: пи­лот­ное ис­сле­до­ва­ние. Проб­ле­мы реп­ро­дук­ции. 2024;(4):51-58
Вли­яние тех­но­ло­гий куль­ти­ви­ро­ва­ния эм­бри­онов с при­ме­не­ни­ем тра­ди­ци­он­ных и TLT-ин­ку­ба­то­ров на реп­ро­дук­тив­ные ис­хо­ды у жен­щин с раз­ны­ми прог­но­за­ми ус­пеш­нос­ти экстра­кор­по­раль­но­го оп­ло­дот­во­ре­ния. Проб­ле­мы реп­ро­дук­ции. 2024;(4):71-77
Ло­каль­ный ци­то­ки­но­вый про­филь эн­до­мет­рия у па­ци­ен­ток с пов­тор­ны­ми не­уда­ча­ми им­план­та­ции и его фар­ма­ко­ло­ги­чес­кая кор­рек­ция сек­ре­то­мом мо­но­нук­ле­аров пе­ри­фе­ри­чес­кой кро­ви. Проб­ле­мы реп­ро­дук­ции. 2024;(5):46-54
Воз­рас­тные осо­бен­нос­ти по­ка­за­те­лей кро­ви у жен­щин и их вли­яние на ис­ход прог­рамм экстра­кор­по­раль­но­го оп­ло­дот­во­ре­ния. Проб­ле­мы реп­ро­дук­ции. 2025;(2):28-36
Ре­конструк­ция ре­но-вис­це­раль­ных вет­вей в хи­рур­гии то­ра­ко­аб­до­ми­наль­но­го от­де­ла аор­ты. Кар­ди­оло­гия и сер­деч­но-со­су­дис­тая хи­рур­гия. 2024;(4):355-363
Мор­фо­фун­кци­ональ­ная ха­рак­те­рис­ти­ка эн­до­мет­рия у па­ци­ен­ток реп­ро­дук­тив­но­го воз­рас­та с хро­ни­чес­ким саль­пин­го­офо­ри­том. Ар­хив па­то­ло­гии. 2024;(6):49-57
За­ви­си­мость пло­ид­но­го ста­ту­са эм­бри­онов от сос­то­яния ве­ре­те­на де­ле­ния ооци­тов, оце­ни­ва­емо­го с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ля­ри­за­ци­он­ной мик­рос­ко­пии в прог­рам­мах ЭКО у жен­щин с эн­до­мет­ри­озом яич­ни­ков. Рос­сий­ский вес­тник аку­ше­ра-ги­не­ко­ло­га. 2025;(1):44-49

Формирование бесплодия, как и бесплодие трубного происхождения, обусловлено множеством факторов ангиогенно-воспалительного стресса: инфекционными агентами, оперативными вмешательствами на органах малого таза, а также сопутствующей гинекологической патологией (хронический сальпингоофорит, хронический эндометрит, наружный генитальный эндометриоз, миома матки) [1]. Данные факторы оказывают непосредственное влияние на репродуктивную функцию, препятствуя наступлению беременности. Проведенный нами анализ клинико-анамнестической характеристики пациенток с трубным бесплодием показал, что исключение факторов, формирующих бесплодие трубного происхождения, не влияет на эффективность программы ЭКО, которая составляет 41% [9].

Открытие нами в 1983 г. гликолипопротеидного комплекса эутопического эндометрия и выявление в нем характерных изменений у женщин с бесплодием является этапом для создания научной основы поиска специфических белков эндометрия [2]. В настоящее время изучение специфических белков эндометрия, ответственных за имплантацию эмбриона, сохранение и развитие беременности, основано на использовании высокотехнологичных исследований, которые включают: геномику (genomics), эпигеномику (epigenomics), транскриптомику (transcriptomics), протеомику (proteomics) и метаболомику (metabolomics) [11].

Наличие многокомпонентной и нормализованной функциональной активности эндометрия является необходимым условием удачной имплантации. Любое нарушение этой составляющей означает не­удачу наступления беременности как при физиологических условиях, так и в цикле ЭКО и ПЭ, даже при наличии растущей и зрелой бластоцисты. Молекулы адгезии L-селектина бластоцисты и его олигосахаридного лиганда МЕCА-79 в эндометрии могут служить потенциальными биохимическими маркерами рецептивности эндометрия. Исследования системы L-селектинов необходимы, так как они позволяют разработать систему мероприятий и новый класс потенциальных лекарств для применения у больных с дефектами рецептивности эндометрия, бесплодием и при повторяющихся ранних потерях беременности [6].

