Эндометриоз является распространенным гинекологическим заболеванием, которое определяется как наличие ткани, подобной эндометрию, вне полости матки [1]. Это хроническое воспалительное заболевание поражает 6—10% женщин репродуктивного возраста [2], в 30—50% случаев сопровождается болями в области таза и связано с бесплодием [3, 4]. В результате масштабных исследований предложено много теорий патогенеза эндометриоза, однако механизм, связанный с болью при этом заболевании, все еще остается неуловимым. Локальные уровни эстрогенов в менструальной крови и в перитонеальной жидкости выше у больных с эндометриозом, чем у здоровых женщин, что позволяет отнести эндометриоз к заболеваниям, зависимым от эстрогенов [5].

Эстрогены имеют решающее значение в поддержании боли, связанной с эндометриозом, что подтвердили исследования на наличие высокой экспрессии сенсорных, симпатических и парасимпатических нервных волокон при поражении брюшины по сравнению с нормальной брюшиной [6]. В дополнение к этому ненормальное распределение нервов, нарушение иммунной микросреды в брюшной полости индуцируют воспаление, которое также может опосредовать боль при эндометриозе [7]. Эндометриоз-ассоциированное воспаление способно стимулировать и повышать чувствительность периферических нервов. Установлено, что активация тучных клеток (DRG) с помощью эстрогенов может вызвать выброс фактора роста нервов (NGF), а также повысить чувствительность ганглиозных клеток дорсального корешка [8]. Это нейроиммунное взаимодействие опосредовано эстрогенами и коррелирует с тяжестью дисменореи, связанной с эндометриозом. Среди нарушений регуляции иммунных компонентов макрофаги являются одними из самых многочисленных иммунных клеток в гетеротопиях [9]. Концентрация и соотношение макрофагов увеличены в перитонеальной жидкости у женщин с эндометриозом, что повышает возможность их участия в развитии боли [10, 11]. Недавние исследования показывают критическую роль эстрогенов в качестве посредников между макрофагами и нервными волокнами при эндометриозе [12]. Тем не менее точный механизм влияния эстрогенов, которые могут регулировать перекрестный контакт между макрофагами и нервными волокнами, не известен.

При анализе работ, отраженных в поисковой системе PubMed за 20 лет, по разделу «эндометриоз» найдено 17 078 публикаций, «эндометриоз, эстрогены» — 1974 публикации, «эндометриоз, эстрогены, макрофаги» — 81 публикация, «эндометриоз, эстрогены, макрофаги, нейровоспаление» — 18 публикаций; выбрано 55 работ, имеющих статистически значимые (<0,001) различия в представленных результатах и высокий индекс международного цитирования. Критерии включения статей в предлагаемый обзор основаны на принципах пошаговой информационной значимости результатов в соответствии с целью и рекомендациями «The Cochrane Hepato-Biliary Group» (The CHBG), с которой продолжается многолетнее сотрудничество.

Цель обзора — систематизировать и представить наиболее важные современные данные, доказывающие роль эстрогенов в поддержании инвазии нервных волокон и наличие перекрестных связей между нейромедиаторами и макрофагами, с определением последних как ценной терапевтической цели для лечения боли при эндометриозе.

Эстрогены играют центральную роль в патогенезе эндометриоза. Это связано с прогрессированием заболевания, в основном за счет связывания разных эстрогеновых рецепторов (ER), которые могут быть классически разделены на два подтипа: ERα и ERβ. Оба подтипа действуют как ядерные факторы транскрипции. ERα ответственны преимущественно за модуляцию роста клеток, тогда как ERβ играют важную роль в прогрессе менструального цикла и апоптоза [13]. Существует другой подтип рецептора эстрогенов за счет мембранной ассоциации с G-белком рецепторов эстрогенов (GPER) на мембране клеток, который способен опосредовать быстрый негеномный эффект эстрогенов. GPER активирует ERK1/2, PI3K, PKC и кальциевые ионные каналы [14]. Исследования показывают, что эстрогены активируют разные сигнальные пути и демонстрируют их различные функции. В результате изучения воздействия эстрогенов при эндометриозе доказана их тесная связь с типами рецепторов и их распределением.

