CC BY
39
ском пиелонефрите [Текст]/Новикова Н.В. [и др.]//Дальневосточный мед. журнал.-2000.-.№3.-С.64-67.
5. Стандартизация методов морфометрии плаценты человека [Текст]/А.П.Милованов,
А.И.Брусиловский//Арх. анат., гистол., эмбриол.-1986.-Т.91, №8.-С.72-78.
6. Патология системы мать-плод. Руководство. для врачей [Текст]/А.П.Милованов.-М.: Медицина, 1999.-448 с.
7. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA [Текст]/О.ЮРеброва.-М.: Медиа Сфера,
2002.-312 с.
Поступила 23.10.2008
УДК 616.523:577.171.4 И.В.Довжикова
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЙ ПРОЦЕССОВ СТЕРОИДОГЕНЕЗА В ПЛАЦЕНТЕ ПРИ ОБОСТРЕНИИ
ГЕРПЕТИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИИ
ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН
РЕЗЮМЕ
Проанализирована интенсивность гистохимических реакций ферментов стероидогенеза (3 Р-, 11 Р-ГСД I и II типов) в плацентах от женщин, перенесших обострение герпетической инфекции, по сравнению с контрольной группой. Выявлено подавление активности энзимов, участвующих в синтезе стероидных гормонов. Обострение герпетической инфекции сопровождалось изменениями в работе разных видов 11 Р-ГСД, регулирующих концентрацию кортизола.
Ключевые слова: ферменты стероидогенеза, стероидные гормоны, плацента, герпес.
SUMMARY
I.V.Dovzhikova
THE CHARACTER OF STEROIDGENESIS PROCESSES CHANGES IN PLACENTA AT ACUTE HERPETIC INFECTION
The intensity of histochemical reactions of steroidogenic enzymes (3 P-, 11 P-HSD I and II types) in placenta of women with acute herpetic infection in contrast with the control group was analyzed. The activity of enzymes that participate in steroid hormone synthesis was found to decrease. Herpetic infections exacerbation was accompanied by changes in various types of 11 p-HSD that regulate cortisol concentration.
Key words: steroidogenic enzymes, steroid hormones, placenta, herpes.
Для акушеров-гинекологов приоритетность и значимость проблем, связанных с вирусной инфекцией во время беременности не вызывает никаких сомнений. Самой распространенной неконтролируемой вирусной инфекцией человека, длительно существующей в организме преимущественно в латентной форме, является герпетическая инфекция, возбудитель которой — вирус простого герпеса. Воздействие вируса простого герпеса может привести к развитию ряда акушерских и перинатальных осложнений, в том числе - фетоплацентарной недостаточности [4, 5,
6, 7]. Мы считаем, что с целью снижения частоты различных неблагоприятных явлений у женщин с герпетической инфекцией необходимо раскрытие всех патогенетических звеньев развивающейся патологии.
В литературе недостаточно освещены вопросы, касающиеся особенностей влияния герпетической инфекции на содержание стероидных гормонов во время беременности. Имеются лишь единичные работы, рассматривающие гормональный профиль в плазме периферической крови [1, 3, 9, 10]. Работ же, посвященных изучению факторов, приводящих к изменениям концентрации гормонов при обострении герпетической и других инфекций, в доступной нам современной литературе мы не обнаружили.
Цель работы - проанализировать ключевые моменты обмена стероидных гормонов в плаценте при обострении герпетической инфекции во время беременности.
Материалы и методы исследования
Материалом для исследования послужили 32 зрелые плаценты, взятые при родах от практически здоровых матерей (14 случаев - составили контрольную группу) и женщин, перенесших обострение герпетической инфекции в III триместре беременности (титр антител - 1:12800) (18 случаев). А также 43 ворсинчатых хориона, полученных при проведении абортов от беременных с обострением герпеса (15 случаев) и не имевших такового (28 случаев). По значимым параметрам (возраст, акушерско-гинекологический анамнез, наличие других хронических соматических заболеваний) на момент обследования сравниваемые группы достоверно не различались.