Существующие морфологические оценочные классификации, в том числе классификация Гарднера, недостаточно отражают зрелость эмбриона и позволяют только выделять когорту потенциальных эмбрионов для дальнейшей селекции. Следовательно, разработка неинвазивных, воспроизводимых, стандартизованных и объективных методов оценки зрелости эмбрионов на различных стадиях дифференцировки может иметь решающее значение для существенного повышения эффективности ЭКО и ПЭ. В то же время попытки оптимизации некоторых параметров технологии ЭКО и ПЭ являются субъективными и недоказанными, значительно варьируя от одного клинического случая к другому [10].

При анализе 467 работ, отраженных в поисковой системе PubMed по разделу «selectins», было выбрано 27 работ, имеющих статистически значимые различия в представленных результатах (р<0,001) и высокий индекс международного цитирования за последние 15 лет.

Цель работы - систематизация и представление наиболее значимых факторов и механизмов системы селектинов для оценки их роли в имплантации и наступлении беременности.

Описание роли L-селектина. У человека L-селек­тин является основным и определяющим гликопротеином на поверхности различных лейкоцитов. L-селектин человека и мыши имеет близкую структуру, на 77% они идентичны по составу аминокислот и на 79% - по кодирующим нуклеотидам. Установлены две формы L-селектина, которые могли возникнуть в результате посттранскриптомных модификаций. На лимфоцитах расположены молекулы с молекулярной массой 74 кД, в то время как на нейтрофилах - 90-100 кД [26].

Установлено, что L-селектин играет роль в миграции лимфоцитов в периферические лимфатические узлы и участки с хроническим или острым воспалением. Действуя совместно с P-селектином, L-селектин устанавливает начальное взаимодействие лейкоцитов с эндотелиальными клетками. Эта реакция сопровождается вовлечением E-селектина, приводя на конечной стадии к транссудации лейкоцитов через стенки кровеносных сосудов в лимфатические ткани или к участкам воспаления [20, 33].

Были идентифицированы три лиганда для L-селектина на поверхности эндотелиальных клеток. Все они содержат O-glycosylated mucin, или муциноподобные области. Первый лиганд, GlyCAM-1, выражен исключительно в периферических или брыжеечных лимфатических узлах. Второй лиганд L-селектина, первоначально названный sgp90, теперь известный как CD34. Этот сиалоподобный муциновый гликопротеин оказывает выраженное воздействие как на сосуды нелимфатических тканей, так и на капилляры периферических лимфатических узлов. Третий лиганд - MAdCAM-1, муциноподобный гликопротеин, обнаружен только в лимфатических узлах [17, 25, 31].

Известно, что во время «окна имплантации» со стороны матери экспрессируется олигосахаридный лиганд к L-селектину поверхностными эпителиальными клетками, а на эмбриональной стороне трофобластом L-селектин [19]. Повышенная экспрессия селектин-лиганда в начале и середине секреторной фазы подтверждает его участие в имплантации [28].

Показано, что L-селектин не только имеет значение для нидации и плацентации, но и обладает функциональной активностью для кровеносных сосудов. Медиаторная функция L-селектина в сосудах является важным компонентом этого процесса для получения требуемой оптимальной адгезии [37].

Селектинадгезионная система устанавливает материнско-фетальное взаимодействие. Со стороны бластоцисты наблюдается сильная экспрессия L-селектина, а со стороны эндометрия - экспрессия олигосахаридных лигандов L-селектина, таких как MECA-79 и HECA-452, которые участвуют в регуляции «окна имплантации». Экспрессия лиганда селектина MECA-79, локализованного в поверхностном и железистом эндометриальном эпителии, в течение менструального цикла значительно повышена в середину секреторной фазы. Кроме того, его иммунореактивность проявляется наиболее сильно в поверхностном эпителии в сравнении с железистым эпителием [18].

Лиганд L-селектина способствует имплантации эмбриона в эндометрий, а его уровень значительно повышается у женщин с наступившей беременностью. Процент клинических беременностей и имплантаций значительно выше у пациенток с высоким уровнем лиганда L-селектина в сравнении с пациентками с низким его уровнем [14].

Исследования [24] показывают, что недостаток экспрессии лиганда L-селектина может снижать шанс успешной имплантации, хотя у некоторых женщин беременность наступает при низком уровне экспрессии. Это объясняется тем, что экспрессия лиганда L-селектина может увеличиваться в присутствии эмбриона.

По нашим данным [7], частота имплантации и наступления беременности выше у пациенток с низким уровнем L-селектина в сыворотке крови и эндометрии по сравнению с пациентками с высоким уровнем L-селектина в крови и в эндометрии.