Различные рецепторы эстрогенов имеют аномальное распределение в эктопическом эндометрии у женщин с эндометриозом. Более высокая экспрессия ERβ и более низкий профиль экспрессии ERα в гетеротопиях предложены в качестве основных точек воздействия эстрогенов при эндометриозе [15].

Перекрестное взаимодействие между ERα и интерлейкином IL-6 способствует раннему началу эндометриоза [16]. IL-6 опосредует рекрутирование моноцитов, которые могут дифференцироваться в макрофаги с экспрессией ERα, что в свою очередь регулирует промотор IL-6 посредством активации NF-κB и C/EBPβ (enhancer-binding protein beta). Установлено, что в эпителии эутопического эндометрия при ненаступлении беременности у больных с эндометриозом наблюдается инверсия ядерных рецепторов с усиления отклика рецепторов как агонистов (состояние их в норме) на ослабление отклика рецепторов как антагонистов [17].

Дальнейшие исследования показывают гетерогенность экспрессии ERs при разных типах эндометриоза. Так, при поражении яичников при эндометриозе наблюдается самая низкая экспрессия ERα и самая высокая экспрессия ERβ [18]. Наибольшее отношение ERβ к ERα наблюдается при поражении яичников по сравнению с брюшиной и фаллопиевыми трубами. Более того, аберрантная экспрессия ERα и ERβ связана с активацией провоспалительных цитокинов при эндометриозе [19]. Комбинационное взаимодействие ERβ с каспазой 1-го типа приводило к ее активации и повышению уровня IL-1 в эктопическом эндометрии и, как следствие, к усилению воспаления микроокружения. Кроме этого, экспрессия GPER значительно увеличивалась в эктопическом эндометрии по сравнению с эутопическим [20].

В 2015 г. нами показано, что лечение эндометриоза (хирургическое и гормональное) не влияет на фенотипические свойства эндометрия. Лечение не меняло экспрессию изоформ ядерных рецепторов к эстрогенам (ER, ERα, ERβ) и прогестерону (ПР-A+B, ПР-B). Для ненаступления беременности характерно повышение экспрессии ERα и снижение ПР-A+B и ПР-B вне зависимости от лечения [21]. Эти данные подтверждены в ассоциации с LIF, LIFR, IL-1α, IL-6 [22].

Разнонаправленные результаты исследований не позволяют оценить представленные данные с новых позиций роли ER при эндометриозе и, в частности, влияние на пролиферативную активность в эктопическом эндометрии и боль. Одним из аспектов в ответе на эти вопросы может быть активация макрофагов в индукции аберрантной инвазии нервных волокон, влияющая на воспаление микроокружения, боль и наступление беременности.

ERs также экспрессируются в нервной системе. Так, экспрессия ERβ в симпатических нервах более выражена, чем в сенсорных нервах в миометрии у женщины с аденомиозом [23]. Активация ERβ в симпатическом нерве может способствовать понижающей регуляции циклина E, IGF-1 или цитокинов, что приводит к заметному снижению симпатической иннервации [24]. ERα и ERβ также экспрессируются в связанных с маткой нейронах дорсального корешкового ганглия (DRG), что открывает участие этих важных компонентов в регулировании пластичности и функционального развития сенсорных нервов матки [25]. Хотя ERα и ERβ обнаруживаются в DRG, влияние ER агонистов на нейрон при эндометриозе показано в зависимости от подтипов ER. Активация ERβ в DRG может подавлять экспрессию нервного отталкивающего фактора (SLIT3), и наоборот, активация ERα усиливает экспрессию SLIT3 в DRG, что позволяет осуществлять потенциально противоположные воздействия различных ERs в нейронах [26]. Повышенная активация ERα в периферических сенсорных нейронах эстрогенами способна усилить аллодинию, вызванную медиатором воспаления — брадикинином [27].

