Эндометриоз — это патологический процесс, сопровождающийся появлением за пределами полости матки ткани, по морфологическим свойствам и функциям сходной с эндометрием. В этой ткани, так же как в эндометрии, имеются железы и строма и происходят те же циклические изменения. Периодическая десквамация сопровождается локальными воспалительными реакциями с последующим склерозированием, образованием рубцовой ткани и спаек. Эндометриоз в большинстве случаев ассоциируется с дисменореей, диспареунией и тазовыми болями, что существенно снижает качество жизни пациенток. Очень сложно определить распространенность эндометриоза в общей популяции, поскольку эта патология может протекать бессимптомно или скрываться под масками других диагнозов. По данным статистики, эндометриоз встречается у 2—10% женщин и примерно у 50% женщин с бесплодием. Эндометриоз можно обнаружить у 1% женщин без симптомов и у 60% женщин с хронической тазовой болью [1, 2]. У 62% девочек подросткового возраста с хронической тазовой болью или дисменореей в последующем диагностируется эндометриоз [3, 4].

Выделяют три формы эндометриоза полости таза: перитонеальный, яичниковый и глубокий инфильтративный эндометриоз. Импланты на брюшине и на поверхности яичников могут быть белыми (иногда желтовато-коричневыми или в виде пузырьков), красными (иногда розовыми) и черными (иногда синеватыми). Красные очаги активны и обычно сильно васкуляризированы. Белый и желтовато-коричневый цвет имплантов свидетельствует о скрыто протекающих стадиях эндометриоза. Такие импланты образуются в результате фиброза и полной деваскуляризации и представляют собой белые коллагеновые бляшки. Очаги черного и синюшного цвета — это закрытые импланты, в которых находятся остатки отторгнувшейся ткани, ранее входившей в состав красных очагов [5].

В редких случаях эндометриоз возникает экстраперитонеально в более удаленных местах, таких как кишечник, почки, печень, поджелудочная железа и легкие [6].

Факторы риска

Возраст

Как гормонально зависимая патология, эндометриоз является главным образом заболеванием женщин репродуктивного возраста. Эндометриоз крайне редко обнаруживают у девочек до начала полового созревания (0,05% пациенток с симптомами). У пациенток репродуктивного возраста наибольшая частота приходится на возрастную группу 35—44 года (relative risk (RR)=6,3) вне зависимости от симптомов — в отличие от частоты заболевания у женщин возрастных групп 25—34 года (RR=4,0) и 45—54 года (RR=4,5) [2].

Однако эндометриоз также выявляется у женщин постменопаузального возраста при наличии симптомов (частота составляет 2,55%) [7].

Образ жизни

Малое количество беременностей. Существует предположение, что повышение заболеваемости эндометриозом является прямым следствием изменения образа жизни современных женщин, прежде всего существенного снижения числа беременностей, связанного с доступностью эффективных методов контрацепции [8, 9].

В отсутствие беременности эндометрий постоянно пролиферирует и отторгается под влиянием женских половых гормонов. Считается, что постоянные циклические изменения эндометрия и большее число менструаций в течение жизни у малодетных женщин могут привести к развитию эндометриоза. И напротив, с увеличением количества родов и времени лактации риск возникновения эндометриоза снижается [10]. Доказано, что симптомы эндометриоза исчезают во время беременности, поэтому первые предложенные методы лечения предполагали создание эффекта «псевдобеременности» при помощи комбинированных оральных контрацептивов [11]. В настоящее время наиболее эффективные методы консервативного лечения эндометриоза также основаны на создании индуцированной менопаузы [12, 13].

Ночная работа. Уровень эстрогенов влияет и на менструальный цикл, и на развитие эндометриоза. Доказано, что уровень эстрогенов у женщин репродуктивного возраста определяется циркадными ритмами гипоталамуса и вследствие этого может изменяться при нарушениях циркадного ритма. Ночная работа влияет на выработку эстрогенов и связана с менструальной дисфункцией [14]. Связующим звеном между эндометриозом, нарушением регуляции менструального цикла и сверхурочной работой может являться изменение выработки мелатонина [15, 16]. Назначение препаратов, содержащих мелатонин, по всей видимости, нормализует сон посредством влияния на гипоталамические структуры головного мозга. Вследствие этого стабилизируется циркадный ритм и нормализуется выработка эстрогенов. Этот механизм, вероятно, лежит в основе благотворного влияния мелатонина на пациенток с эндометриозом [17].

Интоксикация. 2,3,7,8-Тетрахлордибензо-p-диоксин (TCDD) и его структурные аналоги, в частности полициклические ароматические углеводородные соединения (бензпирен, продукты горения лесов и т.п.) — это вещества, загрязняющие окружающую среду, обнаруживаемые по всему миру. Все подобные соединения классифицируются как диоксины и ассоциируются с целым спектром эффектов токсического действия на репродуктивную, иммунную и эндокринную системы. Кроме этого, полихлорбифенилы (PCB) усиливают токсичность диоксинов, включая нарушение активности эстрогенов, а также могут самостоятельно влиять на выработку гонадотропин-рилизинг-гормона [18].

Диоксины попадают в воздух как продукты различных производственных процессов, и их влияние постоянно возрастало на протяжении прошлого века [19]. Эти токсические вещества накапливаются в окружающей среде и проникают в организм человека посредством употребления продуктов животного происхождения, которые накапливают эти соединения в жировой ткани. До 93% диоксина содержится в пищевых продуктах, хотя определенное количество может содержаться в воздухе, почве и воде [20].

