CC BY
161
АНАЛИТИЧЕСКИЕ ОБЗОРЫ
Бактериальная контаминация: новое слово в патогенезе эндометриоза
Оразов М.Р., Токтар Л.Р.
ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», Москва
Эндометриоз - мультифакторное заболевание, которое в основном поражает женщин репродуктивного возраста. Точный патогенез этого заболевания до сих пор остается загадкой. Обзор посвящен бактериальной контаминации в патогенезе эндометриоза.
Ключевые слова:
эндометриоз, бактериальная контаминация, ^й-подобные рецепторы
Акушерство и гинекология: новости, мнения, обучение. 2018. Т. 6, № 3. С. 29-37.
сЫ: 10.24411/2303-9698-2018-13003. Статья поступила в редакцию: 01.07.2018. Принята в печать: 20.07.2018.
Bacterial contamination: a new word in pathogenesis of endometriosis
Orazov M.R., Toktar L.R. Peoples' Friendship University of Russia, Moscow
Endometriosis is a multifactorial disease that mainly affects women of reproductive age. Exact pathogenesis of this disease is still a mystery. This review focuses on bacterial contamination in pathogenesis of endometriosis.
Keywords:
endometriosis, bacterial contamination, Toll-like receptors
Obstetrics and Gynecology: News, Opinions, Training. 2018; 6 (3): 29-37.
doi: 10.24411/2303-9698-2018-13003. Received: 01.07.2018. Accepted: 20.07.2018.
Эндометриоз - это многофакторное заболевание, при котором за пределами полости матки происходит доброкачественное разрастание ткани, по морфологическим и функциональным свойствам подобной эндометрию. Эндометриоз в основном поражает женщин репродуктивного возраста, манифестируя нарушением менструального цикла, хронической тазовой болью и бесплодием [1-4]. Впервые об эндометриозе упоминается еще в древнеегипетских папирусах как об «удушье матки», эта болезнь есть и в «The Hippocratic corpus» (IV-V в. до н.э.), но первое «официальное» описание эндометриоза, его морфологическую симптоматику дал Карл фон Рокитанский (1860). Первые же попытки докопаться до сути патогенеза предпринял Джон А. Симпсон, предложивший имплантаци-онную теорию эндометриоза (1927). С тех пор постоянно ведется исследовательская и лечебная работа по оказанию помощи пациенткам, расширяются представления о фено-
мене эндометриоза, но и сейчас сколь-нибудь ясного представления об этиологии и патогенезе этой болезни-загадки нет.
Любая научная или учебная публикация, посвященная эндометриозу, связывает его с влиянием половых стероидов, но исследования показали, что рост и прогрессиро-вание эндометриоза продолжаются у экспериментальных животных даже после овариоэктомии. Это указывает на то, что, помимо яичниковых стероидных гормонов, рост эндо-метриоидной ткани в тазовой среде может регулироваться иммунной системой. В первую очередь в развитии эндо-метриоидных гетеротопий исследователи рассматривают участие врожденного иммунитета. Врожденный иммунитет -это способность организма обезвреживать чужеродный и потенциально опасный биоматериал, будь то микроорганизмы, токсины, клетки, пораженные вирусом, трансплантаты, гетеротопии аутоткани и пр. Компоненты врожденной
иммунной системы - повышенная в сравнении с нормой инфильтрация макрофагами интактных тканей и перитоне-альной жидкости - были обнаружены у женщин с эндоме-триозом [5].
Обшие сведения о То11-подобны1х рецепторах
Понимание того, как работает врожденный иммунитет у млекопитающих, было продемонстрировано Чарльзом Джан-веем и Русланом Меджитовым (1987) как способ защиты организма от патогенных микробов [6]. Достижения последнего десятилетия в изучении врожденного иммунитета показали, что микробные патогены распознаются так называемыми ToLL-подобными рецепторами, получившими свое название благодаря сходству с белком, который кодируется геном Toll, обнаруженным у дрозофилы*. Класс клеточных ToLL-рецепторов имеет лишь один трансмембранный фрагмент, основная функция их - регуляция активации как врожденного, так и адаптационного иммунитета. ToLL-подобные рецепторы (англ. ToLL-Like receptor, далее - TLR) экспрессируются на макрофагах, дендритных клетках [11-14] и, как показано в последнее время, на нейтрофилах, натуральных киллерах и эпителиальных клетках женского репродуктивного тракта [8-10].
Активация TLR происходит не самостоятельно, триггером являются микробные компоненты, например эндотоксины, липополисахариды грамотрицательных бактерий и пр. Получается, что, помимо зависимости эндометриоза от действия половых стероидов, в его развитии имеют место не только вторичные медиаторы воспаления (цитокины, факторы роста), к информации о которых медицинское сообщество уже адаптировалось, но и полисахариды. Настоящим прорывом стали работы, утверждающие участие первичных воспалительных медиаторов полисахаридов в патогенезе эндометриоза [2, 3, 10].
Известно 13 ToLL-подобных рецепторов млекопитающих, обозначаемых аббревиатурами от TLR1 до TLR13, которые связывают различные лиганды и продуцируются в организме разными типами клеток. TLR изучены на мышах как наиболее распространенных лабораторных животных, а в дальнейшем исследовались уже у человека. Некоторые TLR, видимо, неспецифичны для вида млекопитающих, поскольку были обнаружены и у мышей, и у человека. К таким рецепторам относятся TLR 1-9. Другие специфичны для человека (TLR10). А, например, мышиный ген TLR11 у человека содержит несколько стоп-кодонов, и белок не синтезируется [16].
Уже значительно расширился список лиганд-конкретных микробных компонентов, которые являются частью патогенных микроорганизмов (бактерий, грибов, простейших и вирусов) для активации отдельных TLR [9, 18, 19]. Но наиболее освоенным оказался TLR4 [17], и, видимо, поэтому его роль в развитии эндометриоза также изучена лучше.
Для TLR4 существуют как эндогенные (фибриноген, фи-бронектин, сульфат гепарина, гиалуроновая кислота, Hsps60 и 70), так и экзогенные лиганды, среди которых бактериальный эндотоксин, липополисахариды грамотрицательных бактерий, поверхностные F-гликопротеиды (от лат. fusio -слияние) суперкапсида респираторно-синцитиального вируса, хламидийный белок теплового шока (Hsp), таксол [20]. Все эндогенные лиганды нуждаются в очень высоких концентрациях, чтобы активировать TLR4, тогда как даже минимальной концентрации липополисахаридов достаточно для запуска врожденного иммунитета через ТоИ-рецепторы [20-23]. Сигнальные пути для активации TLR4 липополи-сахаридами хорошо описаны [24, 25] и универсальны для разных ТоИ-подобных рецепторов.
