Полученные за последние годы данные показали, что контроль за процессами фолликулогенеза и овуляции осуществляется посредством тесного двунаправленного взаимодействия эндокринной и иммунной систем. Изменение уровня гормонов оказывает непосредственное влияние на активность иммунокомпетентных клеток, которые в свою очередь через цитокин-опосредованные механизмы регулируют продукцию гормонов в тканях яичника. Соответственно, иммунокомпетентные клетки (ИКК) участвуют во всех этапах репродуктивного процесса, включая процессы гаметогенеза, оплодотворения, раннего эмбрионального развития и имплантации эмбрионов [1, 2]. В яичниках, как и в матке, присутствуют все типы ИКК: Т- и В-лимфоциты, макрофаги, дендритные клетки, NK- и NКТ-клетки [3]. Изменение содержания NК- и NКТ-клеток в фолликулярной жидкости (ФЖ) может влиять на исход экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) [4]. Совместно с эпителиальными клетками ИКК секретируют большое количество цитокинов (IL-1β, IL-6, IL-18, IFN-γ, IFN-α, TNF-α, IL-12, IL-23, G-CSF, MIP-1α, MIP-1β, MCP-1, RANTES, IL-8), которые регулируют созревание фолликула и овуляцию благодаря аутокринным и паракринным механизмам [3, 5, 6]. Цитокины способны стимулировать или ингибировать клеточный рост, регулировать клеточную пролиферацию, индуцировать хемотаксис и модулировать экспрессию других цитокинов [7]. Регуляторное влияние цитокинов прослеживается на всех этапах фолликулогенеза, начиная от развития примордиального фолликула до созревания зрелого ооцита.

Развитие примордиального фолликула. Примордиальный фолликул состоит из незрелой яйцеклетки, окруженной фолликулярным и гранулезным эпителием и клетками теки. Процесс развития примордиального пула характеризуется взаимообусловленным влиянием цитокинов и ростовых факторов между ооцитом и клетками гранулезы. Такое циклическое взаимодействие носит двунаправленный характер и осуществляется благодаря щелевым контактам на оболочке ооцита. Клетки гранулезы экспрессируют фактор стволовых клеток (SCF), фактор роста фибробластов-2 (FGF-2) и лейкемияингибирующий фактор (LIF) [8], в то время как клетки теки и ооциты синтезируют фактор роста фибробластов-7 (FGF-7), способствуя развитию примордиального фолликула [9].

Среди многочисленных факторов, секретируемых ооцитом, наиболее изучены: фактор роста дифференциации-9 (GDF-9), костный морфогенетический белок-15 (BMP-15), антимюллеров гормон (АМГ). Данные факторы относятся к семейству трансформирующего ростового фактора-β (TGF-β), участвуют в дифференцировке клеток кумулюса и гранулезы, влияют на ранний фолликулогенез, предотвращают преждевременный апоптоз клеток гранулезы и теки [10]. Установлено, что BMP-15 экспрессируется в примордиальных фолликулах и в желтом теле. Мутации в гене, кодирующем BMP-15, связаны с гипергонадотропным угасанием функции яичников, что указывает на его ключевую роль в фолликулогенезе [11, 12]. Высокая концентрация CDF-9 в клетках гранулезы способствует их высокой митотической активности и экспрессии инсулиноподобного фактора роста I (IGF-I). Более низкая концентрация CDF-9 вызывает экспрессию рецептора к лютеинизирующему гормону (ЛГ), что негативно отражается на развитии фолликулов. В работе F. Otsuka и соавт. [12] показано, что мыши с мутацией CDF-9 страдают гипергонадотропным гипогонадизмом. Яичники животных содержат первичные фолликулы, однако клеток теки не обнаружено. Это явление получило название теории градиента CDF-9. Клетками гранулезы растущих фолликулов вырабатывается АМГ, который блокирует выход примордиального фолликула из покоящегося пула и является антагонистом BMP-15 [13].