L-селектин in vitro удаляется с поверхности лимфоцитов и нейтрофилов протеолитическими ферментами при их активации различными агентами. В естественных условиях L-селектин солюбилизируется с поверхности нейтрофилов при воспалении, и поэтому было высказано предположение, что удаление поверхностного L-селектина должно быть необходимым условием для реализации механизма миграции лейкоцитов через эндотелий [33].

Растворимый L-селектин (sL-селектин), выделяемый лимфоцитами, имеет молекулярную массу 62 кД, в то время как фрагмент, полученный из нейтрофилов, - 75-100 кД. Он сохраняет биологическую активность как при низких, так и при высоких концентрациях и может блокировать взаимодействие лимфоцитов с эндотелием или участвовать в модуляции этого взаимодействия в естественных условиях [33]. Высокий уровень sL-селектина был обнаружен в образцах крови у здоровых людей. Установлено, что уровень sL-селектина в биологических жидкостях может быть увеличен или снижен при различных патологических состояниях [12, 21, 30, 32].

Проведенный нами систематический анализ данных литературы показал, что система адгезионных молекул L-селектина, локализованного на поверхности бластоцисты, и его олигосахаридный лиганд, тесно связанный с поверхностным эпителием эндометрия, являются одними из ведущих звеньев эмбрионально-эндометриального взаимодействия, обеспечивая удержание и нидацию эмбриона в эндометрий. Этим открывается возможность последующего воздействия системы трофинина и HB-EGF/ErbB4. Нарушения, возникающие на данном этапе, могут быть причиной неудач имплантации и, следовательно, отрицательных попыток ЭКО и ПЭ. Наличие в полости матки природного клееобразного вещества двухкомпонентного состава, способного фиксировать бластоцисту и не нарушать процессов взаимодействия и естественного развития эмбриона, позволяет создать на этой основе новый класс лекарственных препаратов для применения их в программах ВРТ [8].

Описание роли Е-селектина. E-селектин является трансмембранным гликопротеином с молекулярной массой 115 кД. Он обнаружен в клетках эндотелия после их активации цитокинами IL-1, TNF-α или эндотоксинами. Его активность достигает максимума в течение 6 ч и затем уменьшается. Поверхностные эндотелиальные клетки, содержащие E-селек­тин, являются для лейкоцитов необходимым посредником для их внесосудистого проникновения к участку воспаления [15, 23, 35].

Растворимый E-селектин (sE-селектин) обнаружен в крови здоровых людей, вероятно, являясь результатом протеолитического расщепления поверхностной части общей молекулы. Установленные уровни sE-селектина в сыворотке крови изменяются при различных патологических состояниях. Принято считать, что sE-селектин может подавлять перемещение лейкоцитов, конкурируя за связывание с мембранным E-селектином, и, следовательно, может активизировать нейтрофилы или действовать как активирующий агент [12, 27, 30].

Описание роли Р-селектина. P-селектин (gp 140, LECAM-3, PADGEM, CD62, CD62P) является поверхностным гликопротеином клеток и оказывает критическое воздействие на перемещение лимфоцитов в тканях. Р-селектин появляется на поверхности клеток в течение 1 мин в ответ на различные повреждения или воздействие факторов, приводящих к образованию тромбов. Нерастворимый или мобилизованный на поверхности клеток Р-селектин существует в течение только нескольких минут, после чего он метаболизирует внутриклеточно. Имеются данные, указывающие на то, что транскрипцию мРНК Р-селектина можно активизировать в эндотелии путем воздействия различных посредников [13].

Р-селектин состоит из NH2-терминалей лектина. Он имеет EGF-подобную область, трансмембранную область и короткую цитоплазматическую часть. Мышиный Р-селектин подобен по организации функциональных областей и идентичен Р-селектину человека на 73%. Молекулярная масса колеблется от 86 000 до 140 000 Д [36].

Р-селектин участвует в адгезии миелоцитов и B-лимфоцитов к T-лимфоцитам или к активированному эндотелию сосудов. Р-селектин также участвует в адгезии тромбоцитов к моноцитам или нейтрофилам, играя центральную роль в накоплении нейтрофилов в пределах участка образования тромба. Адгезия лейкоцитов и, в частности, нейтрофилов к эндотелию начинается со слабых взаимодействий, для которых характерны движения лейкоцитов и нейтрофилов над поверхностью эндотелия по типу «вращения» [29, 36].