В дополнение к нервной системе наблюдается активация рецепторов эстрогенов в макрофагах, что вызывает проявление воспалительных явлений. В микроокружении эктопического эндометрия при эндометриозе множественные клетки, такие как макрофаги, тучные клетки, нейтрофилы мобилизуются ретроградными клетками эутопического эндометрия. Среди них макрофаги являются основным источником провоспалительных цитокинов и хемокинов за счет сверхэкспрессии ERα и ERβ в макрофагах при эндометриозе [28]. Макрофаги со сверхэкспрессией ERβ в эктопическом эндометрии проявляют повышенную фагоцитарную активность и способны секретировать провоспалительные цитокины, включая IL-1β, TNF-α и IL-6 [29]. Следовательно, снижение экспрессии ERα, но не ERβ, приводит к увеличению продукция TNF-α перитонеальными макрофагами мыши в ответ на бактериальные стимулы, указывающие на существенную роль ERα в опосредовании противовоспалительного эффекта эстрогенов. Активация ERα эстрогеном способна ингибировать NF-κB-зависимое воспаление, способствуя синтезу отрицательного регулятора IκBα (nuclear factor of kappa light polypeptide gene enhancer in B-cells inhibitor, alpha) [30]. Представленные несоответствия связаны с различиями между макрофагами в перитонеальной жидкости и тканевыми макрофагами, что свидетельствует о наличии альтернативного способа модуляции эффектов, вызванных эстрогенами.

Противовоспалительная роль эстрогенов по отношению к макрофагам тесно связана с различными типами эстрогеновых рецепторов. Активация ERβ может вызвать провоспалительный ответ, в то время как ERα и GPER играют значительную антиинфламаторную роль.

Роль эстрогенов в регуляции нервно-макрофагальных коммуникаций доказана при изучении роли макрофагов в нейрогенезе и периферической сенсибилизации. Антагонисты гонадотропин-рилизинг-гормона являются популярными препаратами, которые подавляют высвобождение фолликулостимулирующего гормона и лютеинизирующего гормона путем блокирования рецептора GnRH в клетках гипофиза, в результате чего происходит подавление овуляции [31]. Недавние исследования позволили разработать два ER лиганда: хлориндазол (chloroindazole, CLI) и оксабициклогептенсульфонат (oxabicycloheptene sulfonate, OBHS). Оба лиганда оптимизированы и имеют сильную противовоспалительную активность. OBHS и CLI способны к уменьшению иннервации и активации нейронов [32]. На фоне лечения этими лигандами наблюдается снижение инфильтрации макрофагами. Селективные модуляторы рецепторов эстрогенов (SERMs) — это препараты, обладающие как агонистической, так и антагонистической активностью по отношению к ER, которые предоставляют новые стратегии для лечения эндометриоза [33]. Применение ралоксифена также является эффективным при лечении хронических тазовых болей у женщин с эндометриозом. Механизм действия ралоксифена связан с проявлением противовоспалительных свойств, например, с уменьшением уровня M1 макрофагов, NO, IL-1β и IL-6. Кроме того, показано, что ралоксифен имеет потенциальное значение в уменьшении периферической сенсибилизации нервных волокон и прогрессирования эндометриоза [34].

В подтверждение приведенных фактов нами в 2018 г. показано, что в эпителии эутопического эндометрия при ненаступлении беременности у больных с эндометриозом наблюдается инверсия ядерных рецепторов из состояния их в норме с усиления отклика рецепторов как агонистов на ослабление отклика рецепторов как антагонистов [17].

Ориентация на уровни эстрогенов, экспрессии ER на макрофагах и на нервных волокнах может быть одним из потенциальных подходов для предотвращения прогрессирования эндометриоза.

На основе различных путей активации макрофагов их можно разделить на два подтипа: классически активированные (M1) и альтернативно активированные (M2). Функция макрофагов М1 соответствует продуцированию провоспалительных цитокинов, которое индуцируется цитокинами Th1, интерфероном γ (IFN-γ) и TNF-α. Макрофаги М2 являются противовоспалительными за счет поляризации цитокинами Th2, такими как IL-4 и IL-13, через активацию STAT6 и IL-4Rα [35]. Интересно, что макрофаги при эндометриозе преимущественно относятся к фенотипу М2, а дополнительные данные подтверждают, что аномальная среда под действием эндометриоза может индуцировать поляризацию макрофагов М2 [36].