Суть этого процесса заключается в следующем: липопо-лисахарид (LPS) мембраны грамотрицательных бактерий, как только они попадают в среду макроорганизма, немедленно связывается со специальным LPS-связывающим белком. Этот белок доставляет липополисахариды не только к TLR4 макрофагов, но и к их мембранному белку CD14, не имеющему трансмембранного домена. Контакт LPS с рецепторным комплексом TLR4/CD14 провоцирует каскад выработки внутриклеточных молекул-усыновителей и запускает экспрессию гена, отвечающего за синтез ряда молекул-мишеней (цитокины/хемокины/факторы роста) [26]. Появление в иммунокомпетентных клетках молекул-мишеней индуцирует транскрипционный фактор NF-kB, называемый также каппа-энхансером активированных В-клеток. В цитоплазме клетки NF-kB обычно находится в неактивном состоянии в комплексе с ингибиторным белком IkB. Синтез клеткой молекул-мишеней активизирует сигнальный путь NF-kB, при этом IkB фосфорилируется под действием 1кВ-киназы, высвобождаясь от ингибирующего комплекса, транслоцируется в ядро и активирует транскрипцию контролируемых генов иммунного ответа, апоптоза и клеточного цикла. Возникает иммунный ответ на инородный агент.
Toll-подобные рецепторы и половой тракт женщины
Теперь, когда в общих чертах понятно, как работают TLR, нужно разобраться, какова их роль в женском половом тракте. Не секрет, что половую систему женщины можно условно разделить на 2 этажа, или отдела, - верхний и нижний. Граница между ними проходит по внутреннему зеву цервикального канала. Это весьма условное подразделение нужно для того, чтобы выделить область, которая должна быть стерильной - полость матки, фаллопиевых труб, малого таза, и ту часть, которая в норме имеет свой биоценоз (цервикальный канал, влагалище, вульварная область). Эубиоценозу половых путей способствует несколько биологических механизмов - сомкнутое состояние половой
* Существует легенда, что немецкий биолог Кристиана Нюсляйн-Фольхард, обнаружив некоторые мутации у мушек-дрозофил, воскликнула: «Das warjatoll!» («Вот это класс!»). Этот эпитет - толл, взятый от нем. toll - замечательный, классный, и был позднее дан соответствующему гену в качестве его названия. Оказалось, ген отвечает не только за мутации, но и за устойчивость дрозофилл к грибковой инфекции. За это открытие Жюль Офман в 2011 г. получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
щели, секрет бартолиновых желез, многослойный плоский эпителий, покрывающий влагалище. Сам же биоценоз представлен преимущественно лактобактериями, субстратом жизнедеятельности которых является гликоген, вырабатываемый гормон-зависимым эпителием. В результате молочнокислого брожения гликогена при участии лактобактерий вырабатываются перекись водорода и молочная кислота, поддерживающая pH в пределах 3,8-4,5. Это означает, что 10-20% биоценоза, представленного самыми разнообразными комменсалами, не вызывает никаких патологических реакций окружающих тканей, не увеличивает свою долю в биотопе влагалища и в идеальных условиях не проникает каналикулярным путем выше внутреннего зева в верхний этаж полового тракта.
Однако идеальной эта модель может быть только в статичных условиях. Реально же любая биологическая среда не бывает постоянной, тем более это относится к влагалищной среде, зависимой от жизнедеятельности женщины, когда имеют место копуляция и щелочная среда мужской спермы, особенности гигиены, используемого белья и гигиенических средств, акты дефекации, купание, наконец, смена фаз менструального цикла. В результате подобных воздействий условно-патогенная флора, которая представлена среди множества прочих инфектов Escherichia coli (E. coli) [28, 29], может каналикулярно попасть в полость матки, а затем и в маточные трубы, и даже в полость малого таза [27].
Понятно, что, кроме естественных барьеров на пути восходящей инфекции, с учетом всех описанных выше обстоятельств должен быть заложен и врожденный иммунитет в тканях верхнего этажа. И он обнаружен. В нормальном эндометрии женщин, а также у женщин с разными заболеваниями репродуктивной системы уже идентифицированы увеличение содержания макрофагов и 9 TLR, включая TLR4, на уровне белка и мессенджера (мРНК) [12, 30-33]. Экспрессия мРНК TLR4 выявлена и в железистых, и в стро-мальных клетках эндометрия [11, 12, 31], и она логично зависит от фаз цикла: в секреторную выше, чем в фазу пролиферации [11-13]. Интересный факт: экспрессия и распределение TLR4 в макрофагах и эндометрии были идентичными у здоровых женщин и у женщин, страдающих эндометриозом.
TLR4/NF-KB-0n0cpeA0BaHH0e развитие эндометриоза
Кроме фазозависимой экспрессии TLR4, была изучена роль липополисахаридов на активацию ТоИ-подобных рецепторов в двух слоях эндометрия и в перитонеальной жидкости. Как и ожидалось, воздействие липополисахаридов значительно и прямо пропорционально увеличивало синтез ряда макромолекул, таких как фактор роста гепатоцитов (HGF), фактор роста сосудистых эндотелиальных клеток (VEGF), интерлейкин (IL)-6, IL-8 и фактор некроза опухолей альфа (TNF-a), дозозависимым способом [12, 34-37]. Как только клетки были предварительно обработаны нейтрализующими антителами для TLR4, а также антагонистом липополисахаридов полимиксином B, синтез биоактивных молекул был прекращен [11].
