От авторов
Мы выражаем глубокую признательность всем исследователям, которые, однажды начав, продолжают поиск новых сторон активности гликоделина, получение на его основе препаратов с разными функциями и областями применения, а также приносим свои извинения всем, чьи работы с учетом ограничений в объеме цитирования не вошли в настоящий обзор.
Открытие в науке всегда имеет свою историю, часто — далекую. Не знать ее и своих предшественников нельзя. Памяти учителя — Лауреата Государственной премии СССР, Заслуженного деятеля науки РСФСР, профессора Татаринова Юрия Семеновича посвящается.
Татаринов Юрий Семенович
В 70-е и 80-е годы XX века несколько исследовательских групп иммунохимически идентифицировали один и тот же антигенный компонент в различных биологических жидкостях и тканях репродуктивной системы человека с названиями, связанными с местом обнаружения антигена и его роли в репродукции: плацентарный альфа2-глобулин, хорионический альфа2-микроглобулин (ХАГ-2), плацентарный альфа2-микроглобулин (ПАМГ-2), маточный альфа2-протеин (AUP), прогестерон-зависимый эндометриальный протеин (PEP), плацентарный протеин (РР-14), беременность-ассоциированный эндометриальный альфа2-глобулин (альфа2-PEG), гликоделин А, гликоделин S, специфический альфа2-микроглобулин (САМГ), белковый фактор фертильности (БФФ). Общепринятым для англоязычных, а в последнее время и для российских научных публикаций стало название «гликоделин». Иммунохимическое сходство описанных разными авторами антигенов установлено. Приоритет открытия и первого описания нового белка отдан российским ученым [1]. В 1976 г. опубликованы сообщения о находке в экстрактах плаценты и амниотической жидкости ранних сроков беременности плацентарного альфа2-микроглобулина. Новый белок на уровне чувствительности иммунодиффузионного анализа (мкг/мл) идентифицировался в плаценте во все сроки гестационного процесса, в амниотической жидкости — преимущественно в I и II триместрах беременности; в сыворотке крови женщин — в ранние сроки беременности, в экстрактах хорионэпителиомы, но не определялся в крови у доноров и экстрактах органов здоровых людей [2, 3].
В последующем установлено, что микроглобулин является специфическим компонентом репродуктивной системы как женщин, так и мужчин, т.е. открыто ранее неизвестное явление: «Свойство тканей репродуктивной системы человека синтезировать специфический альфа2-микроглобулин и секретировать его в биологические жидкости» (Ю.С. Татаринов, Д.Д. Петрунин. Диплом на открытие №29 от 19.04.96). На протяжении 20 лет (1976—1996 гг.) в трех группах (Л.В. Посисеева, Д.Д. Петрунин, Ю.С. Татаринов) проводились совместные клинические исследования специфического альфа2-микроглобулина (гликоделина) на базе проблемной лаборатории по иммунохимии злокачественных и эмбриональных тканей при кафедре биохимии (зав. — проф. Ю.С. Татаринов), кафедр акушерства и гинекологии лечебного (зав. — проф. И.М. Грязнова) и вечернего факультетов (зав. — проф. Н.В. Стрижова) 2-го Московского ордена Ленина государственного медицинский института имени Н.И. Пирогова (ныне — ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» МЗ РФ), Ивановского НИИ материнства и детства МЗ РФ (директор проф. В.Н. Городков) и НИИ морфологии человека, на основе которых сформулированы принципиальные положения о значении этого белка в репродукции человека. Разработаны и апробированы новые лабораторные тесты оценки состояния репродуктивной системы человека на основе определения гликоделина в разных биологических жидкостях (таблица) [1].
Обнаружение гликоделина в биологических жидкостях и тканях и его наименование различными авторами.