Развитие преантрального фолликула. Процесс созревания фолликулов от стадии первичного до преантрального фолликула — гормонально независимая фаза фолликулогенеза, когда рост фолликулов не зависит от уровня гормонов гипофиза. На данном этапе клетки теки и гранулезы еще не имеют рецепторов к фолликулостимулирующему гормону (ФСГ) и ЛГ, которые необходимы для завершения фолликулогенеза и выхода ооцита. На данном этапе рост и созревание фолликулов поддерживаются локально вырабатываемыми ростовыми факторами и цитокинами. Влияние цитокинов семейства TGF-β прослеживается не только на этапе развития примордиального фолликула, но также на этапе роста преантрального фолликула. Так, созревание антрального фолликула сопровождается усилением продукции GDF-9, BMP-15 (ооцитами); BMP-4, TGF-β (клетками гранулезы); BMP-7, TGF-β (клетками теки). BMP-15 экспрессируется в первичных фолликулах и желтом теле, активирует пролиферацию клеток гранулезы [12]. В экспериментальных работах [12] была показана связь мутаций в BMP-15 гене с гипергонадотропным угасанием функции яичников. GDF-9 наряду с BMP-15 стимулирует рост преантральных фолликулов [11]. Продукция TGF-β регулируется эпидермальным фактором роста (EGF), который блокирует рецепторы к цитокину [14]. Семейство ростовых факторов FGF и EGF участвует в паракринном диалоге между ооцитом и клетками гранулезы, что вызывает активацию митоза клеток гранулезы, способствуя росту фолликула и усилению процессов ангиогенеза [15]. Кроме того, FGF участвует в регуляции продукции половых гормонов. Так, FGF влияет на превращение предшественников эстрогенов в эстрадиол, подавляя стимулирующее действие фоллитропина на внутрифолликулярный синтез эстрадиола [16]. Одновременно FGF усиливает стимулирующий эффект действия ФСГ на образование прогестерона. Согласно исследованиям invitro, FGF-10 сопровождает рост фолликула от примордиального до первичного [17]. Для роста и развития фолликулов большое значение имеет перифолликулярное кровоснабжение, которое формируется при непосредственном участии фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), продуцируемого клетками гранулезы и теки [18]. Как следует из работ R. Wu и соавт. [5], на процесс созревания антрального фолликула влияют и другие цитокины. Показано, что макрофаги теки продуцируют IL-1β, IL-6, GM-CSF (гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор), TNF-α, которые стимулируют клеточную пролиферацию и ингибируют апоптоз клеток гранулезы и теки.

Рост и селекция антральных фолликулов. Антральный фолликул характеризуется наличием нескольких слоев кубических клеток гранулезы, между которыми образуются лакуны, формируются слои и клетки theca interna и theca externa[19]. Формирование пула антральных фолликулов — гормонально-зависимая стадия фолликулогенеза, которая регулируется ФСГ. На данном этапе происходит селекция фолликулов, в результате которой остается единственный доминирующий фолликул [20]. Известно, что TGF-β₁ и TGF-β₂ стимулируют экспрессию рецепторов к ФСГ на клетках гранулезы, а также синергично с ФСГ стимулируют продукцию VEGF и инициируют ангиогенез [21]. TGF-β₁ также участвует в селекции фолликулов, ингибирует продукцию эстрадиола в ФСГ-стимулированных фолликулах, что позволяет развиваться доминантному фолликулу [1]. Необходимым фактором для роста преовуляторных фолликулов является SCF, который обусловливает взаимодействие между клетками теки и гранулезы и стимулирует созревание ядра ооцита и стероидогенез [22].

На этапе созревания и селекции антральных фолликулов большую роль играют провоспалительные цитокины и факторы — TNF-α, IL-6, IL-8, MCP-1 (моноцитарный хемотаксический фактор-1). Последний секретируется разными типами клеток, включая клетки гранулезы, стромальные клетки яичника, макрофаги, и регулируется ЛГ и провоспалительными цитокинами IL-1 и TNF-α [23]. Известно, что IL-1 усиливает экспрессию рецепторов к ЛГ и стимулирует продукцию андрогенов [24]. TNF-α взаимодействует с инсулиноподобными рецепторами (IGF) клеток гранулезы, инициируя ее пролиферацию [25]. Экспрессия IL-6 описана в клетках гранулезы, теки, в фолликуле и желтом теле. В зрелых фолликулах содержание IL-6 выше, чем в незрелых фолликулах [26]. IL-8 продуцируется клетками теки и гранулезы и участвует в процессе созревания ооцитов [1].Отмечена позитивная корреляция с размером фолликула и содержанием IL-8 [7]. Негативная регуляция осуществляется посредством синтеза АМГ, который блокирует ароматазу в клетках гранулезы, что приводит к невосприимчивости преантральных и мелких антральных фолликулов к ФСГ, способствуя атрезии фолликулов [27].