Более того, исследователи обнаружили, как только эу-топические и эктопические клетки эндометрия начинали значительно пролиферировать в ответ на контакт с липопо-лисахаридами, этот эффект также снижался после лечения анти-^4-антителом [4, 10, 11]. В качестве вторичного медиатора воспаления (первичный - липополисахариды бактерий) выступают различные макромолекулы - цито-кины, хемокины, факторы роста (изучены при эндометриозе HGF, VEGF, IL-6 и TNF-a), которые в тазовой среде также усиливают развитие эндометриоза [11, 36]. Другое исследование показало, что режимы действия системы TLR4, представляющие местный иммунитет, различны в нормально расположенном эндометрии и в эндометриоидных гетеротопиях [31], но блокировка TLR4 эффективна для подавления воспалительного ответа и пролиферации клеток в тазовой среде. Авторы предположили, что и первичные медиаторы воспаления, и индуцированные ими вторичные участвуют в аутокринном или паракринном механизме эндометриоза [36, 37].
Еще одной возможностью снижения активности эндо-метриоидного процесса, кроме блокаторов TLR4, стало лечение ингибитором NF-kB [37]. Это было подтверждено в эксперименте с использованием in vitro эндометрио-идной ткани, полученной во время оперативного лечения из эндометриомы. Авторы продемонстрировали, что ингибитор NF-kB способен значительно подавлять продукцию TNF-a и IL-1, стимулированную липополисахари-дами, а также подавлять пролиферацию эндометриоидных клеток, взятых из гетеротопии. Это указывает на то, что первичная медиаторная активность липополисахаридов, инициирующая воспалительный ответ, регулируется как на уровне рецептора TLR4 на поверхности клетки, так и выработкой NF-kB в ядре.
Следующим логическим шагом должно стать предположение, что наличие эндотоксина бактерий в менструальной крови (включая ретроградный ток) и перитонеальной жидкости вызывает воспалительный ответ, и это способствует TLR4/NF-кB-опосредованному развитию эндометриоза.
Источники липополисахаридов в верхнем этаже полового тракта и их роль в развитии эндометриоза
С учетом существующих представлений о стерильности полости матки и тазовой среды возникает вопрос: откуда же берутся липополисахариды в менструальной крови и перитонеальной жидкости? Так, например, K.N. Khan и соавт. (2010) обнаружили, что концентрация эндотоксина в менструальной крови у пациенток с эндометриозом была в 4-6 раз выше, чем без него! А содержание липополисахаридов в перитонеальной жидкости была максимальной во время фазы десквамации, значительно снижаясь в пролиферативную и секреторную фазы эндометриального цикла [11].
Накопление бактериального эндотоксина в тазовой среде может быть объяснено двумя возможными механизмами:
■ транслокацией E. coli или его эндотоксина из кишечника через энтероциты и их попадание в полость таза [38];
■ заражением менструальной крови кишечной палочкой каналикулярным восходящим путем [11].
K.N. Khan и соавт. (2010) показали, что менструальная кровь женщин с эндометриозом была сильней инфицирована кишечной палочкой по сравнению с таковой у женщин группы контроля без эндометриоза [11]. Значит, менструальная кровь, содержащая повышенную концентрацию ли-пополисахаридов, ретроградно попадая в маточные трубы и обсеменяя тазовую среду, становится источником ежемесячно повторяющейся активацией врожденного иммунитета, что может инициировать ^4-опосредованный рост эндометриоза.
Интересной и пока непонятной задачей становится понимание того, что первичнее - чрезмерная обсемененность верхних половых путей E. coli и, как следствие, развитие эндометриоза или изначальное наличие гетеротопий - извращает реакцию местного иммунитета на естественно ретроградно проникающую в малый таз менструальную кровь, вследствие чего концентрация липополисахаридов в ней становится выше, чем у женщин без эндометриоза. В попытках решить эту задачу в своих дальнейших исследованиях K.N. Khan и соавт. (2012) обнаружили более высокие уровни простагландина E2 в менструальной крови и перитонеальной жидкости пациенток с эндометриозом, чем без него [39]. Известно, что простагландин E2 оказывает непрямое иммуно-супрессирующее действие на лимфоциты периферической крови и способствует увеличению числа бактериальных колоний E. coli.
Но возможен и другой механизм, который E.V. VaLore и соавт. выявили еще в 1998 г. [40]. Он заключается в обнаруженном ими снижении экспрессии некоторых антимикробных пептидов в эндометрии. Авторы изучили ß-дефензин человека и секреторный ингибитор лейкоцитарной протеазы, которые в норме синтезируются слизистыми оболочками влагалища, эктоцервикса, эндоцервикса, эндометрия и фаллопиевых труб, позволяя поддерживать биоценоз в заведомо инфицированном нижнем отделе полового тракта и сохранять стерильность выше уровня внутреннего зева. Выработка этих антимикробных пептидов регулируется эстрогенной депривацией тканей (преимущественно эстрадиолом), увеличивающейся в течение менструального цикла и имеющей максимальное значение в периовуляторный период, т.е. когда без нарушения биологических барьеров (разжижение и увеличение проходимости шеечной слизи, естественная дилатация цервикаль-ного канала) репродукция будет невозможной. Но авторами было показано, что экспрессия антибактериальных пептидов эпителием полового тракта значительно снижается во время менструации, и это создает условия для бактериальной обсемененности в данный период и может играть роль в следующей за этим инициации воспаления и развития эндометриоза [40].
В ряде исследований 2005-2015 гг. также сообщалось о сочетанном влиянии эстрадиола и медиаторов воспаления на развитие эндометриоза [52-55]. Ранее уже было продемонстрировано увеличение синтеза HGF, VEGF, IL-6 и TNF-a макрофагами в ответ на эстрогенное воздействие, но уменьшение пролиферативной активности тканей, несмотря
на содержание эстрадиола, просиходило после анти-LPS воздействия [52, 54]. Исследователи наблюдали аддитивный (суммарный) эффект E2 и LPS на опосредованную секрецию макромолекул макрофагами и стимуляцию пролиферации как эутопически расположенного эндометрия, так и его гетеротопий [53-55]. Эти данные подтвердили про-воспалительные свойства эстрадиола и перекрестную связь в потенцировании пролиферации между эстрогенами и эндотоксинами в тазовой среде, тогда как реализация этого воздействия происходит через активацию воспаления.