| Наименование | Источник | Автор и год |
| Плацентарный альфа2-глобулин | Плацента, амниотическая жидкость | Д.Д. Петрунин и соавт., 1976; Y.S. Таtаrinov и соавт., 1976 |
| Хорионический альфа2-микроглобулин (ХАГ-2) | Ранняя плацента, хорион | Д.Д. Петрунин и соавт., 1978 |
| Хорионический альфа2-микроглобулин (ХАГ-2) | Эндометрий, сперма | Д.Д. Петрунин и соавт., 1980 |
| Плацентарный альфа2-микроглобулин (ПАМГ-2) | Эндометрий, сперма, менструальная кровь, опухоли яичников и матки, атретический фолликул, семенные пузырьки | Y.S. Таtаrinov и соавт., 1980; Ю.С. Татаринов и соавт., 1990 |
| Маточный альфа2-протеин (AUP) | Матка, амниотическая жидкость | R. Sutcliffe и соавт., 1978 |
| Прогестерон-зависимый эндометриальный протеин (PEP) | Эндометрий | S. Joshi и соавт., 1980 |
| Плацентарный протеин (РР-14) | Плацента | H. Bohn и соавт., 1982 |
| Беременность-ассоциированный эндометриальный альфа2-глобулин (альфа2-PEG), α2-PEG | Эндометрий, децидуа | S. Bell и соавт., 1985 |
| Децидуа | S. Bell & Bohn H.,1986 | |
| Амниотическая жидкость | S. Bell и соавт., 1986 | |
| Сперма | S. Bell & Patel S., 1987 | |
| Децидуа (и-РНК) | S. Garde и соавт., 1991 | |
| Гликоделин А | Эндометрий | M. Seppala и соавт., 1995 |
| Амниотическая жидкость | A. Dell и соавт., 1995 | |
| Гликоделин-S | Сперма | D. Morrish и соавт., 1996 |
| Семенной пузырек (и-РНК) | H. Koistinen и соавт.,1997 | |
| Специфический альфа2-микроглобулин (САМГ) | Ткани репродуктивной системы | Ассоциация авторов открытий Российской Федерации, 1996 |
У женщин гликоделин синтезируется в яичниках (фолликул, желтое тело), маточных трубах, секреторном эндометрии, материнской части плаценты, у мужчин — в семенных пузырьках [1]. Иммунопероксидазным методом гликоделин обнаружен в мерцательном и секреторном эпителии слизистой оболочки всех отделов маточных труб. Содержание его в фимбриальном отделе выше в секреторной фазе цикла [4]. Гликоделин выявлен в преовуляторном и атретическом фолликулах яичника фертильных женщин, примордиальных фолликулах фетального яичника [5]. Гликоделин обнаружен в менструальной крови и экстрактах тканей эндометрия. В эндометрии пролиферативной стадии гликоделин, по данным метода иммунодиффузионного анализа, отсутствует [6]. У мужчин гликоделин обнаружен в спермальной плазме, ткани семенных пузырьков (эпителии) и не выявлен в экстрактах яичек, эпидидимиса и предстательной железы [6, 7]. Между тем обнаружение мРНК, кодирующей гликоделин, в эпителиальных клетках придатка семенников, простаты, ампуллярной части vas deferens, а также в сперматогониях и сперматоцитах извитых канальцев семенника крысы позволяет предполагать, что все железистые образования мужского полового тракта способны в той или иной степени участвовать в синтезе и секреции этого гликопротеина [8].
Гликоделин найден в очагах эндометриоза, экстрактах злокачественных и доброкачественных опухолей яичников и матки [9, 10].
Признать гликоделин строго специфическим белком репродуктивной системы человека, по-видимому, нельзя. Уже в самом начале исследования этой проблемы были сообщения о находке гликоделина в единичных случаях в костном мозге, молочной железе, раковой опухоли молочной железы, панкреатической цистаденоме, гидраденоме, парабронхиальных выделительных железах [1].
Гликоделин имеет 3 основные изоформы, которые обнаруживаются в разных тканях и средах репродуктивной системы с учетом места их продукции: амниотическая жидкость (гликоделин A), эндометрий (гликоделин A), семенная плазма (гликоделин S) и фолликулярная жидкость (гликоделин F). В зависимости от места происхождения один и тот же белковый каркас гликозилируется по-разному, давая гликоделины с различным биологическим действием. Гликоделин А, полученный из эндометрия человека, состоит из уникальных последовательностей олигосахарида lacdiNAc и ингибирует связывание сперматозоида с яйцеклеткой, проявляя тем самым контрацептивные свойства. Кроме того, эта изоформа гликоделина модулирует эндокринную функцию и дифференцировку клеток трофобласта [11]. Напротив, гликоделин S из семенных пузырьков не имеет таких олигосахаридных последовательностей и не обладает противозачаточной активностью [12]. Гликоделин фолликулярной жидкости является дифференциально гликозилированной изоформой гликоделина, которая, как и гликоделин А, эффективно ингибирует взаимодействие сперматозоидов и яйцеклеток человека [13]. В женском репродуктивном тракте сперматозоиды подвергаются действию гликоделина A и F, которые ингибируют связывание сперматозоидов и zona pellucida. По мере того, как сперматозоиды мигрируют через матрицу кумулюса, гликоделин F, а также гликоделин A-зависимая ингибирующая активность взаимодействия гамет снижается благодаря присутствию особой изоформы гликоделина кумулюса, обозначенной как гликоделин C, которая имеет эффекты стимулирования связывания сперматозоидов с zona pellucida [14].