Связь между воздействием диоксинов и развитием эндометриоза установлена на лабораторных моделях грызунов и приматов. Несмотря на то что данная связь пока не изучена на человеке, имеются убедительные свидетельства ее существования. Так, развитие эктопических очагов индуцируется воздействием диоксина на модели грызунов при использовании человеческого эндометрия [21]. Возможно, диоксины могут модулировать транскрипцию генов на многих, включая эпигенетический, уровнях и посредством микро-РНК, нарушая физиологический процесс, опосредованный через сигнальный путь диоксинового (арил-гидрокарбонатного) рецептора (AhR). Воздействие диоксинов модулирует также иммунный ответ посредством влияния на продукцию и действие эндометриальных цитокинов, разрушающего иммунитет слизистых оболочек полового тракта, и перенаправляя лейкоциты в другие ткани и меняя их поведение [22].

Аутоиммунные реакции

В морфологии эндометриоза всегда присутствует воспалительный процесс, что предполагает вовлечение иммунной системы. Одним из механизмов развития эндометриоидных гетеротопий считается дефектный ответ иммунной системы, при котором нарушается устранение эндометриальных имплантов с поверхности брюшины [23]. При эндометриозе имеются основные признаки любого аутоиммунного заболевания: активация поликлональных B-лимфоцитов, нарушение функций T- и B-лимфоцитов, повреждение тканей и вовлечение в процесс нескольких органов и систем [24]. Более того, аллергические реакции, гипотиреоидизм, воспалительные заболевания кишечника и фибромиалгия являются аутоиммунными состояниями, которые часто ассоциируются с эндометриозом [25]. Однако не установлено, являются ли эти коморбидные состояния причиной или следствием эндометриоза. Наиболее убедительным свидетельством того, что эндометриоз может иметь аутоиммунную составляющую, является присутствие циркулирующих антител к яичниковым и эндометриальным антигенам. Эти аутоантитела, скорее всего, играют определенную роль как в патогенезе эндометриоза, так и в потерях беременности у пациенток с этим заболеванием, но для установления точных связей требуются дальнейшие исследования [26].

Современные представления об этиологии эндометриоза

На сегодняшний день этиология эндометриоза все еще плохо изучена и данные о ней крайне противоречивы, несмотря на десятилетия исследований. Предложено несколько теорий, в том числе имплантационная теория [27]; метапластическая теория [28]; эмбриональная, или теория происхождения эндометриоза из стволовых клеток [29, 30].

Имплантационная теория

Получившая наиболее широкое признание, имплантационная теория основана на предположении, что инвазивный рост небольших очагов ведет к прогрессированию заболевания [27]. Согласно этой теории, эндометриоидная ткань очагов, находящихся в полости таза, развивается из жизнеспособных клеток менструальных выделений, попадающих в брюшную полость ретроградно. Эти клетки эндометрия, отторгшиеся во время менструации, сохраняют способность прикрепляться к брюшине, пролиферировать и дифференцироваться, а также инвазировать в подлежащие ткани. Дальнейшая диссеминация эндометриальных клеток через лимфатическую систему может привести к появлению отдаленных экстрагенитальных локализаций эндометриоза, например в легких или головном мозге [31, 32].

Имплантационная теория опирается на несколько фактов: 1) бесспорное существование ретроградной менструации [33]; 2) присутствие жизнеспособных клеток эндометрия в менструальных выделениях при их ретроградном забросе [33]; 3) способность отторгнувшихся эндометриальных клеток прикрепляться к брюшине, пролиферировать и имплантироваться [34].

Состав перитонеальной жидкости постоянно меняется. Он складывается из секреции макрофагов, экссудации яичников, рефлюкса секрета слизистой маточных труб, транссудации жидкой части крови, обратного заброса элементов эндометрия при ретроградной менструации. Компоненты ретроградной менструации являются важной частью среды брюшной полости [35]. Такие динамические изменения перитонеальной жидкости, находящейся в полости малого таза, могут объяснить анатомическое распределение эндометриоидных очагов, что соотносится с принципами трансплантационной биологии [34]. Однако эндометриоз возникает только у некоторых женщин, несмотря на то что перитонеальная жидкость содержит эндометриальную ткань у 59% обследованных женщин независимо от наличия эндометриоза и от фазы менструального цикла. Видимо, длительные и обильные менструации у пациенток с эндометриозом могут повысить вероятность ретроградного заброса содержимого полости матки в брюшную полость по сравнению со здоровыми женщинами с проходимыми трубами [36].