Если предположить, что вышеизложенные механизмы не противоречат друг другу, а являются стадиями одного и того же процесса, эти сначала казавшиеся разрозненными звенья вполне укладываются в единую цепочку патогенеза: снижение уровня половых стероидов ^ менструация ^ снижение выработки защитных микробных пептидов в эпителии ^ увеличение уровня простагландина E2 ^ условия для размножения условно-патогенной флоры (E. coli) ^ ретроградный ток менструальной крови ^ попадание липополисахаридов в перитонеальную среду ^ активация TLR4 зависимого механизма врожденного иммунитета ^ повышенный выброс цитокинов, хемокинов, факторов роста макрофагами ^ активация каскада NF-kB ^ воспалительный ответ ^ поддержание воспалительного ответа эстрадиолом ^ благоприятные условия для формирования и пролиферации эндометриоидных гетеротопий.
Роль стрессовых факторов в прогрессировании эндометриоза
После этого каскада процессов создаются благоприятные условия для тканевой инвазии эндометриоидной ткани в не свойственных этому местах, в ответ формируется так называемый тканевый стресс. Среди других причин этого феномена - тепловой шок, УФ-излучение, вирусные или бактериальные инфекции. Но какой бы ни была причина, продуктом тканевого стресса является повышенный синтез стресс-индуцированных белков, таких как Hsps [41-46]. Показано, что выброс эндогенного Hsp70, сопровождающий инвазию эндометриоидных очагов, так же как и липополисахариды, индуцировал ^4-опосредованное воспаление, значит, формировал порочный круг патогенеза эндометриоза [36]. В эксперименте была предпринята попытка подавить пролиферацию эндометриоидной ткани, индуцированную липополисахаридами и Hsp70, in vitro полимиксином B, но эффект был недостаточным. Пролиферация клеток была значительно подавлена лишь при воздействии на ткани антителами к TLR4. Это указывает на точку запуска порочного круга, и ей является активация TLR4, триггерами могут служить как экзогенные липопо-лисахариды, так и эндогенно синтезируемые стрессовые белки [36].
Еще одной формой тканевого стресса является так называемый окислительный стресс. В тканях эндометрия он возникает из-за чрезмерного накопления железа в эндоме-триоидной среде (гемоглобин) и избыточного производства свободных радикалов кислорода [46, 47]. Патофизиологам знакома роль окислительного стресса в связи с атероскле-
розом, нейродегенерацией, раком и старением [48-50]. Но S. Herath и соавт. (2006) продемонстрировали, что выработка шоковых белков тканями повторно запускает воспалительную реакцию не только через TLR4, но и опосредованно через каскад высвобождения NF-kB [51], значит, порочный круг патогенеза замыкается еще раз. Интересно, что фактически липополисахариды сами по себе способны вызывать повышенную продукцию свободных радикалов кислорода посредством активации макрофагов.
Факторы «рассеивания» эндометриоза
Теперь, когда мы продемонстрировали более-менее стройное представление о звеньях патогенеза эндоме-триоза, индуцированного липополисахаридами эндогенно занесенных комменсалов, надо понять, как же реализуется пролиферация гетеротопического эндометрия. Оттолкнемся от факта, продемонстрированного рядом публикаций [3, 11, 34, 36]: липополисахариды регулируют экспрессию фактора роста гепатоцитов (HGF) и его рецептора c-Met. Этот феномен был обнаружен и в перитонеальной жидкости, и в эутопическом эндометрии, и в его гетеротопиях. Интересно, что в сравнении с контрольной группой в отсутствии эндометриоза HGF обнаруживался в этих средах в значительно меньших концентрациях. Более того, in vitro было показано увеличение миграции и инвазии эндометриоидных клеток в чужеродную ткань.
HGF, также называемый рассеивающим фактором (SF), -это мультифункциональный цитокин, действующий как ми-тоген, что связано с его функцией в органогенезе и тканевой репарации. Он обладает способностью стимулировать формирование сосудов крови и клеточную пролиферацию, что предполагает его вовлеченность в злокачественный рост и метастазирование в легких, груди, поджелудочной же-
лезе, рост аденокарциномы, множественной миеломы и ге-патоцеллюлярной карциномы. В опухолевых клетках рака груди HGF сильно индуцирует экспрессию Ье1-х и, таким образом, ингибирует апоптоз. HGF постоянно продуцируется стромальными клетками костного мозга и стимулирует гемопоэз. И вот теперь можно предположить, что именно HGF может быть вовлечен в клеточную инвазию эндометри-альных клеток в перитонеальный мезотелий после их ретроградного заброса во время менструации, но активация синтеза HGF стимулируется ничем иным, как... липо-полисахаридами!
Кроме прямого воздействия на клеточное рассеивание HGF, «рассеивание» эндометриоза может быть связано белками-интегринами: молекулами адгезии сосудистых клеток 1, фибронектином, ламинином и их рецепторами -интегринами а3 и аб, выработка которых также регулируется липополисахаридами [56-58]. Для подтверждения этих обстоятельств в эксперименте были взяты эндометрий менструальной крови и биоптаты брюшины у тех же пациенток во время менструации. Иммуногисто-химическое исследование образцов показало высокую экспрессию фибронектина и ламинина во всех образцах. Интересно, что плоские мезотелиальные клетки брюшины, которые были получены от этих пациенток, показали более высокую экспрессию интегрина а3 (рецептора для фибронектина) и интегрина а6 (рецептора для ламинина) (рис. 1).
Таким образом, появление липополисахаридов в тазовой среде патогенно действует сразу в нескольких направлениях: запускает провоспалительные процессы, выработку вторичных медиаторов воспаления, разблокирует NF-кB, действует как кофактор пролиферативного действия эстра-диола, усиливает выброс факторов «рассеивания» - HGF, индуцирует экспрессию факторов адгезии - фибронектина
Фибронектин
Ламинин
Интегрин а3
Интегрин а6
Рис. 1. Иммуногистохимические маркеры клеточной адгезии в эутопическом эндометрии пациенток с эндометриозом: фибронектин и его рецептор интегрин а3, ламинин и его рецептор интегрин а6
и ламинина, а также их рецепторов, т.е. влияет не только на формирование эндометриоидных очагов, но и на их прогрес-сирование.
Факторы1 колонизации внутриматочной среды: агонисты гонадотропин-рилизинг-гормона?
Исходя из многих путей патологического воздействия липополисахаридов на развитие эндометриоза необходимо прийти к пониманию факторов, увеличивающих микробную колонизацию зон, которые должны быть стерильными.