Предполагается, что гликоделин относится к семье белков-микроглобулинов, выполняющих транспортные функции и связывающих биологически активные молекулы, прежде всего, стероидные гормоны, с последующим переносом их внутрь клеток так называемым аутокринным путем [1]. Гликоделин способен стимулировать продукцию хорионического гонадотропина клетками трофобласта [15]. Существовала концепция, что гликоделин представляет собой специфическую фосфолипазу А2-фертильности, функция которой состоит в катализе реакции, запускающей и лимитирующей синтез простагландинов всех классов [16]. У гликоделина и экстракта децидуальной ткани, содержащей большое количество этого белка, обнаружена имммуносупрессивная активность [17]. Иммуносупрессивное влияние гликоделина А на эндометрий, необходимое для имплантации и сохранения беременности, может быть обусловлено ингибированием синтеза интерлейкинов (IL-1 и IL-2), а также снижением активности нормальных клеток-киллеров [18, 19]. Взаимодействуя с мембранной молекулой СD45, гликоделин вызывает апоптоз Т-лимфоцитов, особенноTh1, что может сдвигать баланс хелперов в сторонуTh2 и способствовать развитию нормальной беременности [20]. Таким образом, экспрессия гликоделина в децидуальной оболочке во время беременности регулирует глубину инвазии трофобласта и участвует в успешной имплантации [21].
Изучение влияния гликоделина на иммунорегуляторные клетки беременных женщин в опытах in vitro показало, что развитие угрожающего выкидыша в ранние и поздние сроки сопровождается снижением КонА-индуцированной активности лимфоцитов. После инкубации иммунокомпетентных клеток с препаратом гликоделина отмечено повышение их активности [1]. В опытах in vitro гликоделин способен снижать функциональную активность перитонеальных макрофагов [22]. Одной из основных функций гликоделина S считается регуляция процесса капацитации сперматозоидов. Гликоделин S семенной плазмы поддерживает сперматозоиды в некапацитированном состоянии, являясь блокирующим капацитацию фактором в период прохождения их через цервикальную слизь [23]. Гликоделин S реализует свои эффекты благодаря контролю агрегатного состояния мембран сперматозоидов, подавляя выход из них холестерина [24]. Ослабление гликоделинового надзора в цепочке «альбумин—холестерин—вязкость мембран—капацитация» является одним из атрибутов перезрелых или «старых» сперматозоидов. Недостаточность гликоделина в сперме означает не только псевдокапацитацию, но и затруднение проникновения сперматозоида в яйцеклетку, а если оно и происходит на этом фоне, то в большинстве случаев возникают многочисленные осложнения беременности [1, 25]. Доказана взаимосвязь повышения количества антиспермальных антител в сыворотке крови женщин при снижении уровня гликоделина в спермальной плазме их супругов. Возможно, спермальный гликоделин функционирует в качестве иммунодепрессивного белка в процессе формирования антиспермального иммунитета у женщин [26]. Есть также мнение, что развивающийся при инфертильности неясного генеза дефицит гликоделина указывает на сбой системы «свой—чужой», в результате чего сперматозоид может восприниматься яйцеклеткой как чужеродная клетка [27]. Имеются данные о регулирующем воздействии гликоделина на подвижность мужских гамет. В эякулятах с олигозооспермией внесение препарата гликоделина усиливает подвижность гамет [28].
Проводимые в течение более 40 лет клинические исследования отечественных и зарубежных авторов наглядно демонстрируют связь между уровнем гликоделина в биологических жидкостях и репродуктивным здоровьем, репродуктивной функцией человека, а разработанные с использованием гликоделина способы диагностики и прогнозирования нарушений репродукции нашли свое применение в акушерско-гинекологической практике.