Феномен ограниченного развития эндометриоза может быть связан с подходящими условиями в брюшной полости, способствующими имплантации и росту эндометриальных клеток только в определенной когорте женщин. Таким образом, можно допустить, что развитие эндометриоидных очагов на ранних стадиях зависит не только от их локализации и глубины инфильтрации, но также от воздействия различных факторов, таких как гормоны, цитокины, факторы роста и другие факторы, присутствующие в перитонеальной жидкости и в жидкости, продуцируемой яичниками, а также в кровотоке [35]. В соответствии с этой концепцией имеется предположение, что пролиферация эутопических и эктопических эндометриальных клеток активируется в присутствии перитонеальной и овариальной жидкости, полученной от женщин с эндометриозом, содержащей, в частности, фактор некроза опухоли α (TNF-α), один из факторов, отвечающих за увеличенный потенциал пролиферации. Кроме этого, изучено влияние на пролиферативные процессы других цитокинов и стероидных гормонов [37]. Исследование, проведенное S. Han и соавт., показало необходимость эстроген-опосредованного сигнального пути и TNF-α для блокирования апоптоза и активизации пролиферации эктопических очагов в экпериментах на животных [38]. Другой возможностью возникновения благоприятных условий для индукции развития эндометриоза может быть микротравма матки или поверхности брюшины, возникающая вследствие воспалительных реакций и механизмов репарации. G. Leyendecker и L. Wildt предложили новую концепцию механизма повреждения и восстановления ткани (TIAR) для объяснения патогенеза развития аденомиоза и эндометриоза [39]. Эта концепция основана на том, что у женщин с эндометриозом или аденомиозом обнаруживаются изменения тонуса миометрия по типу гипертонуса или дискоординированных сокращений, которые могут быть признаком повреждения. Кроме этого, нарушенная перистальтика матки может приводить к смещению базального слоя эндометрия и, как следствие, к увеличению числа резервных клеток наподобие стволовых в составе содержимого ретроградной менструации. Более того, эутопический эндометрий женщин с эндометриозом проявляет пониженную способность к децидуализации [40], что указывает на то, что больше недифференцированных клеток вымывается ретроградно в брюшную полость. Микротравма также может приводить к воздействию компонентов экстрацеллюлярного матрикса на брюшную полость, способствующему адгезии и пролиферации стромальных клеток эндометрия [41]. Оперативные вмешательства сами по себе могут усугубить развитие и прогрессирование эндометриоза посредством процессов регенерации согласно описанной концепции TIAR.

Теория метаплазии

Альтернативой имплантационной теории служит теория целомической метаплазии эпителия эмбрионального происхождения [28]. Эта теория помогает объяснить редкие случаи эндометриоза у женщин, у которых не может быть ретроградной менструации в силу аномалий матки и маточных труб [42], а также у мужчин, получающих лечение большими дозами эстрогенов по поводу карциномы простаты [43] или страдающих синдромом персистенции мюллеровых протоков [44]. Предположение, что эндометриоз может развиваться вследствие метаплазии, происходит из того факта, что у женщин с синдромом Рокитанского—Кюстера—Майера—Хаузера может возникать эндометриоз, несмотря на отсутствие менструаций. У женщин с этой патологией могут быть аномалии развития полового тракта различной степени выраженности. У одних отсутствуют матка и влагалище, у других имеется рудиментарная матка с функционирующим эндометрием или без него. Эндометриоз в этих условиях может развиваться посредством метаплазии в результате аномальной активации генов клеток брюшины, которые обычно активируются только в процессе эмбрионального развития полового тракта по женскому типу, в том числе при формировании железистого эпителия матки [45]. Концепция метаплазии также находит отражение в эмбриональной теории, в соответствии с которой развивающаяся в несвойственной локализации эндометриальная ткань или клеточные остатки мюллеровых протоков в результате стимуляции могут подвергаться метаплазии. В подтверждение этого доказано, что остатки эмбрионального эпителия или сходные с эндометриальными эктопические железы могут быть обнаружены по ходу полового тракта у плодов женского пола [46]. Они могут служить вероятным источником эндометриоидных очагов. Однако эндометриоидные очаги также появляются в иных местах, не находящихся по ходу мюллеровых протоков.

Индукционная теория

Индукционная теория представляет комбинацию имплантационной теории и теории целомической метаплазии. Она основана на предположении, что неизвестные субстанции, выходящие из отторгающегося и дегенеративного эндометрия, запускают формирование ткани, подобной эндометрию, из недифференцированной мезенхимы [47]. Описанные выше теории сфокусированы на начале заболевания, на процессе появления гетеротопий, но они не могут объяснить появление тяжелых форм эндометриоза. Постепенное прогрессирование от временных повреждений до ранних эндометриоидных очагов с последующим развитием тяжелых форм, похожих на доброкачественные опухоли, можно объяснить клеточными модификациями вследствие эпигенетических и генетических изменений, описанных в теории эндометриоидной болезни [36].

В пользу эпигенетической (генетической) концепции говорит обнаружение того, что эндометриоидные кисты яичников моноклональные по происхождению [48] и что в некоторых эндометриоидных клетках, способных к инвазии in vitro, отсутствует экспрессия эпителиального кадгерина, т.е. наблюдается феномен, характерный для биологии опухолей [45]. Вдобавок к этому существует веское доказательство врожденной предрасположенности к эндометриозу. Имеются сообщения о семейных кластерах эндометриоза у человека и у макак-резус. Более того, возраст первого появления симптомов одинаков у больных эндометриозом сестер, не являющихся близнецами, а также у монозиготных близнецов [49]. С помощью современных молекулярно-генетических методов доказано существование генетических мутаций и повреждение последовательностей ДНК в клетках эндометриоидных гетеротопий. Выявленные дефекты затрагивали очень важные локусы, определяющие такие функции клеток, как ось рецептора эпидермального фактора роста (EGFR), динамика E-кадгерина, регуляция транскрипции, регуляция клеточного цикла (пролиферация/апоптоз) и клеточная адгезия [50]. Крупнейший метаанализ, включающий 17 045 пациенток с эндометриозом и 191 596 женщин контрольной группы из 11 независимых исследований, подтвердил наличие 14 локусов генов, связанных с патогенезом эндометриоза [51]. Эти наблюдения приводят к выводу о том, что эндометриоз является, скорее всего, комплексным генетическим признаком, в котором многие гены взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой, что приводит в итоге к разнообразным внешним проявлениям заболевания.