Диагностику инфекции осуществляли путем определения антител класса М и G иммуноферментным методом с помощью стандартных тест-систем ЗАО «Вектор-Бест», Новосибирск. Исследование гормонов в плацентарном гомогенате проводили методом иммуноферментного анализа, используя наборы ЗАО «Алкор Био» (Санкт-Петербург) на спектрофотометре <^а^ах 2100» (ША).
Плаценту забирали в течение 10-15 мин. после
родов. Её поверхность со стороны базальной пластинки отмывали большим количеством физиологического раствора (ФР). Плодовая часть плаценты срезалась скальпелем пластинками площадью 2-3 см и толщиной не более 1 мм. Кусочки ткани помещали в 200 мл ФР, отмывали от клеток крови, перемешивая 15 мин на магнитной мешалке. Для получения экстрактов, отмытые кусочки плаценты слегка подсушивали на фильтровальной бумаге, взвешивали, растирали пестиком в фарфоровой ступке и гомогенизировали до однородной кремообразной массы. К полученному гомогенату добавляли ФР в объеме, равном изначальному весу ткани (на 1 г - 1 мл ФР). Взвесь помещали в пластиковые пробирки Falcon и подвергали замораживанию при -20?С в течение суток. Затем гомогенат размораживали и центрифугировали при 4000 об/мин при температуре +4?С. Надо-садочную жидкость разливали мелкими аликвотами и хранили при -20?С до проведения ИФА. Для определения чистоты образцов проводились соответствующие контроли.
Выявление 3р- и 11р-гидроксистероиддегидро-геназ производилось по методу З. Лойда [8] в модификации лаборатории механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при НЗЛ ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН. Субстратом для выявления 11р-гидроксистероидцегидрогеназы II
типа являлись 0,1 М растворы гидрокортизона (Hemofarm, Сербия) и 11р-гидроксиэтиохоланолона (Serva, USA). Для определения локализации энзима в качестве акцептора применялась соль тетразолия фирмы ICN Biomedicals в конечной концентрации 5 мМ. Как кофактор использовали НАДФ в конечной концентрации 1 мМ. Инкубационный раствор готовился на основе 0,1М фосфатного буфера рН 7,4. Инкубацию проводили при 37?С в течение 30 минут. По окончании инкубации срезы промывали дистиллированной водой, фиксировали в 10%-м нейтральном формалине и заключали в глицерин-желатин. Определение фермента Пр-гидроксистероиддегидро-геназы I типа производилось по аналогичной схеме, только субстратом для инкубационного раствора служил 0,1 М раствор 11р-кетоэтиохоланолона (Serva, USA), соответственно. Для исключения участия других факторов в восстановлении тетразолие-вой соли проводили контрольные опыты.
Количество образующихся продуктов реакции проводили путем подсчета на программе компьютерной цитофотометрии методом измерения на стандартную единицу площади 0,01 (зонд) в 100 различных точках объекта.
Результаты исследования и их обсуждение
При обострении герпетической инфекции во время беременности сильно изменялось количество женских половых гормонов в гомогенате плаценты, что отражено в таблице. В центральной зоне плаценты содержание прогестерона уменьшилось приблизительно на 25%, 17-ОН-прогестерона на 30%, эстриола на 30% , эстрадиола на 35% по сравнению с контрольной группой. Подобная картина изменений наблюдалась и при оценке количества половых стероидов в периферической зоне плаценты.
Для выявления причины данных нарушений проанализируем процесс синтеза гормонов в плаценте. Энзимы, участвующие в синтезе стероидных гормонов относятся к двум семействам: цитохром Р450-ферменты и гидроксистероддегидрогеназы. Каждая гидроксистероиддегидрогеназа имеет несколько изоформ, кодируемых своим собственным отдельным геном. Они различаются по распределению в тканях, активности катализатора, субстратной специфичности, специфичности к кофактору и внутриклеточной локализации [20].