Определение гликоделина в периферической крови
Секреция гликоделина в периферическую кровь у мужчин и небеременных женщин осуществляется в небольших количествах и связана с их возрастом. У женщин фертильного возраста наблюдается довольно заметный разброс уровней гликоделина (от 14 до 113 нг/мл). У женщин в периоде менопаузы и мужчин старше 60 лет уровень гликоделина в крови резко снижен [29].
Содержание гликоделина у здоровых молодых небеременных женщин в сыворотке крови зависит от фазы менструального цикла: увеличивается в секреторной фазе и за 5 дней до менструации превышает уровень протеина в пролиферативной фазе в 1,5—2 раза [30]. При ановуляции секреция гликоделина носит монотонный характер, содержание его в периферической крови женщин на протяжении всего менструального цикла не меняется [30, 31]. В периферическую кровь гликоделин секретируется из эндометрия в небольших количествах, определяя повышение базового уровня белка во 2-й фазе менструального цикла. Поскольку повышение содержания гликоделина в сыворотке венозной крови во 2-й фазе обусловлено поступлением белка не только из эндометрия, но и фимбриального отдела маточных труб, измерение уровня гликоделина в периферической и менструальной крови позволяет косвенным образом оценивать секреторную активность маточных труб. При нормальном уровне гликоделина в менструальной, но пониженном — в периферической крови можно, вероятно, судить о сниженной секреторной активности фимбриального отдела труб. При вторичном бесплодии отмечается отсутствие подъема уровня гликоделина во 2-й фазе цикла, что, вероятно, связано со снижением продукции этого белка в маточных трубах (фимбриальном отделе) и эндометрии как в связи с их органической патологией, так и нарушением гормональной активности гонад [1].
У женщин с невынашиванием беременности ранних сроков содержание гликоделина в периовуляторном периоде снижено. При мертворождении и рождении детей с грубыми врожденными пороками развития в анамнезе уровень гликоделина снижен как в 1-й фазе цикла, так и в периовуляторном периоде, что может отражать дисфункцию гранулезной ткани и отрицательно влиять на развитие фолликула, задерживать овуляцию и тем самым приводить к «старению» яйцеклетки. У женщин с привычным невынашиванием беременности и бесплодием неясного генеза имеется снижение содержания гликоделина в периферической крови в период «окна имплантации» [1, 32].
У больных с распространенной формой эндометриоза содержание гликоделина в сыворотке крови с 5-го по 20-й дни цикла выше по сравнению с таковым при малых формах патологии. В динамике лечения повышенный уровень этого белка у женщин снижается [33].
Определение гликоделина в фолликулярной жидкости
Определение гликоделина в фолликулярной жидкости показало обратную корреляцию между уровнем гликоделина F в фолликулярной жидкости и количеством высококачественных эмбрионов на 3-й день после оплодотворения, что может быть одним из факторов, влияющих на компетентность растущих ооцитов и качество последующего развития эмбриона в пробирке [7].
Широкий скрининг, проведенный с помощью энзимоиммуноэссея, выявил повышенный уровень гликоделина в сыворотке крови у больных с опухолевыми процессами различной локализации, в том числе злокачественными опухолями яичников и матки [34, 35], у больных с меланомой [12], немелкоклеточным раком легкого [36] и злокачественной плевральной мезотелиомой [37]. Показано, что пациенты, у которых опухоль экспрессирует гликоделин, имеют больший шанс на положительный исход заболеваний, чем пациенты с неэкспрессирующей гликоделин опухолью [38]. Отечественными учеными исследована возможность применения гликоделина как потенциального опухолевого маркера в скрининговых исследованиях пациентов группы риска по онкологическим заболеваниям при помощи биосенсора на основе композита нанозолота и иммуноглобулинов, специфичных к гликоделину [39].
Определение гликоделина в перитонеальной жидкости
Определение гликоделина в перитонеальной жидкости (ПЖ) показало, что у здоровых женщин его уровень превышает таковой в периферической крови (индивидуальные колебания от 7,2 до 280 нг/мл), что связано с поступлением белка в ПЖ из эндотелия маточных труб. У женщин с внематочной беременностью в анамнезе отмечено значительное снижение данного показателя в ПЖ, особенно у больных с окклюзией единственной маточной трубы (до 2,6 нг/мл и менее). Этот феномен может быть использован для последующего прогноза фертильности женщин с единственной маточной трубой [40]. При наружном генитальном эндометриозе содержание гликоделина А в сыворотке крови и перитонеальной жидкости у женщин связано с тяжестью заболевания, наивысшее регистрируется при тяжелой форме [41]. Имеются результаты исследования уровня гликоделина в аспирате кист молочной железы, где он обнаружен у большинства (80%) женщин с внутрикистозным раком в количестве 26,4±13,3 нг/мл; при фиброзно-кистозной болезни — только у 8,7% больных со средней концентрацией 8,6±2,3 нг/мл [42].