В то же время в 2018 г. показано, что вызывают боль во время бактериальной инвазии через стрептолизин S (SLS) и индукцию нейронов TRPV1 (ваниллоидный рецептор транзиторного потенциала 1-го типа) для высвобождения нейропептида CGRP (пептид, связанный с геном кальцитонина) в инфицированных тканях. Это позволяет нейронам подавлять рекрутирование нейтрофилов и бактерицидную активность. Для преодоления выявленных изменений использовали антагонисты BoNT/A (Botulinum toxin serotype A) и CGRP, которые блокировали невральное подавление иммунитета и, по мнению авторов, могут быть применены для лечения инфекции [37].

Поскольку различные рецепторы эстрогенов экспрессируются как на макрофагах, так и на нервных волокнах, считается, что эстрогены могут опосредовать активность макрофагов и некоторые характеристики нервных волокон. Следовательно, действие эстрогенов имеет решающее значение для регулирования взаимодействия между макрофагами и нервными волокнами, что включает в себя набор различных макрофагов, аберрантный нейрогенез, а также аномальное воспаление при эндометриозе [12].

Среди различных механизмов, участвующих в рекрутинге макрофагов, отмечается участие нервных волокон, которые проявляют необычайную способность привлекать макрофаги к участку повреждения. Многие факторы выступают в качестве посредников для привлечения макрофагов к нервным волокнам, включая LIF (фактор, ингибирующий лейкемию), IL1α, IL1β, PAP3 (связанный с панкреатитом белок 3-го типа) [38].

Экзосомальное высвобождение miR-21-5p опосредуется эстрогенами. При повреждении периферических аксонов нейрональная экзосомная miR-21-5p фагоцитируется макрофагами и переносится ими в направлении периферических нервов [39]. Эстрогены также могут стимулировать секрецию колониестимулирующего фактора 1 (CSF1) и C-C лиганда 2 (CCL2) из периферических нервов, которые усиливают миграцию макрофагов в сторону эндометриоидных гетеротопий [12].

Наличие аберрантной иннервации в гетеротопиях при эндометриозе показало участие боли в патогенезе этого заболевания [40]. С помощью исследования было обнаружено, что существует несбалансированное распределение сенсорных, симпатических и парасимпатических нервных волокон при эндометриозе [6]. Вследствие этого аномальный нейрогенез важен при эндометриозе, поскольку сосуществование макрофагов и нервных волокон, как и их тесная корреляция, влияют на нейрогенез. Кроме того, секреция фактора роста нервов (NGF) из макрофагов может быть вызвана эстрогенами. Все это указывает на ключевую роль эстрогенов в опосредовании вышеуказанных процессов [41].

Нейротрофины (НТ) относятся к одному из семейств трофических факторов. НТ играют важную роль в обеспечении выживания, роста и запрограммированной гибели нервных клеток. Члены семейства НТ при эндометриозе включают фактор роста нервов (NGF), фактор роста нервов мозга (BDNF) и НТ 3 (NT3) [42]. Результаты исследований показали, что эстрогены могут увеличить мРНК NGF и белок NGF в матке и в слюнной железе у мышей, а макрофаги являются одним из важных источников NGF. По сравнению с эутопическим эндометрием, эстрадиол также имеет способность стимулировать секрецию NT3 и BDNF в гетеротопиях при перитонеальном эндометриозе [38]. Кроме того, эстрогены также могут активировать экспрессию рецептора NT3, рецептора тирозин-киназы B (TrkB), рецептора BNDF на симпатических нейронах, что способствует выживаемости и росту симпатических аксонов в гетеротопиях [43]. Эти данные свидетельствуют о значительном влиянии эстрогенов на макрофаги для потенцирования нейрогенеза при эндометриозе через нарушения регуляции за счет НТ.

Семафорины представляют собой группу эволюционно высококонсервативных поверхностных или локально секретируемых нервно-репеллентных факторов, которые могут регулировать рост и миграцию аксонов, влиять на их регуляторную активность. Семафорин 3А и его рецепторы (NRP1 и плексин А1) способны уменьшать иннервацию симпатических нервов при эндометриозе [44]. Макрофаги являются одним из источников семафоринов 3А, 3F и 3C при эндометриозе, а их рецепторы (NRP1 и NRP2) являются положительными в норадренергических нервных волокнах, что может быть связано со снижением симпатической иннервации [45].