Теория происхождения эндометриоза из стволовых клеток (эмбриональная теория)

Эндометрий — это ткань способная к интенсивной регенерации, поэтому неудивительно, что эндометрий содержит клетки, по характеристикам близкие к стволовым [30]. Доказательство того, что эндометриоз может быть связан со стволовыми клетками, происходит из наблюдения, подтверждающего, что изолированный эпителий эндометрия и стромальные клетки содержат редкую популяцию клеток с колониегенной активностью, визуализирующиеся как колониеобразующие единицы (КОЕ) [52]. КОЕ во фракциях эндометриальных стромальных клеток сравнимы с мезенхимальными стволовыми клетками по своему мультилинейному потенциалу дифференцировки [53]. Обогащение этих эндометриальных клеток, подобных мезенхимальным стволовым клеткам, возможно посредством их коэкспрессии периваскулярных клеточных маркеров CD146 и PDGF-Rb. Способность эпителиальных и стромальных клеток эндометрия клонироваться имеет незначительную связь с фазами менструального цикла. Для стромальных клеток она повышается в фазу пролиферации, а для эпителиальных клеток — в фазу секреции. КОЕ можно обнаружить также в эндометрии, не подверженном циклическим изменениям [29].

Мезенхимальные стволовые клетки, попадающие в полость таза ретроградно, могут стать критическим фактором в формировании ранних стадий развития эндометриоидных очагов. Еще более важно, что менструальная кровь содержит полипотентные клетки, это так называемые эндометриальные резервные клетки [54]. Эндометриальные резервные клетки напоминают мезенхимальные стволовые клетки своим внешним видом, способностью к росту и возможностью дифференцировки в разные виды клеток. Однако в отличие от мезенхимальных стволовых клеток костного мозга они производят матриксные металлопротеиназы (MMP-3 и MMP-10), ангиопептин (фактор ангиогенеза), цитокины (GM-CSF, PDGF), рецепторы к соматостатину (SSTR1), фактор некроза опухоли (TNFSF) и другие продукты экспрессии генов [55]. Морфология мезенхимальных стволовых клеток, происходящих из менструальной крови, очень близка по свойствам к мезенхимальным стволовым клеткам, выделенным из костного мозга, печени и селезенки, что привело к предположению об их едином происхождении [56]. Не вызывает сомнения выраженная полипотентность мезенхимальных стволовых клеток, происходящих из менструальной крови [29]. В целом мезенхимальные стволовые клетки, происходящие из менструальной крови, проявляют более высокую способность к образованию колоний, пролиферации и миграции, чем мезенхимальные стволовые клетки, происходящие из костного мозга, и более высокий ангиогенный потенциал как в опытах in vitro, так и на моделях животных [57]. Обнаружена потенциальная способность мезенхимальных стромальных клеток, происходящих из менструальной крови, превращаться в определенных условиях в кардиомиоциты и гепатоциты [58, 59]. Мезенхимальные стволовые клетки, происходящие из менструальной крови, принимают участие в восстановлении нарушенных функций сердечной мышцы благодаря дифференцировке в кардиомиоциты в месте трансплантации. Мезенхимальные стволовые клетки, происходящие из менструальной крови, могут усиливать противомикробные и иммуномодулирующие свойства, а также секретировать факторы регенерации тканей в опытах на мышах [60]. Однако иммуномодулирующие способности мезенхимальных стволовых клеток, происходящих из менструальной крови, зависят от конкретной ситуации. Так, например, более низкая иммуносупрессивная способность наблюдается в экспериментальных моделях при хроническом артрите, в то время как в других случаях, например при посттрансплантационном синдроме «трансплантат против хозяина», эти стволовые клетки вызывают более высокие показатели выживаемости крыс вне зависимости от степени выраженности воспаления [61].

Таким образом, менструальная кровь содержит клетки, характеризующиеся полипотентностью. Есть даже предположение, что они могут стать новым источником для клеточной заместительной терапии [62]. Эти результаты ясно указывают на то, что ретроградная менструация может транспортировать клетки, обладающие способностями стволовых, в полость малого таза и что существует, возможно, более чем один вид клеток со свойствами так называемых стволовых/прогениторных клеток. Исследования клеток, происходящих из менструальной крови и характеризующихся полипотентностью, находятся все еще на ранней стадии [63]. Стандартизированный подход к выделению и изучению характеристик клеток менструальный крови, напоминающих стволовые, является очень важным для определения их роли в патогенезе эндометриоза.

Патогенез развития эндометриоидных очагов

Независимо от механизма, можно предположить, что перитонеальные, овариальные и ректовагинальные очаги имеют обособленную этиологию и патогенез [64]. Патогенез перитонеального эндометриоза, скорее всего, связан с имплантацией эндометрия, заброшенного ретроградно через фаллопиевы трубы во время месячных [65].

Формирование овариального эндометриоза, проявляющегося обычно «шоколадными» кистами, не настолько очевидно. Оно может происходить по нескольким сценариям:

1) инверсия и прогрессирующая инвагинация белочной оболочки яичника после накопления измененной крови из кровоточащих поверхностных эндометриоидных очагов, которые расположены на поверхности яичника и прилежащей брюшине [66];

2) вторичное вовлечение функциональных яичниковых кист и фолликулов при формировании эндометриоидных имплантов на поверхности яичника [64];

3) метаплазия целомического эпителия, покрывающего яичник [66].

Существует предположение, что глубокий инфильтративный эндометриоз ректовагинальной клетчатки формируется при естественном развитии брюшинного эндометриоза дугласова кармана путем вторичной инфильтрации [67]. Очаги глубокого инфильтративного эндометриоза также могут быть узлами аденомиоза, появляющимися при метаплазии остатков эмбриональных тканей мюллеровых протоков [68].