При наступлении беременности уровень гликоделина в сыворотке венозной крови матери в поздней лютеиновой фазе не отличается от такового у небеременных женщин, однако в день предполагаемой менструации повышается в 3 раза. При дальнейшем развитии беременности концентрация гликоделина продолжает быстро нарастать, увеличиваясь к 7-му дню в 2 раза, а к 14-му — почти в 4 раза [43].
У женщин, оплодотворение которых произведено in vitro, содержание сывороточного гликоделина начинает расти на 2—12-й дни после подсадки эмбриона [44]. Повышенный уровень гликоделина, наряду с уровнем хорионического гонадотропина человека β (β-ХГЧ), может служить ранним критерием имплантации бластоцисты и дальнейшего развития беременности у женщин, участвующих в программе экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) [45]. Максимальный уровень гликоделина обнаруживается у женщин в I триместре беременности [1]. После 12-й недели беременности концентрация гликоделина снижается до уровня 24-й недели, после чего, по данным M. Julkunen и соавт., остается неизменной вплоть до срока родов [44], а по наблюдениям других авторов, в том числе и нашим, продолжает падать [1]. Колебания индивидуальных уровней гликоделина в течение беременности значительны: в I триместре от 27 до 700 нг/мл (у 88,5% женщин они превышают 100 нг/мл), во II триместре — от 10 до 380 нг/мл (в 85,4% случаев встречаются значения выше 20 нг/мл), в III триместре — от 8 до 145 нг/мл (у 91,7% женщин показатели ниже 100 нг/мл). Таким образом, динамика изменения содержания гликоделина во время неосложненной беременности напоминает динамику уровня ХГЧ. При неосложненной на момент обследования беременности характерными в I триместре являются показатели уровня гликоделина выше 100 нг/мл, во II триместре — более 20 нг/мл и в III триместре — ниже 100 нг/мл [1].
Исследования гликоделина оказались информативными в оценке характера течения беременности и прогнозе ее исхода для плода как в ранние, так и поздние сроки беременности. В I триместре беременности снижение содержания гликоделина в сыворотке материнской крови свидетельствует об эндометриальной недостаточности и связано с угрозой самопроизвольного прерывании беременности, ранними спонтанными абортами, рождением ребенка с перинатальной патологией, в основном — задержкой внутриутробного роста. В III триместре беременности повышение уровня гликоделина в периферической крови может характеризовать повышенную проницаемость материнской части плаценты и ассоциируется с развитием угрожающих преждевременных родов, преэклампсии, рождением ребенка в асфиксии [1, 46]. Изменения продукции гликоделина при самопроизвольном прерывании беременности в I и II триместрах носят разнонаправленный характер: в I триместре происходит снижение, а во II триместре — повышение содержания гликоделина в сыворотке крови беременных [47].
Определение низкого содержания гликоделина в сроки 6—7 и 9—11 нед беременности является также высокоинформативным показателем прогноза угрожающего прерывания беременности поздних сроков и патологии центральной нервной системы у новорожденных [48]. При преждевременных родах некоторые авторы отмечают снижение уровня гликоделина в периферической крови не только в I, но и III триместрах беременности [49]. Гликоделин может быть новым потенциальным биомаркером очень ранних преждевременных родов [50].
Содержание гликоделина в амниотической жидкости, куда белок преимущественно поступает из материнской части плаценты (децидуальной оболочки), отличается высокими показателями в течение всего периода беременности, особенно с 6-й по 30-ю неделю. Отмечена корреляция между уровнем гликоделина в амниотической жидкости и содержанием этого белка в сыворотке крови беременной женщины [44].