В исследованиях 2014 г. были изучены рН влагалищного содержимого у пациенток с эндометриозом и у пациенток контрольной группы [59]. Оказалось, что смещение значений рН вправо (ощелачивание влагалищной среды) -главный фактор риска микробной контаминации полости матки: рН влагалища был повышен >4,5 у 79,3% пациенток с эндометриозом против 58,4% женщин контрольной группы (p<0,03). Эти факты были бы не столь убедительны, если бы не ошеломляющие исследования показателей рН влагалищного отделяемого у пациенток, получавших лечение агони-стами гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ). В сравнении с пациентками, не получавшими такого лечения, pH на фоне терапии увеличивался >4,5 как у женщин с эндометриозом (p=0,03, х2-тест), так и без него (p=0,004, х2-тест). Удивительно, что при этом авторы не выявили зависимости влагалищного рН ни от фаз цикла у женщин с эндометриозом, ни от стадии эндометриоза по AFS [59].
Пользуясь критериями Нуджента [60], была предпринята попытка обнаружить бактериальный вагиноз у пациенток с эндометриозом и его возможный вклад в повышение риска контаминации влагалищными комменсалами внутриматочной среды. Были выявлены более высокие показатели по Нудженту промежуточной флоры (4-6 баллов, p=0,05, Х2-тест) и снижение лактофлоры влагалища (0-3 балла, p=0,007, х2-тест) у женщин с эндометриозом, получавшими лечение агонистами ГнРГ, по сравнению с пациентками, не лечившимися консервативно [59].
На следующем этапе этого удивительного исследования культуральным методом были изучены образцы эндометрия, взятые у пациенток, лечившихся агонистами ГнРГ по поводу эндометриоза, и у тех женщин, которые не получали медикаментозного лечения эндометриоза. На фоне приема агонистов ГнРГ было обнаружено значительно большее число колоний Gardnerella vaginalis и E. coli (p<0,05 для каждого) [59].
В исследовании 2016 г. эти же авторы получили доказательства не только увеличения колонизации полости матки условно-патогенной флорой, но и уменьшения колоний Lactobacillus spp. у пациенток с эндометриозом в результате лечения агонистами ГнРГ [59]. Эти обстоятельства вполне объяснимы антигонадотропным эффектом данных препаратов, приводящих в конечном счете к ановуляции, аменорее и значительному снижению гормон-продуцирующей функции яичников, а значит, к уменьшению эстрогенной депривации тканей, замедлению пролиферации эстроген-зависимого влагалищного эпителия и снижению гликогена во влагалищной среде.
Следствием гипоэстрогенного состояния, вызванного агонистами ГнРГ, на основании пайпель-биопсии эндометрия были выявлены явления эндометрита (!) у 68,4% женщин без эндометриоза (против 26,5% группы контроля: без эн-дометриоза и без лечения антагонистами ГнРГ, p=0,003) и 85,7% пациенток с эндометриозом (против 37,2% группы контроля: с эндометриозом и без лечения агонистами ГнРГ, р=0,001)!
Эти данные были подтверждены 2 независимыми публикациями A. Takebayashi и соавт. (2014) и E. CicineLLi и соавт. (2017) [62, 63].
Эндометриоз-ассоциированное бесплодие, контаминация эндометрия комменсалами и эндометрит
По-прежнему главной проблемой эндометриоза остается инфертильность пациенток. Если известно, что в мире эндометриозом страдают 176 млн женщин репродуктивного возраста, то уровень их фертильности - лишь 15-20%, хотя, по некоторым данным, - не более 2-10% (Adamson G.D., et aL., 2010). Проблема усугубляется еще и тем, что 30-50% женщин с эндометриозом, которым удалось забеременеть, страдают невынашиванием (Sarapic A., et aL., 2011), а каждый факт неудачной беременности усугубляет течение самого эндометриоза.
Предложено множество механизмов, реализующих ухудшение репродуктивной функции при эндометриозе. Среди них и нарушение проходимости маточных труб вследствие адгезии и формирования перитубарных спаек (SchLegeL P.N., et aL., 2013), и ухудшение качества ооцитов (Matsuzaki S., Schubert B., 2010) и даже фолликулов (Kuroda M., et aL., 2012), и ановуляторное бесплодие, и даже снижение уровня антимюллерова гормона в сравнении с пациентками не только без эндометриоза (Pacchiarotti A., et aL., 2014), но и с другими объемными образованиями яичников (Chen Y., et aL., 2014).
Мы же хотим рассмотреть эндометриоз как хроническое воспалительное заболевание. Значит, вполне логичным будет формирование сопутствующей спаечной болезни, ту-боовариальной или периампулярной адгезии, что в итоге приводит к сужению или закупорке фаллопиевых труб [64-69]. Вроде бы в этой, известной вот уже много десятилетий информации нет ничего неожиданного. Однако, опираясь на концепцию первичного инициатора энодометри-оидного процесса - липополисахаридов из бактериальных колоний внутриматочной и тазовой сред, Y. Fujita и соавт. (2011) получили доказательства того, что бактериальный эндотоксин, в качестве которого и выступают липополи-сахариды, может не только вызывать повреждение эндометрия или труб per se, но и обладать эмбриотоксичным действием [70]. Как в этих обстоятельствах не вспомнить исследование S. Kamiyama и соавт. (2004), продемонстрировавших лучшие результаты после переноса ЭКО-эмбрионов у женщин с уровнем эндотоксина <200 пг/мл в менструальной крови последнего перед вспомогательными репродуктивными технологиями (ВРТ) цикла, чем у тех, у кого этот показатель был >200 пг/мл [69]!
Вспомним также об антиапоптическом воздействии эндотоксинов, но уже в разрезе негативного влияния на активность сперматозоидов, попавших в женский половой тракт, отягощенный эндометриозом, и даже спермицидное действие липополисахаридов в нем [70]. Авторами было установлено, что добавление in vitro липополисахаридов как лиганда TLR4 и пептидогликана как лиганда TLR2 даже в отсутствие лейкоцитов ускоряло апоптическую активность сперматозоидов и замедляло их миграцию. Конечно, эти обстоятельства еще лучше объясняют снижение фертильности супружеской пары, если женщина больна эндометриозом.
Наконец, внутриутробная колонизация эндометрия условно-патогенной флорой (к чему, как уже описано выше, более склонны пациентки, страдающие эндометриозом) приводит развитию хронического эндометрита, а значит, к худшим репродуктивным результатам как в естественных циклах, так и при реализации программ ВРТ [71]. Именно хронический эндометрит был морфологически верифицирован у 30% пациенток с рецидивами неудач ЭКО и переноса эмбрионов у пациенток с эндометриозом [72, 73].