Р-селектин проявляет свои свойства в присутствии L-селектина, начиная с ранних периодов активации. P-селектин локализуется в особых гранулах, или «тельцах Вейбеля-Паладе» эндотелиальных клеток и секретируется на поверхность клетки в течение минут после клеточной активации. Для более выраженного активирования Р-селектина необходимо вовлечение E-селектина. В последующем наблюдается его проникновение через стенки кровеносного сосуда в лимфатические ткани или к участкам воспаления [13, 34].

Тетрасахарид sialyl Lewisx (sLex) был идентифицирован как лиганд для P- и E-селектинов, но P-, E- и L-селектины могут все связывать sLex и sLea при соответствующих условиях [34]. Р-селектин обнаружен в плазме у здоровых людей при измеряемых концентрациях (в нг/мл), которые могут изменяться при различных патологических состояниях [12, 16, 22].

Первое проведенное нами в 2012 г. исследование по определению содержания L-, P-, E-селектинов в культуральной среде бластомеров 3-го дня развития показало, что эти данные могут служить дополнительным диагностическим признаком сохранности, жизнеспособности и функциональной активности эмбриона. Полученные результаты позволяют охарактеризовать среду культивирования эмбрионов не как инертную, а как источник дополнительной информации о состоянии эмбриона. Проведенное данное проспективное исследование явилось науко­образующим и потребовало дальнейших работ по стандартизации выбранного метода, разработке референсных значений и установлению диагностических ограничений определения уровня селектинов в культуральной среде эмбрионов [3].

В 2013 г. было проведено первое сравнительное исследование по определению содержания селектинов в культуральной среде эмбрионов 3-го и 5-го дней развития. Показано, что эти данные могут служить дополнительными диагностическими признаками их жизнеспособности и функциональной активности. Полученные результаты позволили выделить четыре варианта содержания растворимых селектинов в культуральной среде эмбрионов и показать принципиальную возможность использования культуральной среды эмбрионов 3-го и 5-го дней развития для определения в ней растворимых L-, P- и E-селектинов методом твердофазного иммуноферментного анализа. Максимальная концентрация среди изученных селектинов установлена для L-селектина и минимальные для Р- и Е-селектинов. Распределение данных по способу индукции оплодотворения (ЭКО или ИКСИ) показало, что для всех групп сохраняются достоверные различия между показателями L-селектина. При этом содержание L-селектина всегда достоверно ниже у эмбрионов с наступившей беременностью на 3-й день («тихие» эмбрионы) и достоверно выше у эмбрионов на 5-й день («активные» эмбрионы) при наступлении беременности. Возможность дозированного включения в состав среды культивирования бластомеров и бластоцист синтетических, рекомбинантных, природных или химерных селектинов является новым направлением в создании системы контролируемого развития эмбрионов перед переносом их в полость матки [5].

Клинико-лабораторные исследования показали, что процент имплантаций и наступления беременности статистически значимо выше в программах ЭКО/ИКСИ у пациенток с низким уровнем L-селектина в сыворотке крови (менее 1710 нг/мл), низкой экспрессией L-селектина в эндометрии (поверхностный эпителий, железы и строма) и высокой экспрессией MECA-79 в эндометрии (поверхностный эпителий и железы). При ненаступлении беременности в программах ЭКО/ИКСИ наблюдается высокий уровень L-селектина в сыворотке крови (более 1710 нг/мл) и в эндометрии (поверхностный эпителий, железы и строма) и низкая экспрессия MECA-79 в поверхностном эпителии и в железах. Эти данные открывают новые возможности для повышения эффективности лечения с использованием программ ЭКО/ИКСИ на основе мониторинга уровня L-селектина в сыворотке крови и в эндометрии и его лиганда MECA-79 в эндометрии, а также поиска новых таргетных способов подготовки больных с бесплодием к ВРТ [7].