Овуляция. Необходимым условием полноценного завершения гаметогенеза является формирование зрелого преовуляторного фолликула, представляющего собой систему функционально связанных друг с другом элементов: ооцита, клеток гранулезы, теки, фолликулярной жидкости и капилляров фолликула. Процесс овуляции представляет собой скоординированный процесс разрыва стенки фолликула и выхода из него ооцита. Во время овуляции происходит активное ремоделирование внеклеточного матрикса, формирование аваскулярной области в месте будущего разрыва [28]. Данный процесс можно рассматривать как воспалительную реакцию, для которой характерен приток лейкоцитов [29, 30], секретирующих хемоаттрактанты, цитокины и вазоактивные факторы [1]. Макрофаги участвуют в фагоцитозе атретических клеток гранулезы, секреции матричных металлопротеиназ, которые опосредуют ремоделирование внеклеточного матрикса [5]. Активация и пролиферация макрофагов обеспечиваются макрофагальным колониестимулирующим фактором (M-CSF), который в высокой концентрации обнаружен в яичнике [24]. Повышение продукции M-CSF обусловлено индуцирующим действием ТNF-α, который принимает активное участие в овуляции, усиливая продукцию хемокинов (МСP-1) и запуская процесс апоптоза атретических клеток гранулезы [5]. Макрофаги продуцируют ряд провоспалительных цитокинов и факторов, в том числе ТNF-α, IL-1, GM-CSF, RANTES (хемокин, экспрессируемый и секретируемый Т-клетками при активации) и др. Секреция RANTES считается одним из ключевых механизмов в воспалительном процессе, так как RANTES выступает как посредник для активации Т-клеток и хемоаттрактант для эозинофилов и тучных клеток [5]. На завершающем этапе овуляции клетки теки начинают продуцировать GM-CSF, получивший название эмбриокин за способность оказывать положительное влияние на имплантацию эмбриона [31].

Цитокины, позитивно влияющие на исход цикла ЭКО. Появление методов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) позволило повысить эффективность лечения женского и мужского бесплодия. Однако частота наступления беременности при проведении ЭКО до сих пор остается на уровне 30—40% [32]. Одним из наиболее важных условий успешного цикла ЭКО является получение зрелых ооцитов, а впоследствии эмбриона высокого качества. В настоящее время существует ряд критериев оценки качества развивающихся эмбрионов. Наряду с морфологической оценкой используются генетические и биохимические критерии качества эмбрионов. В частности, широкое распространение получил метод преимплантационной генетической диагностики (ПГД) для установления возможных хромосомных перестроек или моногенных заболеваний. Благодаря ПГД отбор и перенос генетически здоровых эмбрионов позволяют в 2—3 раза повысить частоту наступления и вынашивания беременности [33]. Другой метод определения потенциала эмбриона основан на определении метаболитов в культуральной среде эмбриона. Предполагается, что скорость протекания метаболизма зависит от потенциала эмбриона. Так, концентрация глутамата, который образуется при катаболизме аминокислот, была значительно выше в среде эмбрионов у женщин с позитивным исходом ЭКО по сравнению с отрицательным исходом [34]. В других исследованиях [35] также отмечена позитивная связь между содержанием метаболитов в культуральной среде эмбрионов и исходом цикла ЭКО.

В литературе последних лет активно обсуждается возможное влияние цитокинов, содержащихся в ФЖ, на исходы ЭКО. Однако представленные данные о позитивном или негативном влиянии некоторых цитокинов на количество зрелых ооцитов различаются (см. таблицу). Одним из наиболее изученных цитокинов по влиянию на эмбриогенез является представитель IL-6 семейства — LIF. Показано, что LIF играет важную роль в процессе овуляции, продукции эстрогена и раннего эмбрионального развития, регулируя рост и дифференцировку эмбриональных стволовых клеток. Согласно данным, содержание LIF коррелирует с уровнем эстрадиола и прогестерона в ФЖ, а также с количеством и качеством ооцитов и эмбрионов [36, 37]. Важная роль LIF в имплантации была показана на экспериментальной модели мышей, нокаутированных по LIF, у которых беременность не наступала [37].

Примечательно, что цитокины семейства ТGF-β играют важную роль на всех этапах фолликулогенеза, в том числе позитивно влияют на качество ооцитов и эмбрионов. Так, содержание ТGF-β₁ в ФЖ положительно коррелирует с оплодотворением и беременностью в цикле ЭКО [1]. Повышенное содержание GDF-9 и ВМР-15 в ФЖ связано с более высокими показателями оплодотворения и дробления и соответственно с высоким качеством эмбрионов [38]. В ФЖ оплодотворенных и развивающихся эмбрионов обнаруживается более высокий уровень BMP-15 по сравнению с ФЖ неоплодотворенных ооцитов [38]. При этом показано, что концентрация BMP-15 в ФЖ позитивно коррелирует с уровнем эстрадиола [39]. Ростовые факторы, такие как IGF и IGF-связывающие белки (IGFBP), необходимы для полноценного роста и развития ооцитов. Уровень IGF-2, IGFBP-3 и IGFBP-4 в ФЖ позитивно коррелирует с оплодотворенными ооцитами и последующим дроблением и развитием эмбриона [25]. В других исследованиях также показано, что содержание IGF-1 и IGFBP-1 в ФЖ положительно коррелирует с качеством и зрелостью ооцитов, а соотношение IGF-1/IGFBP-1 значительно выше в ФЖ и сыворотке крови у женщин с успешным циклом ЭКО [25]. Другой ростовой фактор — G-CSF также положительно влияет на количество оплодотворенных ооцитов и наступление беременности [40].