Здесь вполне логичным было бы согласиться с рекомендациями E. CicineLLi и соавт. (2015), P.E. Bouet (2016) по антибиотикотерапии перед программой ВРТ [74, 75], если бы:
■ не понимание патофизиологии хронического воспалительного процесса, наиболее важным патогенетическим звеном которого следует считать прекращение размножения либо полную элиминацию инфекта, вызвавшего ранее острый воспалительный процесс и перешедшего в аутоиммунную стадию, обостряемую каждой новой менструацией;
■ не осознание пагубности влияния антибиотиков на влагалищную флору (а ведь именно с патологических изменений биотопа мы начинали этот обзор);
■ и, наконец, практически полное несоответствие флоры, высеянной из влагалища и даже цервикального канала и полученной у этих же женщин из эндо-метриальной жидкости [74, 75], что не дает основания к рациональному выбору антибиотиков.
Однако при этом стоит задуматься о профилактике и своевременном лечении бактериального вагиноза, ограничении применения агонистов ГнРГ или совместном с ними назначении пробиотиков, а возможно, даже сочетании их с add-back-терапией эстрогенами и уменьшении факторов, провоцирующих усиление контаминации эндометрия комменсалами (хирургические аборты, внутриматочные контрацептивы, прочие внутриматочные вмешательства).
Рост и прогрессирование эндометриоза
Постоянное выделение LPS из заражения Escherichia coli (E. coli) менструальной кровью вызывает более высокую концентрацию эндотоксина (LPS) в менструальной крови и, следовательно, более высокие уровни эндотоксина в PF из-за ретроградного потока менструальной крови в малый таз. Перитонеальные макрофаги, эутопические и эктопические эпителиальные клетки эндометрия и эпителиальные стромальные клетки экспрессируют TLR4, рецептор для LPS. Комплекс LPS/TLR4 индуцирует воспаление таза и способствует росту и прогрессированию эндометриоза через молекулы внутриклеточного адаптера и ядерный фактор, способствующий активации каппа-свет-цепи активации активированных В-клеток (рис. 2).
Современные представления о влиянии микробиома человека на возникновение и течение многих заболеваний также учитывают вероятное участие микроорганизмов, а главное - ответ организма на процессы контаминации при столь распространенной болезни, как эндометриоз. Дальнейшие успехи в раскрытии механизмов его возникновения станут основанием для создания более успешной терапии.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Оразов Мекан Рахимбердыевич - доктор медицинских наук, профессор кафедры акушерства и гинекологии с курсом пери-натологии Медицинского института ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», Москва Е-таН: [email protected]
Токтар Лилия Равильевна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры акушерства и гинекологии с курсом перинатологии Медицинского института ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», Москва Е-таН: [email protected]
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Burney R.O., Giudice L.C. Pathogenesis and pathophysiology of endometriosis. FertiL Steril. 2012; 98: 511-9.
2. Attar E., BuLun S.E. Aromatase and other steroidogenic genes in endometriosis: transLationaL aspects. Hum Reprod Update. 2006; 12: 49-56.
3. Khan K.N., Kitajima M., Hiraki K., et aL. Immunopathogenesis of peLvic endometriosis: roLe of hepatocyte growth factor, macrophages and ovarian steroids. Am J Reprod ImmunoL. 2008; 60: 383-404.
4. Khan K.N., Kitajima M., Hiraki K., et aL. ToLL-Like receptors in innate immunity: roLe of bacteriaL endotoxin and toLL-Like receptor 4 (TLR4) in endometrium and endometriosis. GynecoL Obstet Invest. 2009; 68: 40-52.
5. Khan K.N., Masuzaki H., Fujishita A., Kitajima M., et aL. DifferentiaL macrophage infiLtration in earLy and advanced endometriosis and adjacent peritoneum. FertiL SteriL. 2004; 81: 652-61.
6. Janeway C.A.J. Approaching the asymptote? EvoLution and revoLution in immunoLogy. CoLd Spring Harb Symp Quant BioL. 1989; 54: 1-13.
7. Janeway C.A.J., Medzhitov R. Innate immune recognition. Annu Rev ImmunoL. 2002; 20: 197-216.
8. Reichhart J.M. TLR5 takes aim at bacteriaL propeLLer. Nat ImmunoL. 2003; 4: 1159-60.
9. Takeda K/, Akira S. ToLL-Like receptors in innate immunity. Int ImmunoL. 2005; 17: 1-14.
10. Wira C.R., Fahey J.V., Sentman C.L., PioLi P.A., et aL. Innate and adaptive immunity in femaLe genitaL tract: ceLLuLar responses and interactions. ImmunoL Rev. 2005; 206: 306-35.
11. Khan K.N., Kitajima M., Hiraki K., et aL. Escherichia coLi contamination of menstruaL bLood and effect of bacteriaL endotoxin on endometriosis. FertiL SteriL. 2010; 94: 2860-3.
12. FazeLi A., Bruce C., Anumba D.O. Characterization of ToLL-Like receptors in the femaLe reproductive tract in humans. Hum Reprod. 2005; 20: 1372-8.
13. AfLatoonian R., Tuckerman E., ELLiot S.L., et aL. MenstruaL cycLe-dependent changes of toLL-Like receptors in endometrium. Hum Reprod. 2015; 20: 1372-8.
14. Hirata T., Osuga Y., Hamasaki K., et aL. Expression of ToLL-Like receptor 2, 3, 4, and 9 in the human endometrium during the menstruaL cycLe. J Reprod ImmunoL. 2007; 74: 53-60.
15. Rock F.L., Hardiman G., Timans J.C., KasteLein R.A., et aL. A famiLy of human receptors structuraLLy reLated to DrosophiLa ToLL. Proc NatL Acad Sci. 1998; 95: 588-93.
16. Zhang D., Zhang G., Hayden M.S., et aL. A toLL-Like receptor that prevents infection by uropathogenic bacteria. Science. 2004; 303: 1522-6.
17. PoLtorak A., He X., Smirnova I., et aL. Defective LPS signaLing in C3H/HeJ and C57BL/10ScCr mice: mutation in TLr4 gene. Science. 1998; 282: 2085-8.