В последующем в 2014 г. нами была проведена прегравидарная подготовка эндометрия у 28 больных с трубным фактором бесплодия перед программой ЭКО, которая включала воздействие лечебных физических факторов и циклическую гормональную подготовку в течение одного менструального цикла [3]. Циклическая гормональная подготовка проводилась с использованием трансдермального эстрадиола с 5-го по 25-й день и микродозированного прогестерона с 16-го по 25-й день менструального цикла. Электроимпульсную терапию начинали на 5-7-й день менструального цикла ежедневно по 20 мин 1 раз в день по методике, разработанной в гинекологическом отделении восстановительного лечения ФГБУ «НЦАГиП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Курс составил 10 процедур. Все больные были разделены на две группы в зависимости от уровня селектина в крови в период «окна имплантации»: 1-я группа с уровнем селектина менее 1710 нг/мл, 2-я группа - с уровнем селектина более 1710 нг/мл. Стимуляцию суперовуляции проводили по короткому протоколу. Наступление беременности отмечено при уровне L-селектина менее 1710 нг/мл у 57,1% больных с лечением (без лечения - у 42,9%; р>0,05). Наименьшая эффективность (14,3%) отмечена у больных при уровне L-селектина более 1710 нг/мл без лечения, с лечением - в 42,3% (р<0,05). Отмечается высокая статистическая значимость различий между показателями 57,1 и 14,3% (р<0,01). Следовательно, у больных 1-й группы лечение не влияет на результативность ЭКО, в то время как во 2-й группе лечение приводит к повышению эффективности ЭКО. Уровень L-селектина в крови является прогностическим показателем, который в совокупности с другими факторами рецептивности эндометрия оказывает влияние на частоту наступления беременности.

Наиболее значимые научные данные, полученные в 1983-2014 гг. по проблеме роли лиганд-рецепторных взаимодействий в системе эндометрий-эмбрион, представлены в таблице.

Суммируя и анализируя эти результаты, считали возможным представить их на схеме. Как следует из приведенных данных:

- этапное снижение уровня L-селектина на 3-й день инкубации и последующее повышение его в культуральной среде на 5-й день инкубации с одновременной высокой экспрессией его лиганда МЕСА-79 в поверхностном эпителии и в эпителии желез в период «окна имплантации» и сниженной экспрессией L-селектина в поверхностном эпителии, эпителии желез и клетках стромы, сопровождается наступлением беременности;

- этапное повышение уровня L-селектина на 3-й день инкубации и последующее снижение его в культуральной среде на 5-й день инкубации с одновременной низкой экспрессией его лиганда МЕСА-79 в поверхностном эпителии и в эпителии желез в период «окна имплантации» и повышенной экспрессией L-селектина в поверхностном эпителии, эпителии желез и клетках стромы сопровождается ненаступлением беременности;

- содержание L-селектина в крови у больных с бесплодием трубного происхождения имеет прогностическое значение для наступления беременности в программах ЭКО/ИКСИ.

Таким образом, цикл исследований по оценке прогностической и диагностической значимости определения уровня селектинов в культуральной среде эмбрионов 3-го и 5-го дней инкубации, в сыворотке крови, в эндометрии и селективного лиганда МЕCА-79 в эндометрии в период «окна имплантации» в программе ЭКО/ИКСИ позволил показать участие этой системы факторов в процессах наступления беременности (схема).

Рисунок 1. Наступление или ненаступление беременности при лиганд-рецепторных взаимодействиях эмбриона и эндометрия.
Реальным резервом повышения эффективности программы ЭКО/ИКСИ является на этапе культивирования эмбрионов анализ содержания L-селектина в культуральной среде эмбрионов и отбор эмбрионов для переноса в полость матки на 3-й день культивирования с низким уровнем L-селектина, а на 5-й день культивирования с высоким содержанием L-селектина. Для оценки функционального состояния эндометрия в период «окна имплантации» целесообразно проведение иммуногистохимического анализа эутопического эндометрия, и при высокой экспрессии L-селектина в строме эндометрия и низкой экспрессии специфического лиганда МЕCА-79 в поверхностном эпителии и эпителии желез целесообразно проведение прегравидарной подготовки эндометрия перед программой ЭКО/ИКСИ. Дополнительным прогностическим критерием оценки состояния женщины перед проведением ЭКО/ИКСИ является определение содержания L-селектина в крови в период «окна имплантации», и при уровне L-селектина более 1710 нг/мл целесообразно дополнительное проведение иммуногистохимического анализа эндометрия (L-селектина и лиганда МЕCА-79) или прегравидарной подготовки эндометрия перед программой ЭКО/ИКСИ. Указанные мероприятия могут способствовать повышению эффективности наступления беременности в программах ВРТ, как и разработка на этой основе новой таргетной терапии.

Благодарности. Выражаю благодарность профессору Matts Olovsson и aссистенту профессору Anneli Stavreus-Evers, сотрудникам Department of Women's and Children's Health, Uppsala University, Uppsala, Sweden за многолетнее сотрудничество, участие, обсуждение и поддержку. Финансовая, научная, правовая и политическая помощь осуществлялась Шведской королевской академией наук, Шведским медицинским исследовательским советом (проект №8683), Университетом Уппсалы, Швеция, Российской академией наук, ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова», Минздрава России.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.