Влияние перитонеального микроокружения

Вероятно, благоприятное для начала и прогрессирования заболевания микроокружение брюшной полости связано с измененной функцией клеток иммунной системы наряду с местным воспалительным процессом в малом тазу, что способствует блокировке процесса естественного очищения. У женщин с эндометриозом подавляется фагоцитоз, опосредованный макрофагами [69], а также в эндометриоидных гетеротопиях изменяются свойства популяций лейкоцитов, что, вероятно, приводит к выработке ими чрезмерного количества местных и системных провоспалительных цитокинов и факторов роста, стимулирующих рост и ангиогенез [70, 71]. Помимо того, что в брюшной полости присутствует заброшенный менструальный эндометрий, измененная секреция иммунных факторов, формирование аутоантител, нарушенное иммунное распознавание и очистка от эктопических эндометриальных клеток способствуют началу и прогрессированию эндометриоза [72]. Существует точка зрения, что микрофлора кишечника может играть важную роль в патогенезе эндометриоза, изменяя направление иммунного ответа [73]. Очевидно, нарушенный иммунный ответ является ключевым фактором блокирования апоптоза эндометриальных клеток, расположенных в нетипичных местах у женщин с эндометриозом [74].

Эндометриоидные гетеротопии состоят из тех же структурных элементов, что и эндометрий, выстилающий полость матки. Основными компонентами являются клетки железистого эпителия, окруженные стромальными клетками, лежащими на тканях за пределами полости матки. Железистый эпителий является цитокератин-положительным и состоит из двух типов клеток: E-кадгерин-положительных (их большее количество) и очень небольшого количества E-кадгерин-отрицательных. В эндометриоидных очагах обнаружены E-кадгерин-отрицательные клетки [75]. Однако также обнаружено, что количество E-кадгерин-отрицательных клеток зависит от морфологии эндометриоидной гетеротопии. Так, экспрессия E-кадгерина существенно снижена в красных очагах перитонеального эндометриоза и в эндометриомах, в то время как в очагах глубокого инфильтративного эндометриоза и в черных очагах перитонеального эндометриоза экспрессия этого эпителиального маркера относительно выше. Эндометриоидные стромальные клетки экспрессируют также мезенхимальные маркеры, такие как виментин [45]. Эти клетки отличаются от окружающих фибробластов по экспрессии мембранной металлоэндопептидазы CD10 (антиген острой лимфоцитарной лейкемии, CALLA) [32]. Имеются также сообщения о различиях в составе экстрацеллюлярного матрикса, окружающего эндометриоидные железы и строму, а также о способности эндометриоидных клеток образовывать более прочные связи с элементами межклеточного матрикса, вероятнее всего, за счет интегринов. Это может оказывать влияние на функциональный ответ эндометриоидных стромальных клеток, например на их способность к адгезии, пролиферации и инвазии [76].

Местное микроокружение играет ключевую роль в начале и прогрессировании развития эндометриоидных очагов, поскольку клеткам эндометрия, оказавшимся вне полости матки, необходимо отвечать на такие местные раздражители, как факторы, находящиеся в перитонеальной жидкости, уклонение от распознавания иммунной системой, а также осуществлять адгезию к поверхности ткани-хозяина [74]. Как только эктопия сформируется, возникают взаимодействия между стромальными и эпителиальными клетками, паракринная регуляция, гормональная восприимчивость и ангиогенез, появляются условия для персистенции гетеротопии [35]. При сравнении данных, полученных на микропанелях от чужеродного трансплантата и от парных образцов эутопического и эктопического эндометрия, обнаружены изменения по четырем направлениям: клеточное повреждение (убиквитин/протеасома), воспаление (NFkB), ремоделирование ткани (TGF-β) и клеточная пролиферация (KRAS). В недавнем протеомном исследовании эндометриоидных стромальных клеток с поверхности брюшины выявлено обширное метаболическое перепрограммирование и приобретение изменений, аналогичных раковым клеткам, проявляющихся в повышенной способности клеток к инвазии и адгезии, пониженной способности к апоптозу и измененной иммунной функции [77]. Местное микроокружение может также оказывать влияние на рост и способность к дифференцировке эктопических клеток посредством изменения экспрессии генов через так называемые эпигенетические изменения (метилирование ДНК, модификации гистонов, микро-РНК) [78, 79].

Роль экзосом и микро-РНК

Существует растущий объем данных о роли микро-РНК в развитии эндометриоза. Предполагается, что эндометриоз-ассоциированные молекулярные сети регулируются посредством микро-РНК на посттранскрипционном уровне [80]. Опубликовано исследование, в котором доказано, что ингибирование некоторых видов микро-РНК, в частности микро-РНК-214, может запускать процесс эпителиомезенхимального превращения и способствовать возникновению воспалительного процесса [81]. Именно два этих механизма лежат в основе современных представлений о патогенезе эндометриоза. В то же время введение экзосом, содержащих ту же микро-РНК-214, в эндометриодные очаги на лабораторных моделях грызунов привело к ингибированию воспалительного процесса и заблокировало процесс фиброзирования [82]. Идентифицировано 22 типа микро-РНК, которые аномально продуцируются в эндометриоидных очагах [80]. Проведено исследование, направленное на то, чтобы объяснить связь между этими 22 микро-РНК и однонуклеотидным полиморфизмом в локусах-мишенях и определить их значение в риске развития эндометриоза. Выяснилось, что существует четкая связь между наличием полиморфизма в изучаемых локусах, имеющих значение в транскрипции исследуемых микро-РНК, и эндометриоз-ассоциированным бесплодием, а также тяжестью заболевания [83]. При изучении микро-РНК перитонеальных очагов удалось выделить уникальные микро-РНК, присутствующие в эндометриоидных эпителиальных клетках и даже в плазме крови пациенток с эндометриозом и не обнаруживаемые в окружающей здоровой ткани [84—86]. Значение микро-РНК в патогенезе настолько велико, что некоторые авторы считают их наиболее перспективными биомаркерами для неинвазивной диагностики эндометриоза [87].