18. Takeuchi O., Hoshino K., Kawai T., et aL. DifferentiaL roLes of TLR2 and TLR4 in recognition of gram-negative and gram positive bacteriaL ceLL waLL components. Immunity. 1999; 11 (4): 443-51.
19. Nasu K., Itoh H., Yugae A., Nishida M., et aL. Human oviductaL epitheLiaL ceLLs express ToLL-Like receptor 3 and respond to doubLe-stranded RNA: faLLopian tube-specific mucosaL immunity against viraL infection. Hum Reprod. 2007; 22: 356-61.
20. KiechL S., Lorenz E., ReindL M., et aL. ToLL-Like receptor 4 poLymorphisms and atherogenesis. N EngL J Med. 2002; 347: 185-92.
21. Akira S., Takeda K. ToLL-Like receptor signaLing. Nat Rev ImmunoL. 2004; 4: 499-511.
22. Hoshino K., Takeuchi O., Kawai T., et aL. Cutting edge: ToLL-Like receptor 4 (TLR4)-deficient mice are hyporesponsive to LipopoLysac-charide: evidence for TLR4 as the LPS gene product. J ImmunoL. 1999; 162: 3749-52.
23. WaLLin R.P.A., Lundqvist A., More S.H., von Bonin A. et aL. Heat-shock proteins as activators of the innate immune system. Trends ImmunoL. 2002; 23: 130-5.
24. McCoy C.E., O'NeiLL L.A.J. The roLe of ToLL-Like receptors in macrophages. Front Biosci. 2008; 13: 62-70.
25. Parker L.C., Prince L.R., Sabroe I. TransLationaL mini-review series on ToLL-Like receptors: networks reguLated by ToLL-Like receptors mediate innate and adaptive immunity. CLin Exp ImmunoL. 2007; 147: 199207.
26. Akira S. MammaLian ToLL-Like receptors. Curr Opin ImmunoL. 2003; 15: 5-11.
27. SheLdon I.M., Noakes D.E., Rycroft A.N., Pfeiffer D.U., et aL. Influence of uterine bacteriaL contamination after parturition on ovarian dominant foLLicLe seLection and foLLicLe growth and function in cattLe. Reproduction. 2002; 123: 837-45.
28. Larsen S., GaLask R.P. VaginaL microbiaL fLora: practicaL and theoretic reLevance. Obstet GynecoL. 1980; 55: 100S-113S.
29. Eriksson M., Meadows S.K., Basu S., MseLLe T.F., et aL. TLRs mediate IFN- production by human uterine NK ceLLs in endometrium. J ImmunoL. 2006; 176: 6219-224.
30. Young S.L., Lyddon T.D., Jorgenson R.L., MisfeLdt M.L. Expression of ToLL-Like receptors in human endometriaL epitheLiaL ceLLs and ceLL Lines. Am J Reprod ImmunoL. 2004; 52: 67-73.
31. Hirata T., Osuga Y., Hirota Y., et aL. Evidence for the presence of ToLL-Like receptor 4 system in the human endometrium. J CLin EndocrinoL Metab. 2005; 90: 548-56.
32. Khan K.N., Kitajima M., Hiraki K., et aL. Changes in tissue inflammation, angiogenesis and apoptosis in endometriosis, adenomyosisand uterine myoma after GnRH agonist therapy. Hum Reprod. 2010; 25: 642-53.
33. Miura S., Khan K.N., Kitajima M., et aL. DifferentiaL infiLtration of macrophages and prostagLandin production by different uterine Leio-myomas. Hum Reprod. 2006; 21: 2545-54.
34. Khan K.N., Masuzaki H., Fujishita A., et aL. ReguLation of hepatocyte growth factor by basaL and stimuLated-macrophages in women with endometriosis. Hum Reprod. 2005; 20: 49-60.
35. Khan K.N., Kitajima M., Fujishita A., Sekine I., et aL. MuLtifunctionaL roLe of hepatocyte growth factor (HGF) in the deveLopment of peLvic endometriosis. Am J Reprod ImmunoL. 2008; 60: 383-404.
36. Khan KN, Kitajima M, Imamura T, et aL. ToLL-Like receptor 4 (TLR4)-mediated growth of endometriosis by human heat shock protein 70(Hsp70). Hum Reprod. 2008; 23: 2210-9.
37. Iba Y., Harada T., Horie S., Deura I. et aL. LipopoLysaccharide-pro-moted proLiferation of endometriotic stromaL ceLLs via induction of tumor
necrosis factor a and interleukin-8 expression. Fertil Steril. 2004; 82 (3): 1036-42.
38. Alexander J.W., Boyce S.T., Babcock G.F., et al. The process of microbial translocation. Ann Surg. 1990; 212: 496-511.
39. Khan K.N., Kitajima M., Yamaguchi N., et al. Role of prostaglandin E2 In bacterial growth in women with endometriosis. Hum Reprod. 2012; 27: 3417-24.
40. Valore E.V., Park C.H., Quayle A.J., Wilee K.R., et al. Human -defensin-1: an antimicrobial peptide of urogenital tissues. J Clin Invest. 1998; 101: 1633-42.
41. Asea A., Krafft S.K., Kurt-Jones E.A., et al. HSP70 stimulates cytokine Production through a CD14-dependent Pathway, demonstrating its Dual role as a chaperone and cytokine. Nat Med. 2000; 6: 435-42.
42. Asea A., Rehli M., Kabingu E., et al. Novel signal transduction pathway Utilized by extracellular HSP70: role of Toll-like Receptor (TLR) 2 and TLR4. J Biol Chem. 2002; 277: 15 028-34.
43. Zugel U., Kaufmann S.H. Immune response against heat-shock proteins in infectious diseases. Immunobiology. 1999; 201: 22-35.
44. Matzinger P. An innate sense of danger. Semin Immunol. 1998; 10: 399-415.
45. Inoue T., Khan K.N., Kitajima M., Hiraki H., et al. Cross-talk between inflammation and stress reaction in Toll-like receptor4-mediated growth of endometriosis. In: Proceedings of the 11th World Congress on Endome-triosis. 2011: 204.
46. Khan K.N., Masuzaki H., Fujishita A., Kitajima M., et al. Higher activity by opaque endometriotic lesions than non-opaque Lesions in women with endometriosis. Acta Obstet Gynecol Scand. 2004; 83: 375-82.