В данном сообщении рассмотрим влияние вспышки герпетической инфекции на процесс сте-роидогенеза на примере работы фермента 3р-гидроксистероиддегидрогеназы I типа (3Р-ГСД I). Цитофотометрически его содержание в плацентах контрольной группы составило 133,7 ± 2,67 усл. ед. (рис. 1). Активность 3р-гидроксистероиддегидро-геназы в симпласте плацентарных ворсинок от женщин, перенесших обострение герпетической инфекции во время беременности, была резко снижена (43,8 ± 1,34 усл. ед.) (рис. 2). В результате проведения гистохимических реакций мы выявили, что герпетическая инфекция отрицательно влияет на интенсивность процессов стероидогенеза в фетоплацентарной системе, подавляя активность работы энзимов, обеспечивающих синтез стероидных гормонов в данном органе. Подавление процессов гормонообра-зования отражается на содержании женских половых гормонов - прогестерона, эстрогенов, которые играют очень важную роль, оказывая влияние на метаболизм в организме беременной, создавая условия для физиологического роста и развития плода, а также процесса родовой деятельности. Доказано, что изменение уровня эстрогенов приводит к развитию фетоплацентарной недостаточности [2, 12].
Следующим гормоном фетоплацентарного комплекса, на который мы обратили свое внимание, был - кортизол. При изучении влияния вспышки герпетической инфекции, в плаценте было установлено увеличение содержания кортизола. Исследование гомо-гената плаценты от женщин, перенесших обострения герпетической инфекции, показало значительное повышение концентрации этого стероида - 639,2± 2,70 нмоль/мл по сравнению с контрольной группой (395,3±1,51 нмоль/мл).
Для выяснения причины повышенного содержания гормона, проанализировали один из ключевых моментов обмена данного стероида. Проводилось исследование активности фермента, отвечающего за превращение кортизола в неактивный кортизон - 11р-гидроксистероиддегидрогеназы. Этот энзим имеет два изомера: тип I и тип II. Изоформа II типа (11?-ГСД II) преобразует активный кортизол в неактивный кортизон. 11?-гидроксистероиддегидрогеназа I типа (11?-ГСД I) отвечает за обратное превращение неактивного кортизона [14, 20, 21].
Пристальное внимание исследователей 11 р-гидроксистероид-дегидрогеназы II типа заслужила после открытия механизма «программирования плода» [15, 16, 18, 21]. Потенциальные механизмы «программирования плода» включают в себя следующие
Таблица
Содержание стероидных гормонов в гомогенате зрелой плаценты, полученного от беременных с обострением герпес-вирусной инфекции (титр антител 1:12800)
Обострение герпеса Контрольная группа
Показатели Периферическая Центральная Периферическая Центральная
зона зона зона зона
ДЭАС, нмоль/л 0,27±0,03** 0,70±0,07** 0,62±0,04 1,40±0,03
17-ОН-прогестерон, нмоль/л 39,72±1,92** 55,23±1,3*** 71,72±1,34 122,71±2,31
Эстрадиол, пмоль/л 18201,2±124,5* 21346,2±110,3* 29138,7±102,7 32325,9±125,8
Эстриол, нмоль/л 169,47±7,57 177,94±6,11* 198,64±7,89 251,09±9,02
Прогестерон, нмоль/л 145,34±10,3* 183,87±7,18* 176,65±5,66 240,55±9,05
Примечание: достоверность различий по сравнению с контролем * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.