Во время формирования и/или прогрессирования гетеротопий кроме аномальной экспрессии микро-РНК возникают изменения в схеме метилирования ДНК. Поскольку эндометриоз — это эстроген-зависимое, но прогестерон-резистентное состояние, неудивительно, что соответствующая область ДНК, являющаяся промотором репликации, также подвержена изменениям [88, 89]. Помимо эпигенетических модификаций эндометриоидные клетки также демонстрируют хромосомные аномалии и нестабильность, которые могут менять экспрессию генов посредством потери или мутаций отдельных участков ДНК [50, 90]. Это может быть одним из механизмов, объясняющих дизрегуляцию сигнальных путей в эндометриоидных клетках, поскольку при генетических изменениях всегда затрагиваются ключевые регуляторные протеины [91, 92].

После открытия клеток, высвобождающих экстрацеллюлярные везикулы, такие как экзосомы и микровезикулы, состоящих из разных типов плазматических мембран и эндосомальных мембран, исследователи сосредоточили внимание на выделении этих экстрацеллюлярных везикул из разных жидкостей организма. Экстрацеллюлярные везикулы являются альтернативным способом межклеточной коммуникации, поскольку они содержат микро-РНК или энзимы и способны модулировать ответные реакции клеток, например сроки их существования, дифференцировку или модулирование иммунных ответов [93, 94]. Таким образом, экзосомы могут также быть важны для патогенеза эндометриоза, поскольку экзосомы, происходящие из эндометриальных эпителиальных клеток, содержат микро-РНК с таргетными генами в сигнальных путях, связанными с успешным эмбриоэндометриальным «диалогом» во время имплантации бластоцисты. К механизмам эмбриоэндометриального «диалога» относятся адгезия, взаимодействия с ECM-рецептором, сигнальный путь VEGF, сигнальный путь Jak-STAT и сигнальный путь Toll-like рецептора [95]. Вероятно, что сигнальный путь Jak-STAT является наиболее важным, поскольку сигналы большинства цитокинов реализуются именно через Jak-STAT. Есть предположение, что протеины STAT являются наиболее подходящими из перспективных биомаркеров эндометриоза [96, 97]. Удалось обнаружить наличие экзосом, содержащих эктонуклеотидазу, в аспиратах из эндометриом, которые могли способствовать прогрессированию эндометриоза и локальной супрессии ответных иммунных реакций посредством регуляции экстрацеллюлярного АТФ и подъему уровня экстрацеллюлярного аденозина [98]. Показано, что экзосомы, происходящие из эндометриоидных стромальных клеток, могут стимулировать ангиогенные эффекты [99, 100], а также что не только неоангиогенез, но и нейрогенез в очагах эндометриоза опосредован влиянием экзосом, происходящих из стромальных клеток эутопического эндометрия пациенток с эндометриозом [101].

В другом исследовании наблюдался необычный профиль экспрессии микро-РНК в эндометриальных стромальных клетках женщин с эндометриозом, включающий микро-РНК, вовлеченные в ангиогенез, опосредованный перитонеальной жидкостью, полученной от пациенток с эндометриозом [102]. Возможно, что эндометриальные экзосомы могут вымываться ретроградно в полость малого таза или изливаться из клеток эндометрия, попадающих в малый таз с менструальной кровью, и влиять на судьбу эктопично расположенных клеток. Следовательно, экзосомы могут быть важным фактором, позволяющим временному эндометриоидному очагу создать кровоснабжение, необходимое для роста и выживания в необычном месте, поскольку в межклеточной коммуникации они действуют и аутокринным, и паракринным, и эндокринным образом. Эндометриальные экзосомы женщин с эндометриозом могут также играть роль в манифестации эндометриоза как заболевания. Таким образом, начало и прогрессирование эндометриоза могут быть последовательностью нескольких этапов и факторов.

В посевах эндометриальной ткани женщин с эндометриозом наблюдаются характерные эпигенетические, биохимические и структурные изменения [103—105]. Экзосомы, происходящие из эндометрия, забрасываемого во время менструации, могут «готовить почву», образовывать так называемые ниши для прикрепления в нетипичных местах брюшной полости для клеток, вымываемых ретроградно, и вызывать локальную модуляцию клеток и тканей посредством межклеточной коммуникации. Забрасываемые ретроградно клетки могут прикрепляться к такому подготовленному месту и образовывать временные очаги [106]. Экзосомы, высвобождающиеся из эктопических эндометриальных клеток, могут способствовать подавлению иммунных реакций, изменять свойства макрофагов [107], усиливать пролиферацию, инвазию и ангиогенез в очаге, а также последующее прогрессирование в постоянный очаг эндометриоза [108].

Таким образом, межклеточные взаимодействия, опосредованные экзосомами, могут также представлять собой отсутствующую связь между различными теориями патогенеза эндометриоза. Экзосомы, высвобождающиеся эутопическим или эктопическим эндометрием или эндометриальными клетками, забрасываемыми в брюшную полость во время менструации, могут индуцировать метаплазию эктопически расположенных клеток (теория целомической метаплазии или индукционная теория) или способствовать ремоделированию тканей после повреждения [109]. Экзосомы также могут осуществлять морфорегуляторную функцию посредством изменения сигнальных путей [108].