Определение гликоделина в соскобе эндометрия и менструальной крови
Самый высокий уровень гликоделина в эндометрии отмечается в позднюю секреторную фазу [51]. Данный протеин выявляется с 19—21-го дня менструального цикла в эпителиальных клетках желез функционального слоя эндометрия с максимальным иммуноокрашиванием в конце лютеиновой фазы [52]. Первое появление гликоделина в эндометрии наблюдается через 3 дня после выброса лютеинизирующего гормона (ЛГ), на 5—6-й день концентрация его значительно увеличивается при открытии «окна имплантации» [53].
У небеременных женщин гликоделин в иммунодиффузионном анализе определяется не только в секреторном эндометрии, но в таком же количестве в менструальной крови при овуляторных менструальных циклах [54]. У женщин с ановуляторными менструальными циклами, ациклическими маточными кровотечениями, а также принимавших гормональные контрацептивные препараты, гликоделин в менструальной крови в иммунодиффузии не идентифицируется [55].
Определены диагностические критерии функционального состояния эндометрия путем исследования уровня гликоделина в менструальной крови. При уровне гликоделина от 16 до 64 мкг/мл определяют полноценную секреторную трансформацию эндометрия, при показателях от 2 до 12 мкг/мл — недостаточность лютеиновой фазы, ниже 2 мкг/мл — ановуляцию, а при значениях от 128 мкг/мл и выше— бывшую в цикле беременность. При наличии беременности содержание гликоделина в крови из полости матки зависит от срока беременности и бывает выше в случаях искусственного прерывания беременности по сравнению с самопроизвольным, что обусловлено состоянием децидуальной ткани [1, 27].
Разработанные нами диагностические критерии уровня гликоделина в менструальной крови используются в настоящее время в качестве стандартов в иммунохимических наборах определения этого белка (в пересчете на нг/мл).
Для фертильных женщин характерна положительная динамика содержания гликоделина в периферической крови в процессе менструального цикла с увеличением уровня протеина во 2-й фазе и высокие (16—64 мкг/мл) его значения в менструальной крови, характеризующие нормальную функцию яичников и адекватную рецепторную реакцию эндометрия на прогестерон. Между тем, данные об уровне гликоделина позволят заключить, что у фертильных женщин, не использующих гормональную контрацепцию, встречаются циклы с недостаточностью лютеиновой фазы (НЛФ) (16,7%), ановуляцией (16,7%), а также с зачатиями и субклиническими самопроизвольными прерываниями беременности (10%). Именно субклинические аборты, вероятно, определяют наличие у фертильных женщин менструальных циклов с ановуляцией и НЛФ, которые часто следуют за циклом прервавшейся беременности [27].
У женщин с нарушением репродуктивной функции, прежде всего с невынашиванием беременности ранних сроков, низкий уровень гликоделина в эндометрии служит важным патогенетическим фактором спонтанного аборта. Низкий уровень гликоделина в менструальной крови отражает его сниженную секрецию в эндометрии и определяется у большинства женщин с повторными самопроизвольными патологическими прерываниями беременности ранних сроков и в случаях рождения детей с тяжелой перинатальной патологией [27, 32]. Предполагается, что повышенный уровень гликоделина А в эндометрии может стать предиктором успешности имплантации [56]. Это предположение подтверждается и тем фактом, что контрацептивный эффект экстренной контрацепции левоноргестрелом (ЛНГ) отчасти определяется изменением продукции гликоделина. Применение ЛНГ в качестве экстренного контрацептива перед ЛГ-пиком приводит к нарушению секреции гликоделина эндометрием в период «фертильного окна» и в лютеиновой фазе цикла с подавлением иммуносупрессивного состояния в матке во время имплантации [57].
Определение гликоделина в менструальной крови рекомендуется для скринингового обследования женщин при подготовке к проведению программы вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) (ЭКО и перенос эмбрионов) [58].
Низкий уровень гликоделина в менструальной крови выявлен у больных с воспалительными заболеваниями эндометрия [59], миомой матки, подлежащей оперативному лечению [1], у девочек с гипоталамическим синдромом пубертатного периода [60], что отражает сниженную рецептивность и функциональную (секреторную) активность эндометрия.