стадии. Стресс материнского организма приводит к активации оси гиппокамп-гипоталамус-гипофиз-надпочечники (ГГГН) у беременной при этом образуется большое количество кортизола, поступающего в плаценту. Что, в свою очередь, в зависимости от уровня активности фермента плаценты, инактивирующего кортикостероиды (11Р-ГСД II типа), приводит к воздействию на плод высоких концентраций глюкокортикоидов. Высокий уровень глюкокорти-коидов в крови плода способствует изменению числа стероидных рецепторов в ГГГН системе плода, изменяет уровень активности других функциональных систем (изменяется соотношение гормон роста /инсулин-зависимый фактор роста, нарушается работа ренин-ангиотензиновой системы, происходит замещение - клеток поджелудочной железы плода -клетками, характерными для взрослого организма). Все это в конечном итоге приводит к патологическим изменениям во взрослом возрасте. Прогнозируется развитие у таких детей диабета, ожирения, гипертензии [13, 14, 15, 16, 18, 21, 22].
Гистохимически, в контрольной группе, 11Р-ГСД II типа выявлялась в симпласте ворсинок плаценты, начиная с середины второго месяца внутриутробного развития (рис. 3). Цитофотометрически ее содержание составило 126,7±2,79 усл. ед.. В плацентах беременных после вспышки герпетической инфекции (рис. 4), наблюдалось снижение активности 11Р-ГСД (36,72±1,59 усл. ед.). Это отражалось на содержании глюкокортикоидных гормонов, так как недостаточность 11р-гидроксистероиддегидрогеназы этого типа сказывается на их гиперпродукции.
Нами была проанализирована и активность фермента, отвечающего за другое направление превращений глюкокортикоидов: 11-кето-формы в 11-
гидроксильную форму - 11Р-ГСД I типа. В контрольной группе (рис. 5) активность энзима проявлялась в симпласте ворсинок плаценты (41,0±0,85 усл. ед.). При обострении герпетической инфекции (рис. 6) интенсивность гистохимической реакции на выявление 11р-гидроксистероиддегидрогеназы данного вида резко возрастала (159,7±2,95 усл. ед.), что предполагает увеличение выработки кортизола.
Таким образом, вспышка герпетической инфекции сопровождалась изменениями в работе разных видов 11р-гидроксистероиддегидрогеназ. Считается, что низкий уровень активности в плаценте фермен-
тов, инактивирующих кортикостероиды, приводит к воздействию на плод высоких концентраций глюко-кортикоидов. Высокий уровень кортизола в крови плода, как упоминалось выше, способствует изменению активности ряда функциональных систем, что в конечном итоге приведет к развитию патологических процессов во взрослом организме: гипертензии, диабету, ожирению [13, 14, 15, 16, 18, 21, 22].
Однако возможны и другие причины столь значительного повышения уровня кортизола. Одним из соединений, способных изменять баланс глюкокор-тикоидов, считается и дегидроэпиандростерон. По данным литературы последний усиливает процесс их превращения в неактивные формы [11]. Содержание дегидроэпиандростерона при обострении герпетической инфекции во время беременности, как мы выявили, уменьшалось (см. табл.). Мы полагаем, что снижение уровня дегидроэпиандростерона также являлось причиной увеличения уровня кортизола. Кроме этого, по мнению ряда ученых [17, 19] соотношение гормонов дегидроэпиандростерон/кортизол характеризует устойчивость организма к различным нарушениям (стресс, инфекция и т.д.). В нашем случае, это соотношение значительно уменьшалось, так, при беременности 8-9 недель в контрольной группе соотношение данных гормонов составило
0,0145±0,0008, при обострении герпетической инфекции - 0,0023±0,0001; при беременности 9-10 недель в контрольной группе - 0,0139±0,001, при обострении герпетической инфекции - 0,0025±0,00007. В зрелой плаценте, взятой при родах в срок, в контрольной группе - 0,0035±0,00015, при обострении герпетической инфекции - 0,0010±0,00009. Подобная ситуация создает большую опасность для беременности, так как снижение устойчивости в соотношении гормонов влечет за собой развитие высокой степени риска (например, к повышению чувствительности к другим инфекционным процессам).