Нестероидная передача сигнала WNT-связи при эндометриозе

Известно, что для возникновения и прогрессирования эндометриоза как заболевания необходимо определенное количество биологических процессов, которые протекают в эктопическом эндометрии иначе, чем в эутопическом эндометрии. Эти различия касаются, к примеру, восприимчивости эктопически расположенных клеток к самым разнообразным сигнальным пептидам и, как следствие, влияют на их адгезию и инвазию в брюшину, их морфогенез, развитие и нарушения апоптоза и ангиогенеза в эктопически расположенном эндометрии. Поскольку эндометриоз — это часто рецидивирующее заболевание (иногда даже после гистерэктомии), субпопуляция эндометриоидных клеток демонстрирует преимущественно характеристики стволовых клеток и/или полипотентность, создавая предпосылки для рецидивирования этого заболевания. Помимо морфологического сходства между эутопическим и эктопическим эндометрием многочисленные исследования выявили разницу в транскриптоме (набор молекул РНК) этих двух тканей. Сравнительный анализ схемы экспрессии генов в эктопическом и эутопическом эндометрии обнаружил нарушение регуляции множества генов, ассоциированных с определенными сигнальными путями [110]. Среди прочих — гены клеточного цикла, присоединения и плотного сочленения, так же как и те, которые относятся к сигнальным путям MAP-киназы (MEK/ERK) [111], TGF-β/SMAD [112, 113], WNT, Jak-STAT и mTOR. Определенное количество взаимодействий рецепторов «цитокин — цитокин» оказалось с нарушением регуляции. До конца непонятно, вовлечены ли и насколько глубоко вовлечены указанные пути в патогенез эндометриоза посредством интеграции различных сигналов и действий. В настоящее время эти процессы находятся в стадии интенсивного изучения. Хотя эндометриоз считается эстрогензависимой патологией, в патогенезе эндометриоза важную роль играют нестероидные взаимодействия. Возможно, что эффекторы сигнальных путей, в частности киназы, также вовлечены в патогенез эндометриоза. Это рождает надежду на то, что в будущем можно будет найти потенциальные цели для нестероидной терапии этого заболевания [114]. Из этих соображений крайне актуальны вопросы, связанные с анализом различных сигнальных путей при эндометриозе. В частности, связаны ли и оказывают ли влияние женские половые гормоны, эстрогены, на нестероидные сигнальные процессы, а если оказывают, то каким образом.

В последние годы в результате нескольких исследований, направленных на поиск таких взаимодействий, обнаружили их в контексте сигнального пути WNT/β-катенин. Считается, что сигнальный путь WNT/β-катенин, стимулируемый индивидуальными WNT-лигандами, связывающимися с рецепторами frizzled и LPR5/6, является ключевой регуляторной системой в биологии, а также в патофизиологии. Эта система крайне важна для развития многоклеточных организмов (от гидр до млекопитающих), а также для гомеостаза большинства способных к регенерации тканей таких организмов. Многочисленные источники указывают, что как пренатальные, так и постнатальные процессы находятся под управлением сигнальных путей WNT, особенно те, которые зависят от правильного обновления (по сути, контролируемой пролиферации) соматических стволовых клеток. Такие процессы происходят в эндометрии, в ткани молочных желез, кровеносных сосудов и кишечника. Примечательно, что нерегулируемые и/или мутировавшие компоненты сигнального пути WNT/β-катенин часто способствуют формированию и/или прогрессированию различных видов опухолей, а также других заболеваний человека, таких как остеопороз или сахарный диабет 2-го типа [115]. Хотя сигнальный путь WNT является предметом интенсивного изучения по многим направлениям, число его исследований при эндометриозе ограниченно.

Основная передающая сигнал молекула сигнального пути WNT — это многофункциональный белок β-катенин, принадлежащий к семейству белков Armadillo-repeat. Он является прямым связываемым партнером протеина E-кадгерин, отвечающего за межклеточную адгезию и подавление метастазов. Благодаря этому он выполняет морфорегулирующую функцию и важен как для формирования структуры и стабилизации межклеточных контактов (адгезивных контактов), так и для формирования функциональных эпителиальных тканей. Разрушение межклеточных контактов стимуляцией эпителиальномезенхимального перехода посредством активации, например, рецептора тирозин-киназы индуцирует потерю архитектуры эпителиальных клеток. При этом клетки становятся подвижнее и могут проникать в окружающие ткани [116].

Цитоплазматический β-катенин, не связанный с Е-кадгерином, предопределяет постоянную деградацию, процесс, контролируемый различными протеинами и каскадом реакций фосфорилирования в самом β-катенине. Внутри этого процесса фосфорилирование β-катенина через киназу GSK3β в итоге вызывает его деградацию. В свою очередь, подавление GSK3β ведет к стабилизации β-катенина и делает возможной его транскрипционную активацию. Стабилизированный β-катенин может достигать ядра и взаимодействовать с факторами транскрипции TCF/LEF. Этот комплекс регулирует транскрипцию его таргетных генов. Это гены, участвующие в регуляции пролиферации, развития тканей и тканевой архитектуры, а также ангиогенеза [117].