Повышенная регуляционная активность эстрогенов приводит к увеличению экспрессии семафорина 3F и симпатической денервации в матке крысы [46]. Все это указывает на роль эстрогенов в регуляции секреции семафоринов из макрофагов, что приводит к аберрантной иннервации при эндометриозе.

Помимо увеличения проницаемости сосудов и стимуляции их роста, VEGF также может быть нейротрофическим фактором, стимулирующим разрастание аксонов. Рецептор VEGFR1 активируется в периферических ганглиях в ответ на повреждение аксонов [47]. Активация VEGFR1 приводит к выживанию нервных клеток и стимуляции роста аксонального отростка. Кроме этого, VEGF обладает способностью транспортироваться ретроградно и действовать на уровне нейрональных клеток. Так, рецептор NRP1 является корецептором VEGFR2, а повышенная концентрация VEGF может активировать передачу сигналов к VEGF-NRP1-VEGFR2, обеспечивая хемоаттрактивные сигналы для роста симпатических нервов [48].

Показано, что активированные макрофаги являются основным источником VEGF при эндометриозе, а секреция VEGF из макрофагов напрямую регулируется эстрогенами. В свою очередь простагландин Е2 из макрофагов повышает уровень эстрогенов при эндометриозе, который впоследствии активирует макрофаги, способствуя секреции VEGF [49]. Следовательно, в ответ на измененный уровень эстрогенов макрофаги могут выделять VEGF, который способствует аберрантному нейрогенезу в гетеротопиях.

К настоящему времени накоплен большой материал, доказывающий наличие сенсибилизации периферических нервов при эндометриозе. Боль при эндометриозе — это сложное взаимодействие нескольких факторов, таких как гетеротопии, нервные волокна и цитокин-высвобождающие иммунные клетки — макрофаги. Эти взаимодействия вызывают нейрогенное воспаление. Опубликованные данные продемонстрировали увеличение пептидергического и снижение норадренергического звена плотности нервных волокон в гетеротопиях [50]. Нами в 2014 г. получены данные о сопряженности плотности нервных волокон и экспрессии изоформ эстрогенов и прогестерона при эндометриозе в эутопическом эндометрии. К сожалению, в то время мы не смогли дать полноценный ответ на установленные факты [51].

Сенсибилизация периферических нервов — процесс, включающий измененный порог активности ионных каналов, повышенную возбудимость мембран и увеличенную экспрессию ноцицепторов. Провоспалительные цитокины в гетеротопиях могут связываться с соответствующими ноцицепторами на периферических нервах. Следовательно, макрофаги являются основным источником медиаторов воспаления и могут впоследствии сенсибилизировать периферические нервные волокна. При эндометриозе экспрессия мРНК гена переходного рецепторного потенциала ваниллоида 1 (TRPV1) и преходящего потенциала рецепторного катионного канала подсемейства A, член 1 (TRPA1) значительно выше [52]. Кроме того, TNF-α, IL-1β и MCP-1 (моноцитарный хемотаксический белок 1-го типа) из макрофагов могут влиять на мембранный потенциал сенсорного нерва через TRPV-1-зависимый механизм, а NGF из макрофагов может стимулировать активацию рецепторов TRPV1 через активацию рецепторов NGF на нейронах [53]. Устойчивая периферическая сенсибилизация провоспалительными медиаторами из макрофагов вызывает высвобождение нейропептидов с воспалительной и ноцицептивной функцией, что инициирует порочный круг, который усиливает прогрессию боли, связанную с эндометриозом. Хотя нейропептиды, высвобождаясь из периферических нервов, генерируют положительные сигналы между нервами и макрофагами для усиления воспаления, их воздействие на поляризацию макрофагов требует уточнения, как и эффект влияния эстрогенов на секрецию нейропептидов при эндометриозе.

Нами в подтверждение роли нейропептидов при эндометриозе в 2017 г. показано, что больные с эндометриозом и хронической тазовой болью имеют более высокую экспрессию вазоактивного интестинального пептида (VIP) в эутопическом эндометрии, чем больные с эндометриозом без хронической боли. У больных с эндометриозом содержание VIP в крови повышено в 2 раза без боли и в 2,7 раза с болью по отношению к контролю [54]. Продолжением этих исследований явились результаты, опубликованные в 2018 г., в которых доказана роль VIP на транскриптомном и протеомном уровнях как нейромедиатора в формировании боли при эндометриозе [55].