Итак, при обострении герпес-вирусной инфекции уменьшается активность ферментов, отвечающих за процессы синтеза гормонов в фетоплацентарной системе. Подобная несостоятельность ферментных систем, выявленная при анализе активности гистохимических реакций, прямо отразилась на содержании продуктов стероидогенеза как в самой плаценте, так и в периферической крови беременной. Снижение содержания половых стероидных гормонов, увеличе-
Рис. 1. Ворсинчатый хорион 9 недель беременности. Контрольная группа. Гистохимическая реакция на 3в-гидроксистероиддегидрогеназу. Увеличение
10 ? 40.
Рис. 3. Ворсинчатый хорион 9 недель беременности. Контрольная группа. Гистохимическая реакция на 11р-гидроксистероиддегидрогеназу II типа. Увеличение 10 ? 40.
Рис. 5. Ворсинчатый хорион 9 недель беременности. Контрольная группа. Гистохимическая реакция на 11р-гидроксистероиддегидрогеназу I типа. Увеличение 10 ? 40.
Рис. 2. Ворсинчатый хорион 9 недель беременности. Обострение герпетической инфекции (титр антител к вирусу простого герпеса 1:12800). Снижение интенсивности гистохимической реакции на 3р-гидроксистероиддегидрогеназу. Увеличение 10 ? 40.
Рис. 4. Ворсинчатый хорион 9 недель беременности. Обострение герпетической инфекции (титр антител к вирусу простого герпеса 1:12800). Снижение активности гистохимической реакции на 11р-гидроксистероиддегидрогеназу II типа. Увеличение 10 ? 40.
Рис. 6. Ворсинчатый хорион 9 недель беременности. Обострение герпетической инфекции (титр антител к вирусу простого герпеса 1:12800). Увеличение интенсивности гистохимической реакции на 11Р-гидроксистероиддегидрогеназу I типа. Увеличение 10 ? 40.
ние количества кортизола и, следственно, уменьшение соотношения дегидроэпиандростерон/кортизол будет приводить к серьезным нарушениям течения беременности и состояния плода.
ЛИТЕРАТУРА
1. Морфофункциональная характеристика плаценты при нарушении обмена гормонов и биогенноактивных веществ у беременных с герпес-вирусной инфекцией [Текст]/И.А.Андриевская: автореф. дис. ... канд. биол. наук.-Иркутск, 2004.-21 с.
2. О гормональной регуляции гестационного процесса [Текст]/Э.Р.Баграмян//Акуш. и гин.-1984.-№4.-С.8-12.
3. Беременность и роды при внутриутробных инфекциях [Текст]/М.И.Базина: автореф. дис. . канд. мед. наук.-Омск, 1999.-20 с.
4. Герпес-вирусная инфекция и беременность [Текст]/Вареница А.Н. [и др.]//Рос. вестн. акушера-гинеколога.-2006.-№5.-С.8-11.
5. Роль персистирующих вирусных инфекций в
формировании перинатальных потерь
[Текст]/Владимирова Н.Ю. [и др.]//Дальневост. мед. журнал. -2001. -№3. -С.5 -9.
6. Клинико-патогенетические аспекты прогнози-
рования, профилактики и лечения акушерских и перинатальных осложнений при герпетической инфекции [Электронный ресурс]/И.С.Глазков.-ЦЯЬ:
http://ydik.doctor.by/news/88/ (дата обращения:
11.12.07.).
7. Вирусные инфекции беременных: патология плода и новорожденных [Текст]/В.Я.Кицак.-Кольцово: РМАПО МЗРФ, 2004.-84 с.
8. Гистохимия ферментов. Лабораторные методы [Текст]/Лойда З. [и др.].-М.: Мир, 1982.-259 с.
9. Фетоплацентарная система при ОРВИ [Текст]/Луценко М.Т. [и др.].-Благовещенск, 2000.168 с.