47. Burney R.O., Lathi R.B. Menstrual bleeding from an endometriotic lesion. Fertil Steril. 2009; 91: 1926-7.
48. Kalmar B., Greensmith L. Induction of heat shock proteins for protection against oxidative stress. Adv Drug Deliv Rev. 2009; 61: 310-8.
49. Kajihara H., Yamada Y., Kanayama S., et al. New insights into the pathophysiology of endometriosis: from chronic inflammation to danger signals. Gynecol Endocrinol. 2011; 27: 73-9.
50. Beagley K.W., Gockel C.M. Regulation of innate and adaptive immunity by the female sex hormones estradiol and progesterone. FEMS Immunol Med Microbiol. 2003; 38: 13-22.
51. Herath S., Fischer F.D., Werling D., et al. Expression and function of Toll-like receptor 4 in the endometrial cells of the uterus. Endocrinology. 2006; 147: 562-70.
52. Khan K.N., Masuzaki H., Fujishita A., et al. Estrogen and progesterone receptor expression in macrophages and regulation of hepatocyte growth factor by ovarian steroids in women with endometriosis. Hum Re-prod. 2005; 20: 2004-13.
53. Khan K.N., Kitajima M., Inoue T., Fujishita A., et al. 17ß-estradiol and lipopolysaccharide additively promote pelvic inflammation and growth of endometriosis. Reprod Sci. 2015; 22: 585-94.
54. Khan K.N., Kitajima M., Hiraki K., et al. Combined effect of estrogen and endotoxin on pelvic inflammation and growth of endometri-osis. In: 64th Proceedings of Acta Obstretica et Gynecologica Japonica. 2012: 813.
55. Cakmak H., Guzeloglu-Kayisli O., Kayisli U.A., Arici A. Immune-endocrine interactions in endometriosis. Front Biosci. 2009; 1: 429-43.
56. Guijarro-Munoz I., Comte M., Alvarez-Cienfuegos A., Alvarez-Vallina L., et al. Lipopolysaccharide activates Toll-like (TLR4)-mediated NF-kB signaling pathway and proinflammatory response in human pericytes. J Biol Chem. 2014; 289: 2457-68.
57. Wang J.H., Manning B.J., Wu Q.D., Blankson S., et al. Endotoxin/ lipopolysaccharide activates NF-kappa B and enhances tumor cell adhesion and invasion through a beta 1 integrin-dependent mechanism. J Immunol. 2003; 170: 795-804.
58. Rai V., Hopkisson J., Kennedy S., Bergqvist A., et al. Integrins alpha
3 and alpha 6 are differentially expressed in endometrium and endometriosis. J Pathol. 1996; 180: 181-7.
59. Khan K.N., Fujishita A., Kitajima M., Hiraki K., et al. Intra-uterine microbial colonization and occurrence of endometritis in women with endometriosis. Hum Reprod. 2014; 29: 2446-56.
60. Nugent R.P., Krohn M.A., Hillier S.L. Reliability of diagnosing bacterial vaginosis is improved by a standardized method of gram stain interpretation. J Clin Microbiol. 1991; 29: 297-301.
61. Khan K.N., Fujishita A., Masumoto H., et al. Molecular detection of intrauterine microbial colonization in women with endometriosis. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2016; 199: 69-75.
62. Takebayashi A., Kimura F., Kishi Y., et al. The association between endometriosis and chronic endometriosis. PLoS One. 2014; 9: e88354.
63. Cicinelli E., Trojano G., Mastromauro M., et al. Higher prevalence of chronic endometritis in women with endometriosis: a possible etio-pathogenetic link. Fertil Steril. 2017; 108: 289-95.
64. D'Hooghe T.M., Debrock S., Hill J.A., Meuleman C. Endometriosis and subfertility: is the relationship resolved? Semin Reprod Med. 2003; 21: 243-54.
65. Tomassetti C., Meuleman C., Pexsters A., et al. Endometriosis, recurrent miscarriage and implantation failure: is there an immunological link? Reprod Biomed Online. 2006; 13: 58-64.
66. Cakmak H., Taylor H.S. Implantation failure: molecular mechanisms and clinical treatment. Hum Reprod Update. 2011; 17: 242-53.
67. Adamson G.D., Pasta D.J. Surgical treatment of endometriosis-associated infertility: meta-analysis compared with survival analysis. Am J Obstet Gynecol. 1994; 171: 1488-504.
68. Deb K., Chatturvedi M.M., Jaiswal Y.K. Gram-negative bacterial en-dotoxin-induced infertility: a birds eye view. Gynecol Obstet Invest. 2004; 57: 224-32.
69. Kamiyama S., Teruya Y., Nohara M., Kanzawa K. Impact of detection of bacterial endotoxin in menstrual effluent on the pregnancy rate in in vitro fertilization and embryo transfer. Fertil Steril. 2004; 82: 788-92.
70. Fujita Y., Mihara T., Okazaki T., et al. Toll-like receptors (TLR) 2 and
4 on human sperm recognize bacterial endotoxins and mediate apoptosis. Hum Reprod. 2011; 26: 2799-806.
71. Moreno I., Codoner F.M., Vilella F., et al. Evidence that the endometrial microbiota has an effect on implantation success or failure. Am J Obstet Gynecol. 2016; 215: 684-703.
72. Johnston-MacAnanny E.B., Hartnett J., Engmann L.L., Nulsen J.C., et al. Chronic endometritis is a frequent finding in women with recurrent implantation failure after in vitro fertilization. Fertil Steril. 2010; 93: 437-41.
73. Yang R., Du X., Wang Y., Song X., et al. The hysteroscopy and histological diagnosis and treatment value of chronic endometritisin recurrent implantation failure patients. Arch Gynecol Obstet. 2014; 289: 1363-9.
74. Cicinelli E., Matteo M., Tinelli R., et al. Prevalence of chronic endometritisin repeated unexplained implantation failure and the IVF success rate after antibiotic therapy. Hum Reprod. 2015; 30: 323-30.
75. Bouet P.E., El Hachem H., Monceau E., Gariepy G., et al. Chronic endometritis in women with recurrent pregnancy loss and recurrent implantation failure: prevalence and role of office hysteroscopy and immunohisto-chemistry in diagnosis. Fertil Steril. 2016; 105: 106-10.