Определение гликоделина в сперме
Основная секреция гликоделина у мужчин происходит в спермальную жидкость, где его количество в 1000 раз превышает уровень белка в сыворотке крови и соответствует содержанию гликоделина в менструальной крови женщин с полноценной секреторной фазой цикла. Эта закономерность напрямую связана с нормальной репродуктивной функцией в супружеской паре и имеет большое биологическое значение. При исследовании уровня гликоделина в спермальной жидкости у мужчин установлено, что содержание белка в эякуляте связано с характером репродуктивной функции и в индивидуальных пробах колеблется от 2 до 512 мкг/мл. Определены показатели гликоделина, связанные с нормальной и нарушенной фертильностью. У мужчин с нормальной репродуктивной функцией средний уровень гликоделина составляет 67,6±14,5 мкг/мл. При уменьшении содержания гликоделина в спермальной жидкости до 16 мкг/мл и ниже определяют сниженную фертильность [1]. Оптимальным для процесса нормального оплодотворения считается содержание гликоделина в спермоплазме в пределах 50—150 мкг/мл. При ретроспективной оценке эффективности ВРТ наибольшее количество удачных попыток наблюдалось у супружеских пар, если концентрация гликоделина S в сперме мужа находилась в пределах 50—100 мкг/мл. В то же время при снижении его концентрации менее 20 мкг/мл и при повышении выше 200 мкг/мл беременность не наступала вовсе [61, 62]. Определена связь концентрации гликоделина в сперме и основных характеристик спермограммы. Морфологические аномалии гамет чаще обнаруживаются при дефиците гликоделина S в семенной плазме, что подтверждает предположение о стабилизирующем действии белка на мембрану сперматозоидов. С другой стороны, повышенное содержание гликоделина ассоциировано с изолированной астенозооспермией [63]. Однако в исследованиях M. Julkunen и соавт. такой зависимости не установлено [64]. Гликоделин обнаруживался в спермальной плазме и в отсутствие в ней сперматозоидов в пониженном количестве. При нормальных спермограммах низкий уровень гликоделина выявлен у 47% мужчин в парах с нарушением репродуктивной функции [1]. Установлено, что морфологически измененные сперматозоиды связывают гликоделин S интенсивнее, чем нормальные. Возможно, таким образом обеспечивается механизм иммунной защиты и инактивируются аномальные сперматозоиды, несущие неполноценный генетический материал [65].
У мужчин с разными видами нарушений репродуктивной функции в паре, преимущественно при невынашивании беременности ранних сроков, первичном неясном бесплодии, случаях гибели детей в перинатальном периоде, внематочной беременности содержание гликоделина в сперме значительно снижено [66—69]. Низкий уровень гликоделина выявлен также у 73% мужчин из супружеских пар с развившейся у женщин тяжелой преэклампсией [70], что может быть связано с особенностями формирования трофобласта при таком зачатии и с развитием неадекватного иммунного ответа материнского организма.
При исследовании гликоделина у мужчин в супружеских парах, имевших здоровых и больных детей при рождении, и на первом году жизни установлена связь между низким уровнем этого белка в эякуляте и нарушениями здоровья у ребенка [1]. Выявленные закономерности позволяют использовать тест на гликоделин в сперме полового партнера для прогнозирования исхода беременности у женщин с угрожающим самопроизвольным прерыванием беременности ранних сроков, прогнозирования грубых врожденных пороков развития у плода [27], прогнозирования успешности проведения ЭКО в супружеских парах с нормальными показателями спермы [71].
Очевидно, что низкое содержание гликоделина в эякуляте может стать одной из причин нарушения репродукции в семье и рассматриваться как «мужской» фактор, определяющий патологию зачатия. Снижение его концентрации является признаком перезрелых или «старых» гамет, а повышение — признаком нарушения проникновения сперматозоида в яйцеклетку [25]. С недостатком гликоделина, вероятно, нарушаются миграция и выживаемость сперматозоидов в женском половом тракте. По-видимому, в этих условиях происходит «старение» сперматозоидов, что в случаях наступления беременности приводит к формированию неполноценного плодного яйца и, как следствие, к спонтанному аборту или рождению нездорового потомства. Такое предположение основывается на полученных данных электронной микроскопии, выявившей патологию головки, тела и повреждение хвостовой части сперматозоидов в образцах эякулята с нормальными показателями спермограммы, но низким уровнем гликоделина в спермальной жидкости, что подтверждает предположение о стабилизирующем действии белка на мембрану сперматозоидов. Причиной низкого содержания гликоделина в сперме может являться врожденная или приобретенная патология семенных пузырьков в связи с влиянием на них профессиональных вредностей при службе в армии, на производстве, травмы и операции на половых органах, патология других органов репродуктивной системы (преимущественно варикоцеле), экстрагенитальные заболевания [1]. Снижение содержания гликоделина в спермальной жидкости отмечается при активации окислительного стресса и увеличении активных форм кислорода [72]. Острая алкогольная интоксикация также приводит к падению уровня гликоделина в сперме [73]. При консультировании пациентов генетиком и исследовании у пациентов с низким уровнем гликоделина в сперме кариотипа грубой структурной патологии и численных аномалий хромосом не выявлено, присутствуют лишь «малые» аномалии кариотипа. Замечено, что в случаях стабильно низкого содержания белка в сперме, не изменяющегося в динамике проводимого лечения, «малые» аномалии кариотипа у мужчин встречались в 2,5 раза чаще, чем при эффективной терапии и положительной динамике роста изначально низкого содержания гликоделина в спермальной жидкости.