10. Фетоплацентарная система при герпесной инфекции [Текст]/Луценко М.Т. [и др.].-Благовещенск,
2003.-200 с.
11. Соотношение 11 -дегидрокортикостерона и кортикостерона при однократном и многократно повторяющихся стрессорных воздействиях, влияние введения дегидроэпиандростерон-сульфата [Текст]/Обут Т.А. [и др.]//Бюл. эксперим. биол. и
мед.-2004.-Т. 138, №8.-С.158-161.
12. Стероидные гормоны: физиологическая роль и диагностическое значение в период беременности [Текст]/К.В.Шмагель, В.А.Черешнев//Успехи физиол. наук.-2004.-Т.35, №3.-С.61-71.
13. Fetal programming of hypertension [Text]/B.T.Alexander//Am. J. Physiol. Regulatory Integrative Comp. Physiol.-2006.-Vol.290, №1.-P.R1-R10.
14. Dual function of 11p-hydroxysteroid dehydrogenase in placenta: modulating placental glucocorticoid passage and local steroid action [Text]/P.J.Burton,
B.J.Waddell//Biology of Reproduction.-1999.-Vol.60, №2.-P.234-240.
15. Can excess glucocorticoid, in utero, predispose to cardiovascular and metabolic diseases in middle age? [Text]/Dodic M. [et al.]//Trends in Endocrinology and Metabolism. - 1999.-Vol. 10.-P.86-91.
16. Programming effects of short prenatal exposure to cortisol [Text]/Dodic M. [et al.]//The FASEB J..-2002.-Vol.16, №9.-P.1017-1026.
17. Relationship of dehydroepiandrosterone and cortisol in disease [Text]/O.Hechter, A.Grossman, R.T.Jr.Chatterton//Med. Hypothes.-1997.-Vol.49, №1.-P.85-91.
18. Maternal glucocorticoid treatment programs alterations in the renin-angiotensin system of the ovine fetal kidney [Text]/Moritz K.M. [et al.]//Endocrinology.-2002.-Vol.143, №11.-P.4455-4463.
19. Plasma dehydroepiandrosterone-to-cortisol ratios as an indicator of stress in gynecologic patients [Text]/Ozasa H. [et al.]//Gynecol. 0ncol.-1990.-Vol.37, №2.-P.178-182.
20. Overview of Steroidogenic Enzymes in the Pathway from Cholesterol to Active Steroid Hormones [Text]/A.H.Payne, D.B.Hales//Endocr. Rev.-2004.-Vol.25, №6.-P.947-970.
21. Placental 11 beta-hydroxysteroid dehydrogenase:
barrier to maternal glucocorticoids
[Text]/K.Yang//Reviews of Reproduction.-1997.-Vol.2.-P.129-132.
22. Crystal structure of marine 11p-hydroxysteroid dehydrogenase: An important therapeutic target for diabetes [Text]/Zhang J. [et al.]//Biochemistry.-2005.-Vol.44, №18.-P.6948-6957.
Поступила 27.10.2008
УДК 618.3:616.523-07.001.76 О.В.Островская, М.А.Власова, Е.Б.Наговицына, О.И.Морозова, Н.М.Ивахнишина УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДИАГНОСТИКИ ВНУТРИУТРОБНЫХ ГЕРПЕС-ИНФЕКЦИЙ
Хабаровский филиал ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН - НИИ охраны материнства и детства
РЕЗЮМЕ
Сочетание у беременной плацентарной недостаточности (ПН) и маркёров продуктивной герпетической и цитомегаловирусной инфекции наиболее прогностически неблагоприятно для ново-
рожденного. При этом у новорожденных достоверно чаще определяются тяжёлые отклонения в состоянии здоровья (асфиксия, задержка внутриутробного развития, врождённые пороки и аномалии развития, гидроцефалия, манифестные признаки ВУИ, неврологические отклонения). В