Вероятно, имеется связь между эстрогенами и β-катенином в патогенезе эндометриоза. Воздействие эстрадиола на эндометриальные стромальные клетки человека, полученные от пациенток с эндометриозом, повышает уровень β-катенина, его ядерную локализацию, а также способность клеток к инвазии. Снижение продукции β-катенина в эндометриальных стромальных клетках снижает способность клеток к инвазии. В этом контексте имплантация человеческого эндометрия в полость таза мышей с подавленным иммунитетом (NOD/SCID) на фоне инъекций эстрадиола приводила к повышению продукции фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) и экспрессии ММР-9. Эти данные означают, что эстрадиол может ускорять прогрессирование заболевания посредством повышения продукции β-катенина и, таким образом, его таргетные гены, возможно, находятся под влиянием аномальных уровней эстрогенов [118].

Существует вопрос, вызвана ли неоваскуляризация эндометриоидных очагов как один из важнейших этапов выживания гетеротопии повышенной продукцией VEGF под влиянием эстрадиола. Имеются данные о механизмах взаимодействия VEGF, эстрадиола и классического сигнального пути WNT в патогенезе эндометриоза. Сначала эстрадиол повышает уровень белка β-катенина, вероятно, посредством связывания эстрогеновых α-рецепторов (ERα) с ERE локусами на промоторах β-катенина, что приводит к стимулированию его транскрипции. Впоследствии ядерные комплексы β-катенин/TCF/LEF нацеливаются на локусы связывания TCF/LEF на промоторе гена VEGF, в итоге повышая экспрессию микро-РНК VEGF [119].

Представленные результаты и выводы подтвердились в ходе изучения компонентов сигнального пути WNT/β-катенин на модели перитонеального эндометриоза у крысы. Результаты этого исследования свидетельствуют о влиянии активации сигнального пути WNT на клеточную пролиферацию и ангиогенез. Авторы обнаружили сниженные уровни GSK3β и Е-кадгерина, а также более высокое количество ядерного β-катенина в очагах эндометриоза по сравнению с тканью эндометрия из полости матки [120]. Эти данные согласуются с идеей о том, что снижение GSK3β ведет к стабилизации β-катенина, который затем демонстрирует повышенную экспрессию и присутствие в ядре. Это, в свою очередь, должно приводить к повышенной экспрессии таргетных генов β-катенина, среди которых ген VEGF, необходимый для ангиогенеза. Неясно, почему в эндометриоидных очагах проявляется снижение микро-РНК Е-кадгерина по сравнению с тканью нормального эндометрия. Достаточно тривиальное объяснение этого наблюдения заключается в том, что эктопический эндометрий содержит больше стромальных, чем эпителиальных клеток. Однако в целом ряде клеток гетеротопий наблюдается сниженная продукция Е-кадгерина [75]. Полный или частичный эпителиальномезенхимальный переход, имеющий место в гетеротопиях, может быть основным механизмом, приводящим к снижению продукции Е-кадгерина. Это вполне может изменять молекулярную структуру и, как следствие, функциональные качества эпителиальных клеток в эктопических эндометриальных очагах.

В эктопических очагах также обнаружены повышенные уровни WNT4 и WNT7b [120]. Несмотря на то что эти WNT-лиганды являются важными для нормального развития эндометрия, до сих пор сложно найти логичное объяснение их роли в развитии и/или прогрессировании эндометриоза. Поскольку лиганды WNT, такие как WNT4, действуют как регуляторы клеточной пролиферации и дифференцировки, кажется наиболее очевидным, что они оказывают влияние на эти же процессы в патофизиологических механизмах при эндометриозе или развитии опухолей.

Можно предположить, что подавление сигнального пути WNT/β-катенин уменьшит вероятность клеточной миграции и экспрессии ММР, необходимых для инвазии. Такие свойства клеток являются обязательными условиями развития и, возможно, прогрессирования эндометриоидных очагов. В экспериментах in vitro продемонстрированы ингибирующие эффекты маленькой молекулы PKF 115-584 на клеточную миграцию и инвазию в эпителиальных и стромальных клетках, полученных от пациенток с эндометриозом [121]. Это подавление TCF/LEF/β-катенин опосредованных эффектов и экспрессии таргетных генов было слабее в эпителиальных и стромальных клетках у пациенток без эндометриоза, чем у пациенток с эндометриозом. В недавно опубликованных работах также сообщается о способности ингибиторов сигнальных путей β-катенина блокировать некоторые звенья патогенеза эндометриоза, в частности ингибиторы CBP/β-катенина ICG-001 и C-82 подавляли в эксперименте клеточную миграцию и пролиферацию, а также запускали апоптоз [122].

Обобщая сказанное, можно прийти к выводу, что современные представления о сигнальном пути WNT/β-катенин при эндометриозе могут способствовать созданию новых методов лечения этого заболевания [123].

Заключение

Наиболее перспективным направлением изучения этиологии и патогенеза эндометриоза на современном этапе, безусловно, следует признать исследование молекулярных и клеточных механизмов развития этой патологии. Молекулярные особенности эндометриоза включают гормонозависимые (эстрогензависимые, прогестеронрезистентные) и воспалительные состояния с генетической (эпигенетической) предрасположенностью, связанные, наиболее вероятно, с полипотентными клетками. Новые биологические концепции, представляющие общий мультидисциплинарный интерес (экзосомы и микро-РНК), также актуальны для патогенеза эндометриоза. Межклеточные взаимодействия, опосредованные экзосомами, могут рассматриваться как новый механизм управления судьбой клетки посредством изменения сигнальных путей. Своеобразным вызовом в исследовании эндометриоза, безусловно, будет анализ нестероидных сигнальных путей для поиска точки приложения новых методов лечения. Это может стать шансом изменить существующие методы лечения, чтобы минимизировать их побочные эффекты.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.