Цитокины, негативно влияющие на исход цикла ЭКО. Умеренные концентрации провоспалительных цитокинов в ФЖ необходимы для усиления пролиферации клеток гранулезы, стимуляции апоптоза и атрезии фолликулов [7]. Однако повышенное содержание таких цитокинов, как TNF-α, IL-1, IL-2, IL-6, IL-12, IL-17, может негативно влиять на эмбриогенез (см. таблицу) [41]. В исследованиях T. Gaafar и соавт. [40] показана связь TNF-α с уменьшением количества оплодотворенных ооцитов в цикле ЭКО. Аналогичные данные получены в экспериментальных работах P. Soto и соавт. [42], продемонстрировавших, что повышенное содержание TNF-α в ФЖ тормозит созревание ооцитов и приводит к увеличению частоты хромосомных аномалий [42]. IL-2 стимулирует продукцию IL-6 и TNF-α, совместно с IL-6 индуцирует созревание фолликулов, участвует в созревании желтого тела. В работе F. Kawasaki и соавт. [43] показано, что уровень IL-6 в ФЖ зрелых фолликулов значительно выше, чем в ФЖ незрелых фолликулов. Но высокая концентрация IL-6 неблагоприятно влияет на качество ооцитов и эмбрионов, увеличивает частоту отрицательных исходов ЭКО, провоцирует развитие синдромагиперстимуляции яичников [26]. Известно, что IL-2 оказывает супрессорное действие на чХГ-стимулированную продукцию прогестерона клетками гранулезы, что негативно влияет на имплантацию эмбриона [44]. Отрицательные исходы ЭКО чаще регистрировались у женщин с высоким содержанием IL-1β, MIP-1α и RANTES в ФЖ, чем у пациенток с позитивным исходом и наступлением последующей беременности [44]. Аналогичные данные получены при исследовании содержания IL-4 и IL-12 в ФЖ, высокий уровень которых связан со сниженной оплодотворяющей способностью ооцитов, низким процентом зрелых ооцитов, плохим качеством эмбрионов и отрицательным исходом ЭКО [7, 45, 46]. Повышение уровня IFN-γ ингибирует овуляцию и вызывает ранние потери беременности [7].

Цитокины осуществляют взаимодействие между развивающимся ооцитом и окружающими клетками, контролируя все этапы фолликулогенеза. Логично предположить, что уровень тех или иных факторов в ФЖ может послужить прогностическим маркером в получении эмбрионов высокого качества и наступлении беременности, что в последующем, возможно, послужит основанием для разработки иммунотерапии для женщин с негативным исходом ЭКО. Вместе с тем относительно влияния некоторых цитокинов на эмбриогенез имеются противоречивые сообщения. Так, рядом авторов [7] отмечено позитивное влияние IL-8 на процесс созревания ооцитов. Также показано, что высокий уровень IL-18 положительно коррелирует с количеством ооцитов [7] и может рассматриваться как прогностический маркер эффективности ЭКО [47]. Другие авторы [7, 45, 46] связывают высокую концентрацию IL-8 и IL-18 с идиопатическим бесплодием и отрицательным исходом ЭКО. Негативный эффект IL-8 и IL-18 связан с возникновением серьезного осложнения цикла ЭКО — синдромом гиперстимуляции яичников [46, 48]. Развитие синдрома гиперстимуляции яичников также ассоциированосповышенным содержанием VEGF в ФЖ [18]. Высокий уровень VEGF связывают с плохим оплодотворением и преждевременной лютеинизацией [48]. Однако в работе P. Monteleone и соавт. [49] отмечалась противоположная связь — ооциты, полученные из фолликулов с большим содержанием VEGF, показали более высокую частоту оплодотворения, эмбрионы лучшего качества и более частое наступление беременности.

Суммируя представленные данные, можно заключить, что различные этапы фолликулогенеза контролируются с вовлечением широкого спектра цитокинов, продуцируемых клетками гранулезы, теки и локализованными среди них ИКК. Нарушение цитокиновой регуляции ассоциировано со снижением качества ооцитов и неудачной имплантацией эмбриона. При этом концентрация отдельных цитокинов в образцах фолликулярной жидкости может характеризоваться прогностичеcкой значимостью в отношении качества эмбрионов и эффективности ЭКО.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов .