Научная статья на тему 'МАРКЕРЫ ИМПЛАНТАЦИОННОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ ЭНДОМЕТРИЯ: РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ В ЦИКЛАХ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОГО ОПЛОДОТВОРЕНИЯ'

МАРКЕРЫ ИМПЛАНТАЦИОННОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ ЭНДОМЕТРИЯ: РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ В ЦИКЛАХ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОГО ОПЛОДОТВОРЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
145
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНДОМЕТРИЙ / ENDOMETRIUM / ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ (ЭКО) / IN VITRO FERTILIZATION (IVF) / ЦИТОКИНЫ / CYTOKINES / ФАКТОРЫ РОСТА / GROWTH FACTORS / РЕЦЕПТИВНОСТЬ / RECEPTIVITY

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Айламазян Э.К., Пальцев М.А., Крылова Ю.С., Шарфи Ю.Н., Полякова В.О.

Имплантация является ключевым процессом для наступления беременности. Безуспешность имплантации в циклах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) является одной из основных проблем репродуктологии. В современных исследованиях основными направлениями становятся поиск биомаркеров, а также определение оптимального времени и максимальной рецептивности эндометрия для проведения селективного переноса эмбрионов в полость матки. Однако пока нет единого мнения о ценности определения тех или иных маркеров в качестве идеального фактора, определяющего фертильность. Патогномоничности маркера недостаточно, чтобы идентифицировать восприимчивый эндометрий, из-за сложности бесплодия и индивидуальности каждой пациентки. В настоящем обзоре рассматриваются данные о некоторых сигнальных молекулах, экспрессируемых клетками эндометрия, в период предполагаемого «окна имплантации», которые участвуют в формировании рецептивности эндометрия и определяют успех имплантации, а также методы определения данных факторов для прогнозирования исходов циклов ЭКО. Рассматривается ценность факторов роста, ферментов и цитокинов для формирования панели биомаркеров, обеспечивающих персонализированный подход при лечении женщин в клиниках ЭКО.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Айламазян Э.К., Пальцев М.А., Крылова Ю.С., Шарфи Ю.Н., Полякова В.О.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MARKERS OF ENDOMETRIAL RECEPTIVITY FOR IMPLANTATION: THE ROLE AND THE VALUE IN IN-VITRO FERTILIZATION CYCLES

Implantation is the key process for becoming pregnant. Failure of implantation in IVF cycles is one of the main problems of modern reproductology. Search for biomarkers and the determination of the best time and maximal endometrial receptivity for the implementation of the selective transfer of embryos into the uterine cavity is the main direction of modern research. However, to date, there is no consensus about the value of the detection of someone or other markers as an ideal factor determining the fertility. Thepathognomonicity of the marker is insufficient to identify receptive endometrium due to the complexity of the infertility and the individuality of the each female patient. In the present review there are considered data on some signaling molecules, expressed by endometrial cells during the suggested «implantation window» which participate in the in the formation of the endometrial receptivity and determine the success of implantation, as well as methods of detection of given factors to predict the outcomes of IVF cycles. There is considered the value of growth factors, enzymes and cytokines for the delivery of a panel of biomarkers that provide personalized approach to the management of females women in IVF clinics.

Текст научной работы на тему «МАРКЕРЫ ИМПЛАНТАЦИОННОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ ЭНДОМЕТРИЯ: РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ В ЦИКЛАХ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОГО ОПЛОДОТВОРЕНИЯ»

© Коллектив авторов, 2014 УДК 618.177-089.888.11-089.163-07:618.145-076.5

МАРКЕРЫ ИМПЛАНТАЦИОННОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ ЭНДОМЕТРИЯ: РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ В ЦИКЛАХ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОГО ОПЛОДОТВОРЕНИЯ

Э.К. Айламазян1, академик РАН, профессор, М.А. Пальцев2, академик РАН, профессор, Ю.С. Крылова1, Ю.Н. Шарфи3, В.О. Полякова1, доктор биологических наук, профессор, И.М. Кветной1, доктор медицинских наук, профессор

'НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН, Российская Федерация, '99034, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; 2НИЦ «Курчатовский институт», Российская Федерация, '23182, Москва, пл. Академика Курчатова, д. '; 3Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, '99034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7—9

E-mail: emerald2008@mail.ru

Имплантация является ключевым процессом для наступления беременности. Безуспешность имплантации в циклах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) является одной из основных проблем репродуктологии. В современных исследованиях основными направлениями становятся поиск биомаркеров, а также определение оптимального времени и максимальной ре-цептивности эндометрия для проведения селективного переноса эмбрионов в полость матки. Однако пока нет единого мнения о ценности определения тех или иных маркеров в качестве идеального фактора, определяющего фертильность. Патогномонично-сти маркера недостаточно, чтобы идентифицировать восприимчивый эндометрий, из-за сложности бесплодия и индивидуальности каждой пациентки. В настоящем обзоре рассматриваются данные о некоторых сигнальных молекулах, экспрессируемых клетками эндометрия, в период предполагаемого «окна имплантации», которые участвуют в формировании рецептивности эндометрия и определяют успех имплантации, а также методы определения данных факторов для прогнозирования исходов циклов ЭКО. Рассматривается ценность факторов роста, ферментов и цитокинов для формирования панели биомаркеров, обеспечивающих персонализированный подход при лечении женщин в клиниках ЭКО.

Ключевые слова: эндометрий, экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО), цитокины, факторы роста, рецептивность

MARKERS OF ENDOMETRIAL RECEPTIVITY FOR IMPLANTATION: THE ROLE AND THE VALUE IN IN-VITRO FERTILIZATION CYCLES E.K. Aylamazyan1, M.A. Pal'tsev2, Yu.S. Krylova1, Yu.N. Sharfi3, V.O. Polyakova1, I.M. Kvetnoy1

1D.O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology, Russian Federation, 199034, Saint-Petersburg, Mendeleevskaya line, 3;

2National Research Centre «Kurchatov Institute», Russian Federation, 123182, Moscow, Akademika Kurchatova Square, 1;

3St. Petersburg State University, Russian Federation, 199034, St. Petersburg, Universitetskaya Emb., 7—9

Implantation is the key process for becoming pregnant. Failure of implantation in IVF cycles is one of the main problems of modern reproductology. Search for biomarkers and the determination of the best time and maximal endometrial receptivity for the implementation of the selective transfer of embryos into the uterine cavity is the main direction of modern research. However, to date, there is no consensus about the value of the detection of someone or other markers as an ideal factor determining the fertility. Thepathognomonicity of the marker is insufficient to identify receptive endometrium due to the complexity of the infertility and the individuality of the each female patient. In the present review there are considered data on some signaling molecules, expressed by endometrial cells during the suggested «implantation window» which participate in the in the formation of the endometrial receptivity and determine the success of implantation, as well as methods of detection of given factors to predict the outcomes of IVF cycles. There is considered the value of growth factors, enzymes and cytokines for the delivery of a panel of biomarkers that provide personalized approach to the management of females women in IVF clinics.

Key words: endometrium, in vitro fertilization (IVF), cytokines, growth factors, receptivity

Одним из наиболее эффективных методов борьбы с бесплодием является экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО), результативность которого в лучших центрах мира колеблется от 28,5 до 32,5% [1]. Отсутствие имплантации в циклах ЭКО — одна из основных проблем современной репродуктологии. С целью по-

вышения результативности циклов ЭКО в последние годы особое внимание уделяется изучению «окна имплантации» и процессам, происходящим между рецеп-торным аппаратом эндометрия и бластоцистой. Этот период приходится на 7-10-й день после овуляции и соответствует 21—24-му дню естественного 28-днев-

ного менструального цикла [2, 3] или наступает на 1—2 дня раньше в циклах стимуляции овуляции [4]. «Окно имплантации» представляет собой период времени, в течение которого эндометрий восприимчив к имплантации бластоцисты; в этот период возможно взаимодействие эмбриона и эндометрия, приводящее к имплантации бластоцисты и наступлению беременности. Продолжительность «окна имплантации» составляет около 48 ч и определяется экспрессией большого количества сигнальных молекул — таких, как цитокины, протеазы, хемокины, ионы, питательные и транспортные белки, осуществляющие паракрин-ную, аутокринную, интракринную и юкстакринную регуляцию клеточных и межклеточных взаимодействий. Эти взаимодействия модулируют дальнейшее развитие и поведение бластоцисты, распознавание беременности и адаптацию к ней организма матери. Определение оптимального времени максимальной рецептивности эндометрия для проведения селективного переноса эмбрионов в полость матки является основной целью большого числа исследований [5—8].

Разработка новых технологий геномики и про-теомики открыло широкие перспективы в разработке клинически полезных биомаркеров восприимчивости. Геномные исследования дают информацию о возможных паттернах экспрессии в восприимчивом эндометрии. Тем не менее существует множество различий между исследованиями, частично из-за различных микрочипов, применяемых для анализа, а также в критериях отбора и условиях проведения исследований. Таким образом, консенсуса по молекулярным паттернам восприимчивости еще не достигнуто. За последние годы выявлен широкий спектр биологически активных веществ, участвующих в процессе имплантации. Однако сегодня нет единого мнения о ценности определения тех или иных маркеров в качестве идеального фактора, определяющего фертильность, поэтому поиски в данном направлении активно продолжаются. Также следует отметить, что применения какого-либо одного маркера для идентификации восприимчивости эндометрия недостаточно из-за сложности механизма бесплодия и индивидуальности каждой пациентки. Поэтому необходимо формирование панели маркеров, обеспечивающих персонализированный подход в лечении женщин в клиниках ЭКО.

В настоящем обзоре рассмотрены лишь некоторые факторы, которые участвуют в формировании рецептивности эндометрия и определяют успех имплантации, а также методы определения данных факторов для прогнозирования исходов циклов ЭКО.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МАРКЕРЫ ИМПЛАНТАЦИОННОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ

Согласно современным представлениям, процесс имплантации протекает в ходе 3 взаимосвязанных и условно выделяемых фаз: присоединения (apposition), сцепления (adhesion) и вторжения (invasion). Начало процесса имплантации имеет строго фиксированный момент — это «вылупление» бластоцисты из блестя-

щей оболочки (хетчинг). Исчезновение блестящей оболочки «обнажает» рецепторы и высвобождает выход различных сигнальных молекул, которые вовлекаются в последующие этапы имплантации. Аппозиция определяется как неустойчивая адгезия бластоцисты к поверхности эндометрия и проявляется началом «диалога» между бластоцистой и рецептивным эндометрием посредством локального действия гормонов, паракринных регуляторов: ряда цитокинов (LIF, ин-терлейкинов — IL1, IL6), факторов роста (GM-CSF, VEGF, TGF, HB-EGF, IGF), простагландинов [9, 10].

Вторая фаза имплантации (adhesion) характеризуется стабильной адгезией, которая проявляется усилением функциональных взаимосвязей между эпителием трофобласта и поверхностным эпителием эндометрия посредством местных паракринных сигналов, в первую очередь таких адгезионных молекул, как интегрин aVp3, L-селектин. Интегрин aVp3, как и лиганд остеопонтин, был определен с помощью им-муно гистохимического метода в люминальном эпителиальном пространстве, которое первым взаимодействует с трофобластом. С учетом его экспрессии и локализации aVp3 был предложен как потенциальный рецептор эмбрионального прикрепления. По уровню мРНК интегрина на 21-й день цикла можно прогнозировать успех программы ЭКО. Показано отсутствие экспрессии р3-интегрина у женщин с эндометриозом и при повторных неудачных попытках ЭКО [11, 12].

Последующая стадия вторжения трофобласта (invasion) завершает процесс имплантации и характеризуется глубоким проникновением трофобласта в эпителий матки. Синцитиотрофобласт эмбриона вторгается между эпителиальными клетками и прорастает в сторону базального слоя. Над погрузившейся в толщу эндометрия бластоцистой происходит полное смыкание покровного эпителия [13—15].

Для стадии инвазии важны баланс процессов апоптоза, регулируемого каспазами, а также равно -весие между действием матриксных металлопротеи-наз и их ингибиторами. В последних исследованиях выявлена значительная роль ингибитора активатора плазминогена 1-го типа (PAI-l) в процессах инвазии и ремоделирования тканей в процессе имплантации. Данный белок участвует в протеолитическом каскаде, вовлеченном в физиологические и патологические процессы инвазии и ремоделирования тканей. Физиологическое увеличение экспрессии белка PAI-1 клетками стромы эндометрия в секреторную фазу менструального цикла способствует имплантации бластоцисты, ограничивает межклеточный про-теолиз и снижает риск геморрагий в период инвазии трофобласта. При этом чрезмерно высокий уровень белка PAI-1 связывают со снижением глубины инвазии трофобласта и нарушением имплантации [16].

Покровный эпителий матки первым контактирует с бластоцистой, в результате чего в нем происходят морфологические и молекулярные изменения, обеспечивающие восприимчивость эндометрия к нидации эмбриона. Этот процесс невозможен без

подготовки эндометрия стероидными гормонами яичников, обеспечивающими пролиферацию и дифференциацию эндометрия и выработку большого количества биологически активных молекул — таких, как факторы роста, цитокины, нейропептиды, про-теазы, ионы, питательные и транспортные белки.

В настоящее время в клинической практике для определения рецепторного аппарата наиболее широко используется иммуногистохимическая верификация рецепторов эстрогена (БЯ) и прогестерона (РЯ) в ткани эндометрия. Выявлено 2 подтипа рецептора эстрогенов, известных как БЯ-а и БЯ-в. В ряде исследований показано, что в клетках железистого эпителия экспрессия ЕЯ-в ассоциирована с секреторной функцией, в то время как экспрессия ЕЯ-а связана с процессами пролиферации клеток [17]. При беременности происходит переключение экспрессии с ЕЯ-а на ЕЯ-в, что необходимо для поддержания беременности [18]. Прогестерон подавляет экспрессию БЯ-а, но одновременно увеличивает экспрессию БЯ-в. Предполагается, что влияние прогестерона на эндометрий в секреторную фазу цикла и в ранние сроки беременности осуществляется главным образом посредством его воздействия на подтип А рецепторов, расположенных в клетках стромы эндометрия [19]. Общим результатом действия прогестерона во 2-ю фазу цикла является прогрессирующая диффе-ренцировка стромальных клеток в децидуальные, обладающие уникальными способностями регулировать инвазию трофобласта и местные иммунные реакции.

Таким образом, для обеспечения восприимчивости эндометрия рецепторный его аппарат не должен быть нарушен. Любые нарушения в экспрессии БЯ или РЯ приводят к изменению морфофункциональ-ных свойств эндометрия, особенно в период «им-плантационного окна», что приводит к нарушению имплантации бластоцисты. Данная ситуация наблюдается в циклах вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), когда в результате стимуляции суперовуляции вырабатываются погранично-высокие уровни стероидных гормонов, что приводит к модификации лютеиновой фазы цикла и нарушению ре-цептивности эндометрия [20, 21].

Несомненно, важное значение имеет адекватно функционирующая иммунная система матери, особенно в период «окна имплантации». В 1953 г. П. Медавар (Р. Меёашаг) впервые выдвинул гипотезу, согласно которой плод рассматривается как наполовину чужеродный аллогенный трансплантат. Проведенные за последние годы многочисленные научные исследования в области иммунологии и репродукции выявили несколько механизмов иммунологической толерантности материнского организма к плоду. В первую очередь под действием прогестерона в эндометрии происходит активация выработки иммунокомпетентными клетками ряда цитокинов (1Б4, 1Б5, 1Б10, 1Б17, БЩ М-СББ). Преобладание выработки цитокинов Т-хелперов-2 (ТИ-2) совместно с Т-регуляторными (Тге) клетками и снижение выработки Т-хелперов-1 (ТИ-1) в сочетании

с Th17 благоприятно влияют на процесс имплантации и дальнейшее развитие беременности [22, 15].

Таким образом, на современном этапе для объяснения механизмов иммунной толерантности во время имплантации и в течение беременности применяется расширенная модель цитокиновой секреции. Соотношение Th1/Th2/Th17 и T^-клеток используется для характеристики типа иммунной реакции [23, 24]. Во время инвазии трофобласт эмбриона тесно контактирует не только с железистыми, стромальными и эндотелиальными клетками, но и с материнскими лейкоцитами. Лейкоциты составляют около 10% клеток стромы в фазе пролиферации, их количество возрастает до 30% при наступлении беременности [25]. Популяция лейкоцитов в эндометрии состоит из Т-клеток, макрофагов и больших гранулезных лейкоцитов — LGL (large granulated lymphocytes). LGL, или эндометриальные натуральные киллеры (NK), функционально и фенотипически принадлежат к естественным киллерам, но в отличие от NK периферической крови они экспрессируют CD56, но не экспрессируют CD16 и CD57. Они редко встречаются в эндометрии в фазу пролиферации, однако в лютеиновую фазу и в фазу ранней гестации их количество быстро возрастает, они составляют >80% всех лейкоцитов.

NK-клетки играют важную роль в инвазии трофо-бласта и ремоделировании спиральных артерий. Во время децидуализации на поверхности стромальных клеток повышается экспрессия молекул HLA-I класса, которые, в свою очередь, взаимодействуют с киллер-ингибиторным рецептором (KIR) на поверхности NK-клеток, что предотвращает лизис стромальных клеток NK-клетками [26]. Отсюда следует, что отсутствие экспрессии HLA-I класса стромальными клетками может быть причиной для их атаки NK-клетками. На клетках трофобласта человека отсутствуют молекулы HLA-Ia класса — HLA-A и HLA-B, но присутствуют HLA-С, которые являются мишенью для цитотоксического действия NK. В то же время клетки трофобласта экспрессируют HLA-Ib класса HLA-E и HLA-G, которые взаимодействуют с NK-клетками эндометрия и де-цидуальной ткани и участвуют в процессах развития беременности. При нормально протекающей беременности NK-клетки способствуют формированию клеток эндотелия в спиральных артериях, что позволяет сосудам обеспечивать все возрастающие потребности в кровотоке. При исследовании KIR-рецепторов у пациенток с многочисленными неудачами ЭКО выявлено отсутствие от 3 до 7 типов KIR-рецепторов [26].

В ходе последних исследований установлена значительная роль в процессе имплантации протеинконвер-тазы (РС). Последняя относится к группе сериновых протеаз и является критическим регулятором имплантации у мышей, а также у приматов, у людей. Нока-унтные по PC6 мыши в естественных циклах не способны к имплантации. РС, в том числе и PC6, играют важную роль в посттрансляционной активации белка путем преобразования белков-предшественников в их биологически активные формы, через ограниченный

протеолиз [27]. Таким образом, РС являются важными регуляторными молекулами, необходимыми для создания больших количеств тканеспецифических и функционально важных биологически активных протеинов — таких, как факторы роста, пептидные гормоны, ней-ропептиды, белки внеклеточного матрикса, молекулы адгезии, протеолитические ферменты и интегральные мембранные белки [27]. Поэтому РС рассматриваются как основные молекулы «включения» метаболических путей и являются перспективными для клинического применения [28]. При исследовании содержания РС6 в маточных смывах выявлен значительно более высокий его уровень у фертильных женщин по сравнению с бесплодными [29, 30].

Большое значение в настоящее время отводится также ростовым факторам, присутствующим в значительных количествах в ткани эндометрия в периим-плантационном периоде [31]. Считается, что динамическая выработка инсулиноподобных факторов роста (1ОР-1 и -2), фактора роста фибробластов (ЪРОР), эпидермального фактора роста (БОР), сосудистого эндотелиального фактора роста (УБОР), факторов семейства трансформирующего фактора роста (ТОР), их митогенная активность и модуляция ими диффе-ренцировки клеток формируют восприимчивость эндометрия к имплантирующейся бластоцисте во время «окна имплантации».

Основную роль в пролиферации клеточных компонентов железистого эпителия эндометрия, стромы, гладкой мускулатуры и эндотелия сосудов играют факторы БОР, 1ОР-1 и -2, РОР и УБОР [31].

1ОР-1 и -2 оказывают биологические эффекты, связываясь с различными трансмембранными рецепторами (ЮР-Я) на поверхности клеток-мишеней. При изучении содержания 1ОР-1 и 1ОР-2 в эпителии матки и экстрацеллюлярном матриксе во время имплантации в стадии инвазии трофобласта было установлено, что 1ОР-1 экспрессировался в стро-ме и железистом эпителии, являющихся участками начального прикрепления и инвазии трофобласта. 1ОР-2 в значительно меньшей степени обнаруживался в базальном слое на латеральных плазматических мембранах, но определялся в более высокой, чем у 1ОР-1, концентрации в апикальной части клеток, что позволяет предположить его участие в стадии адгезии бластоцисты. Показано, что 1ОР-1 может действовать в качестве белка, защищающего материнский организм от избыточной инвазии трофобласта, а животные, нокаутные по гену ЮВ-1, проявляют пониженную фертильность [32].

Клетки стромы эндометрия у человека и грызунов подвергаются децидуальной трансформации непосредственно перед имплантацией под влиянием метаболического сигнала со стороны бластоцисты. Реакции присоединения бластоцисты к эндометрию предшествует экспрессия УБОР. Децидуальная трансформация развивается вначале в непосредственной близости к бластоцисте, затем метаболический сигнал эпителия передается строме с развитием

соответствующей децидуальной реакции. Важными секреторными продуктами периода децидуализации является инсулинсвязывающий эндотелиальный фактор роста (HB-EGF) [33]. HB-EGF — протеин из семейства EGF-подобных молекул. Он обладает про-митогенными свойствами и вырабатывается многими клетками организма. Выявлено, что этот белок стимулирует выход бластоцисты из zona pellucida, активирует рост и развитие бластоцисты и трофо-бласта. Экспрессия данного белка носит прогесте-ронзависимый характер, определяясь в эндометрии в течение всего цикла, преобладая в пролиферативную фазу в строме, а в середине секреторной фазы — на апикальной поверхности покровного эпителия [34]. HB-EGF синтезируется как трансмембранный белок (tm-HB-EGF) который впоследствии может переходить в растворимую форму под действием протеоли-тических факторов или оставаться в связанной форме. Он может связывать и активировать 2 трансмембранных рецептора - EGF (HER1) и ErbB4 (HER4) и выступать в качестве юкстакринного и паракринного ростового фактора различных клеток [35, 36].

Ангиогенез в эндометрии регулируется многочисленными факторами - как стимулирующими, так и ингибирующими образование сосудов, которые при нормальных условиях взаимно уравновешиваются. Большинство работ по ангиогенезу в эндометрии сегодня сфокусировано на исследовании VEGF.

VEGF — один из главных регуляторов ангиогене-за; его важная роль проявляется как при физиологическом, так и при патологическом ангиогенезе. Среди существующих 6 подтипов VEGF, VEGF-А является наиболее значимым фактором регуляции ангиогенеза и наиболее активно экспрессируемым в эндометрии человека [37]. Максимальная экспрессия VEGF эпителиальными и стромальными клетками эндометрия отмечена в средней секреторной фазе цикла [38]. При изучении VEGF-A в период «окна имплантации» в цикле, предшествующем проведению ЭКО, установлено значительное повышение его экспрессии у женщин с наступившей беременностью по сравнению с женщинами, у которых беременность не наступила [5]. Авторы пришли к выводу, что VEGF-A является маркером имплантационной способности эндометрия и предиктором успеха циклов ЭКО. Подобные данные получены при изучения содержания VEGF-A в смывах из полости матки в период «окна имплантации» [39]. Добавление VEGF-А в культуральную среду в виде рекомбинантной формы позитивно влияет на качество эмбрионов. Несмотря на описанные результаты, применение в клинической практике VEGF в настоящее время не разработано.

Трансформирующий фактор роста-в (TGFP) существует в виде 3 изоформ (TGF-P1, TGF-P2, и TGF-P3), которые играют ключевую роль в процессах пролиферации, дифференцировки клеток и адгезии, лежащих в основе имплантации. Действуя на эпителиальные клетки эндометрия, TGF-Ps способны стимулировать (in vitro) синтез множества других молекул, участвую-

щих в процессе имплантации, — таких, как VEGF, IGFBP-1, металлопротеиназ, лейкемия-ингибирующий фактор (LIF) провоспалительного цитокина — IL6.

Таким образом, TGF-ßs участвуют в обеспечении толерантности иммунной системы матери путем смещения иммунной реакции от Th1 в сторону образования Th2. Доказано, что TGF-ß1 участвует в процессе адгезии трофобласта к экстрацеллюлярному матрик-су [40]. Уровень TGF-ß1 в крови, полученной в день трансвагинальной пункции фолликулов, значительно выше у женщин с наступившей беременностью в программах ЭКО по сравнению с женщинами, у которых беременность не наступила [41]. Показано значительное увеличение экспрессии TGFß в ткани эндометрия у фертильных женщин по сравнению с женщинами с привычными имплантационными потерями [42]. Другие авторы отмечали, что недостаток экспрессии TGF-ß1 и TGF-ß1R в ворсинах хориона и децидуальной ткани является одной из причин самопроизвольных абортов раннего срока как при спонтанной беременности, так и при беременности в результате ЭКО [43].

Особое место среди факторов роста занимают колониестимулирующие факторы (CSF). К ним относятся гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF или CSF-3), моноцитарный коло-ниестимулирующий фактор (M-CSF или CSF-1), гранулоцитарно-макрофагальный колониестиму-лирующий фактор (GM-CSF или CSF-2) и IL3 или мульти-CSF. GM-CSF отличается от G-CSF и M-CSF меньшей специфичностью действия, стимулируя пролиферацию и дифференцировку предшественников как гранулоцитов, так и моноцитов.

Доказано, что высокий уровень G-CSF в фолликулярной жидкости определяет успех ЭКО [44], его уровень в сыворотке крови может быть предиктором беременности [45]. Более того, есть отдельные сообщения о применении G-CSF (филграстима) во время цикла ВРТ с благоприятным исходом [46].

M-CSF играет важную роль в физиологии эндометрия и патогенезе эндометриоза [47]. Уровень M-CSF в циркулирующей крови может быть прогностическим фактором исходов ЭКО у человека [48]. Внутривенное введение М-CSF в циклах ЭКО с применением мочевых гонадотропинов положительно воздействовало на фолликулогенез в яичниках, особенно у женщин с пониженным сывороточным содержанием М-CSF в начале фолликулярной фазы [49].

Л И Т Е РАТУ РА / R E F E R E N C E S

1. Ferraretti A.P., Goossens V., Kupka M. Assisted reproductive technology in Europe, 2008: results generated from European 4. registers by ESHRE. Hum. Reprod. 2012; 27 (9): 2571-84.

2. Zhioua A., Elloumi H., Fourati S. Morpho- 5. metric analysis of the human endometrium during the implantation window. Light and transmission electron microscopy study. J. Gynecol. Obstet. Biol. Reprod. 2012; 41 (3): 235-42. 6.

3. Paulson R.J. Hormonal induction of en-

GM-CSF синтезируется эндотелиальными и эпителиальными клетками органов репродуктивной системы. Максимальная экспрессия GM-CSF обнаружена в эпителиальных клетках эндометрия в середине секреторной фазы менструального цикла [50]. С момента 1-го деления эмбрион экспрессирует на своей поверхности рецепторы к GM-CSF, а культивирование эмбрионов в средах с добавлением GM-CSF в дозе, превышающей 130 пг/мл, приводило к улучшению исходов ЭКО [51, 52].

В настоящее время все 3 колониестимулирующих фактора доступны в виде рекомбинантной формы и широко применяются в различных областях медицины. В последние годы ведутся исследования по их клиническому применению в репродуктивной медицине. Имеются данные о положительном влиянии всех 3 CSF на качество эмбрионов [53, 54] и(или) рецеп-тивность эндометрия в протоколах ЭКО. Показано, что орошение полости матки G-CSF перед переносом эмбрионов, а также его подкожное введение с целью подготовки эндометрия у женщин с привычным невынашиванием и повторными неудачами имплантации в циклах ЭКО приводит к увеличению толщины эндометрия и частоты наступления беременности в циклах ЭКО [55—57]. Отмечено, что частота наступления беременности при использовании GM-CSF в день переноса эмбрионов в 2 раза больше, чем при использовании G-CSF. С точки зрения применения в клинической практике наиболее перспективным остается G-CSF, так как использование GM-CSF связано со значительным числом побочных эффектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Становится все более очевидным, что одного идеального биомаркера не существует, так как сложность патогенеза любого заболевания, ведущего к бесплодию, и физиологические особенности каждой пациентки не могут быть идентифицированы по одному биомаркеру. Исследования в этом направлении непрерывно расширяются, что ведет к появлению все новых потенциальных маркеров. Однако применению маркера в практике должны предшествовать крупные исследования на больших когортах женщин с нормальной фертильностью, что позволит определить диапазон нормы экспрессии различных молекул, стандартизировать методы и даст возможность в перспективе опираться на них при принятии решения о селективном переносе эмбриона.

dometrial receptivity. Fertil. Steril. 2011; 96 (3): 530-5.

Lopata A., Bentin-Ley U., Enders A. «Pi-nopodes» and implantation. Rev. Endocr. Metab. Disord. 2002; 3 (2): 77-86. Seo W.S., Jee B.C., Moon S.Y. Expression of endometrial protein markers in infertile women and the association with subsequent in vitrofertilization outcome. Fertil. Steril. 2011; 95 (8): 2707-10. Richter K.S., Bugge K.R., Bromer J.G. Relationship between endometrial thickness

and embryo implantation, based on 1,294 cycles of in vitro fertilization with transfer of two blastocyst-stage embryos. Fertil. Steril. 2007; 87 (1): 53-9.

7. Simon A., Laufer N. Repeated implantation failure: clinical approach. Fertil. Steril. 2012; 97 (5): 1039-43.

8. Dimitriadis E., White C.A., Jones R.L. Cy-tokines, chemokines and growth factors in endometrium related to implantation. Hum. Reprod. 2005; 11 (6): 613-30.

9. Glasser S.R. The Endometrium. London:

Taylor&Francis. 2002; 675.

10. Achache H., Revel A. Endometrial receptivity markers, the journey to successful embryo implantation. Hum. Reprod. 2006; 12 (6): 731-46.

11. Foulk R.A., Zdravkovic T., Genbacev O. Expression of L-selectin ligand MECA-79 as a predictive marker of human uterine receptivity. J. Ass. Reprod. Genet. 2007; 24: 316-21.

12. Apparao K.B., Murray M.J., Fritz M.A. Os-teopontin and its receptor alphavbeta(3) integrin are coexpressed in the human en-dometrium during the menstrual cycle but regulated differentially. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2001; 86: 4991-5000.

13. Lessey B.A. Endometrial receptivity and the window of implantation. Baillieres Best. Pract. Res. Clin. Obstet. Gynaecol. 2000; 14

(5): 775-8.

14. Krüssel J.S., Bielfeld P., Polan M.L. Regulation of embryonic implantation. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2003; 110: 2-9.

15. Nikas G., Makrigiannakis A., Hovatta O. Surface morphology of the human endometrium. Ann. n. y. acad. Sci. 2000; 900 (3): 16-24.

16. Cynthia E. PAI-1: A Multifunctional SERPIN with Complex Roles in Cell Signaling and Migration Cell Communication Insights. Endocrine J. 2010; 3: 1-10.

17. Taylor A.H., Fox K.R. Effectiveness of a primary care exercise referral intervention for changing physical self-perceptions over 9 months. Health Psychol. 2005; 24: 11-21.

18. Koehler K.F., Helguero L.A., Haldosen L.A. Reflections on the discovery and significance of estrogen receptor beta. Endocr. Rev. 2005; 26 (3): 465-78.

19. Conneely O.M., Mulac-Jericevic B., DeMayo F. Reproductive functions of progesterone receptors. Recent. Prog. Horm. Res. 2002; 57: 339-55.

20. Kolibianakis E.M., Bourgain C., Platteau P. Abnormal endometrial development occurs during the luteal phase of nonsup-plemented donor cycles treated with recombinant follicle-stimulating hormone and gonadotropin-releasing hormone antagonists. Fertil. Steril. 2003; 80: 464-6.

21. Bourgain C., Devroey P. The endometrium in stimulated cycles for IVF. Hum. Reprod. 2003; 9: 515-22.

22. Persson M., Ekerfelt C., Jablonowska B. Im-munological status in patients undergoing in vitro fertilisation: responses to hormone treatment and relationship to outcome. Reprod. Immunol. 2012; 96 (1-2): 58-67.

23. Ernerudh J., Berg G., Mjösberg J. Regulatory T helper cells in pregnancy and their roles in systemic versus local immune tolerance. Reprod. Immunol. 2011; 66 (1): 31-43.

24. Saini V., Arora S., Yadav A. Cytokines in recurrent pregnancy loss. J. Clin. Chim. Acta. 2011; 412 (10): 702-8.

25. Bulmer J.N., Morrison L., Longfellow M. Granulated lymphocytes in human en-dometrium: histochemical and immunohis-tochemical studies. Hum. Reprod. 1991; 6

(6): 791-8.

26. Male V., Sharkey A., Masters L. The effect of pregnancy on the uterine NK cell KIR repertoire. European Journal of Immunology. 2010; 41 (10): 3017-27.

27. Seidah N., Chretien M. Proprotein and prohormone convertases: a family of subtilases generating diverse bioactive polypeptides. Brain Res. 1999; 848: 45-62.

28. Rockwell N.C., Thorner J.W. The kindest cuts

of all: crystal structures of Kex2 and furin reveal secrets of precursor processing. Trends Biochem. Sci. 2004; 29: 80-7.

29. Scamuffa N., Siegfried G., Bontemps Y. Selective inhibition of proprotein conver-tases represses the metastatic potential of human colorectal tumor cells. J. Clin. Invest. 2008; 118: 352-63.

30. Heng S., Hannan N.J., Rombauts L.J. PC6 levels in uterine lavage are closely associated with uterine receptivity and significantly lower in a subgroup of women with unexplained infertility. Human Reproduction. 2011; 26 (4): 840-6.

31. Würfel W., Santjohanser C., Hirv K. High pregnancy rates with administration of granulocyte colony-stimulating factor in ART-patients with repetitive implantation failure and lacking killer-cell immunglobu-lin-like receptors. Hum. Reprod. 2010; 25 (8): 2151-2.

32. Rechler M.M., Nissley S.P. The nature and regulation of the receptors for insulin-like growth factors. Annu. Rev. Physiol. 1985; 47: 425-42.

33. Maruyma T., Yoshimura Y. Molecular and cellular mechanisms for differentiation and regeneration of the uterine endometrium. Endocrine J. 2008; 55 (5): 795-10.

34. Higashiyama S., Abraham J.A., Miller J. Heparin-binding growth factor secreted by macrophage-like cells that is related to EGF. Science. 1991; 251: 936-9.

35. Chobotova K., Spyropoulou I., Carver J. Heparin-binding epidermal growth factor and its receptor ErbB4 mediate implantation of the human blastocyst. Mech. Dev 2002; 119 (2): 137-44.

36. Elenius K., Paul S., Allison G. Activation of HER-4 by heparin-binding EGF-like growth factor stimulates chemotaxis but not proliferation. EMBO J. 1997; 16: 1268-78

37. Guzeloglu-Kayisli O., Kayisli U.A., Taylor H.S. The role of growth factors and cytokines during implantation: endocrine and para-crine interactions. Semin. Reprod. Med. 2009; 27 (1): 62-79.

38. Torry D.S., Holt V.J., Keenan J.A. Vascular endothelial growth factor expression in cycling human endometrium. Fertil. Steril. 1996; 66 (1): 72-80.

39. Hannan N., Paiva P., Meehan K.L. Analysis of fertility-related soluble mediators in human uterine fluid identifies VEGF as a key regulator of embryo implantation. Endocrinology. 2011; 152 (12): 4948-56.

40. Feinberg R.F., Kliman H.J., Wang C.L. Fransforming growth factor-beta stimulates trophoblast oncofetal fibronectin synthesis in vitro: implications for trophoblast implantation in vivo. Clin. Endocrinol. Metab. 1994; 78 (5): 1241-8.

41. Ginsburg E.S., Xiao L., Gargiulo A.R. T-helper 2 and 3 type immunity to trophoblast in successful in vitro fertilization-embryo transfer. Fertil. Steril. 2005; 83 (6): 1659-64.

42. Rajaei S., Zarnani A.H., Jeddi-Tehrani M. Cytokine profile in the endometrium of normal fertile and women with repeated implantation failure. J. Immunol. 2011; 8 (4): 201-8.

43. Cheng L.H., Cao Y.X. Study on the correlation of transforming growth factor beta1 and its receptors with spontaneous abortion after in vitro fertilization and embryo transfer. Zhonghua Fu Chan Ke Za Zhi. 2005; 40 (5): 299-301.

44. Ledee N., Gridelet V., Ravet S. Impact of

follicular G-CSF quantification on subsequent embryo transfer decisions: a proof of concept study. Hum. Reprod. 2013; 28 (2): 406-13.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

45. Salmassi A., Schmutzler A.G., Schaefer S. Is granulocyte colony-stimulating factor level predictive for human IVF outcome. Hum. Reprod. 2005; 20 (9): 2434-40.

46. Santjohanser C., Knieper C., Franz C. Granulocyte-colony stimulating factor as treatment option in patients with recurrent miscarriage. Arch Immunol. 2013; 61 (2): 159-64.

47. Decker M., Rothermundt C., Hollander G. Rituximab plus CHOP for treatment of diffuse large B-cell lymphoma during second trimester of pregnancy. Fertil. Steril. 2006; 7 (8): 693-4.

48. Budrys N.M., Nair H.B., Liu Y.G. Increased expression ofmacrophage colony-stimulating factor and its receptor in patients withendometriosis. Fertil. Steril. 2012; 97 (5): 1129-35.

49. Salmassi A., Mettler L., Jonat W. Circulating level of macrophage colony-stimulating factor can be predictive for human in vitro fertilization outcome. Fertil. Steril. 2010; 93 (1): 116-23.

50. Chegini N., Xin-Min T., Chunfeng M. The expression, activity and regulation of granulocyte macrophage-colony stimulating factorin human endometrial epithelial and stromal cells. Hum. Reprod. 1999; 5 (5): 459-66.

51. Spandorfer S.D., Barmat L.I., Liu H.C. Granulocyte macrophage-colony stimulating factor production by autologous endome-trial co-culture is associated with outcome for in vitro fertilization patients with a history of multiple implantation failures. Reprod. Immunol. 1998; 40 (5): 377-81.

52. Jenkins B.J., Le F., Gonda T.J. A cell type-specific constitutive point mutant of the common beta-subunit of the human gran-ulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), interleukin (IL)-3, and IL-5 receptors requires the GM-CSF receptor alpha-subunit for activation. J. Biol. Chem. 1999; 274 (13): 8669-77.

53. Ziebe S., Loft A., Povlsen B.B. A randomized clinical trial to evaluate the effect of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF_) in embryo culture medium for in vitro fertilization. Fertil. Steril. 2013; 99 (6): 1600-9.

54. Agerholm I., Loft A., Hald F. Culture of human oocytes with granulocyte-mac-rophage colony-stimulating factor has no effect on embryonic chromosomal constitution. Reprod. Biomed. 2010; 20 (4): 477-84.

55. Gleicher N., Kim A., Michaeli T. A pilot cohort study of granulocyte colony-stimulating factor in the treatment of unresponsive thin endometrium resistant to standard therapies. Hum. Reprod. 2013; 28 (1): 172-77.

56. Wollenhaupt K., Welter H., Einspanier R. Expression of epidermal growth factor receptor (EGF-R), vascular endothelial growth factor receptor (VEGF-R) and fibroblast growth factor receptor (FGF-R) systems in porcine oviduct and endometrium during the time of implantation. J. of Reproduction and Development. 2004: 50 (3): 269-78.

57. White C.A., Jones R.L., Salamonsen L.A. Cytokines, chemokines and growth factors in endometrium related to implantation. Hum. Reprod. 2005; 11 (6): 613-30.

Поступила 22 октября 2013 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.