Содержание гликоделина в сперме мужчин репродуктивного возраста зависит от активности гонад, причем эта связь носит в основном опосредованный характер. Пониженный (на низкой границе нормы) уровень тестостерона в крови чаще имеют мужчины, у которых динамика низкого содержания гликоделина в сперме при лечении отсутствует по сравнению с больными, терапия у которых эффективна и приводит к увеличению показателей протеина. Вероятно, у таких мужчин низкая секреторная активность семенных пузырьков обусловлена врожденной их гипоплазией в связи со слабым андрогенным влиянием яичек. Важным является факт, что концентрация гликоделина в сперме отличается постоянством и не меняется в динамике наблюдения в отсутствие лечения, а также при лечении больных с исходными нормальными показателями этого белка. Изменению подвержены лишь сниженные показатели гликоделина, увеличение которых достигается в 62,5% случаев при использовании метаболического комплекса, в 56,3% — гормонов, в 61,5% — иглорефлексо- и лазеротерапии, в 77,8% — ЛОД-терапии (локальное отрицательное давление) [1].
Таким образом, многочисленные исследования гликоделина в эякуляте позволяют оценить важную роль этого белка в развитии патологии сперматозоидов, в нарушении зачатия, формировании функциональной неполноценности плодного яйца, трофобластической недостаточности, в невынашивании беременности, в развитии перинатальной патологии.
Гликоделин и его будущее
Учитывая большой объем проведенных клинических исследований с доказанной диагностической значимостью определения гликоделина в разных биологических средах, техническую простоту и доступность анализов (включая стоимость), считаем, что в будущем возможно включение этих тестов в протоколы и клинические рекомендации акушерско-гинекологической и уролого-андрологической служб, прежде всего, связанных с прегравидарной подготовкой. Перспективным является разработка экспресс-методов определения уровня гликоделина в сперме и менструальной крови в виде тест-полосок.
Важной для практики может стать разработка лекарственных препаратов на основе гликоделина для восстановления фертильности человека и сохранения беременности.
Заключение
Решение вопросов демографии, здоровья рождающихся детей связано с репродуктивным здоровьем супружеских пар, поэтому любые исследования в этом направлении будут иметь важный медицинский, социально-экономический и государственный характер. История изучения белка репродуктивной системы человека гликоделина, начиная от его открытия отечественными учеными Ю.С. Татариновым и Д.Д. Петруниным и до сегодняшнего момента, является ярким примером того, как новая субстанция по своему значению встала в один ряд с классическими регуляторами репродуктивной системы человека и приобретает высокий рейтинг в качестве диагностического маркера многих патологий.
Обобщая накопленные на сегодняшний момент знания о гликоделине, можно констатировать, что этот гликопротеин играет существенную роль в функционировании репродуктивной системы как женщины, так и мужчины. Этот белок регулирует процессы воспроизводства потомства на этапах миграции гамет по половому тракту и активирования акросомальной реакции, участвует в течении нормальной беременности, в развитии ее осложнений и перинатальной патологии. Эти знания уже позволили использовать гликоделин в качестве показателя функционального состояния репродуктивной системы и диагностического маркера осложнений беременности. Ассоциируясь со многими онкологическими заболеваниями, гликоделин на современном этапе является одним из кандидатов тестирования и мониторирования эффективности лечения опухолевых заболеваний. Учитывая многообразие функций данного гликопротеина, в том числе контрацептивных свойств, сферу его применения в медицине можно расширять.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.