На основании анализа и суммирования литературных данных и результатов собственных исследований разработаны модели, представленные в качестве блок-схем . На отражена роль эстрогенов в рекрутировании макрофагов, периферической сенситизации области малого таза и инвазии нервных волокон в реализации нейрогенного воспаления и боли у больных с эндометриозом. Как следует из , под влиянием эстрогенов в области малого таза при эндометриозе наблюдается активизация рекрутирования макрофагов в эктопический эндометрий и перитонеальную жидкость, а также периферийная сенситизация нервов. Эти изменения приводят к поляризации и активации макрофагов из М1 в М2, а также к увеличению системных и локальных нейрогенных пептидов. Накопление указанных процессов способствует инвазии нервных волокон, воспалению микроокружения, подавлению рекрутирования нейтрофилов и нейрогенному воспалению, а в итоге — к хронической боли. На отражена роль нейрогенных пептидов и пептидов нервных волокон в активации макрофагов и инвазии нервных волокон при реализации воспаления микроокружения и боли при эндометриозе. Поиски новых терапевтических целей позволяют выделить ряд перспективных направлений. К их числу следует отнести патогенетический вариант реализации боли при эндометриозе. Как следует из , наличие боли воздействует на нейроны, приводя к инвазии нервных волокон, и одновременно наблюдается увеличение содержания системных и локальных нейрогенных пептидов, которые способствуют экспрессии пептидов нервных волокон. Эти изменения влияют на активизацию макрофагов в эктопическом эндометрии и перитонеальной жидкости, индуцируя воспаление микроокружения с участием или без участия инфекции. Однако, используя в качестве терапевтических целей антагонисты/антитела к рецепторам или лигандам пептидов нервных волокон, удается получить подавление активации макрофагов и воспаления микроокружения с противоболевым эффектом.

Таким образом, нарушение регуляции эстрогенами при эндометриозе не только опосредует рекрутирование макрофагов в ответ на хемокины из периферических нервов, но и способствует нейрогенезу в микроокружении путем воздействия на макрофаги. Измененные взаимодействия между макрофагами и нервными волокнами могут происходить за счет повышения аберрантного уровня эстрогенов и тем самым обосновывать гипотезу возникновения боли при эндометриозе. Аберрантная экспрессия ERα и ERβ в макрофагах при эндометриозе коррелирует с функцией и активностью воспалительных цитокинов, указывая на активную роль эстрогенов в секреции воспалительных цитокинов из макрофагов. Все это свидетельствует о том, что эстрогены не только опосредуют выделение провоспалительных цитокинов из макрофагов для активации ноцицепторов, но и увеличивают экспрессию ноцицепторов на периферических нервных волокнах, которые в конечном итоге обостряют локальное воспаление и вызывают периферическую гиперчувствительность.

Однако требуется дальнейшее изучение роли эстрогенов и их рецепторов в развитии эндометриоза. Роль рецепторов эстрогенов в макрофагах и их влияние на поляризацию и различные нервные волокна все еще спорна. Хотя эстрогены могут изменять сенсибилизацию периферических нервов, свидетельства молекулярных механизмов взаимодействия нервов, макрофагов и эстрогенов представлены в литературе не в полной мере. Лучшее понимание роли эстрогенов во взаимодействии нервных волокон и макрофагов определяет новую оценку боли и обеспечивает дальнейшее развитие стратегий диагностики и лечения, направленного на потенциально ценные мишени при эндометриозе.

Выражаем благодарность professor M. Olovsson Department of Women’s and Children’s Health, Uppsala University, Uppsala, Sweden за участие в обсуждениях и поддержку. Работа выполнена по теме: «Изучение ассоциации между эндометриальными маркерами эутопического и эктопического эндометрия и тазовой болью у женщин с эндометриозом», учетный номер Минобрнауки России в НТИМИ 0431/01/15. Финансовая, научная, правовая и политическая поддержка осуществлялась Шведской Королевской Академией наук, Шведским медицинским Исследовательским Советом (гранд № 8683), Фондом планирования семьи в Уппсале, Университетом Уппсалы, Швеция, ФГБУ «ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России и Минздравом России.