активация межклеточной адгезии рецепторов эмбриона и эндометрия что это такое

Готовность матки к принятию эмбриона

Возможность имплантации оплодотворенной яйцеклетки в матку жестко ограничено по времени. Это так называемое «имплантационное окно» (windowofimplantation, или WOI). Окно «открыто» 4-5 дней, обычно на 19-24 день 28-дневного менструального цикла. Оплодотворенная яйцеклетка принимает в эти дни форму бластоцисты (преимплантационный период развития плода, до прикрепления к стенке матки). Процесс имплантации регулируется множественными факторами (гормоны, цитокины, протеазы и т.д.) и состоит из трех этапов:

Чтобы все фазы прошли успешно, необходима готовность эндометрия (внутренней слизистой оболочки матки) к приему яйцеклетки.

Подготовка эндометрия к имплантации

Внутренняя слизистая оболочка матки состоит из четырех основных видов клеток:

Все они так или иначе участвуют в подготовке эндометрия к имплантации. После менструального кровотечения эндометрий выстраивает толстый тканевый слой, состоящий из эпителиальных и стромовых участков. После овуляции этот слой вновь трансформируется, еще больше усложняясь, он начинает исполнять секреторную функцию, вырабатывая цитокины, которые играют важную роль в межклеточном обмене. Когда бластоциста проникнет в матку, цитокины построят «информационный мост» между клетками эндометрия и яйцеклетки, по которому пойдет регулировка процесса имплантации. Увеличивается количество стромовых клеток – тоже важное условие для слияния тканей эндометрия и формируемого эмбриона.

В последние годы детально изучается действие некоторых протеинов (например, IGF-BP-1) на гармонизацию процессов подготовки к имплантации. Применение данных веществ позволяет на новом уровне лечить расстройства, препятствующие зачатию и наступлению беременности.

Имплантация эмбриона

Она начинается с секреторного взаимодействия поверхностных тканей оплодотворенной яйцеклетки и внутренней слизистой оболочки матки (этап аппозиции). Взаимодействие осуществляется через группу веществ с особым биохимическим строением: олигосахариды, трансмембранные гликопротеины.

На этапе адгезии сцепление поверхностей эндометрия и эмбриона поддерживают другие гликопротеины (кадгерины, остеопонтин) и клеточные рецепторы (интегрин).

Большой набор веществ задействован на этапе окончательного присоединения эмбриона к ткани матки: гормоны (эстроген и прогестерон), липидные медиаторы (простагландины), рецепторы особых клеток, именуемых «естественными киллерами» (Natural killer cells, или NK-клетки), протеины (особенно TGF-бета, EGF, IGF, гликоделин, галектин, GLUT). Иммунные свойства имплантируемого эмбриона закладываются под воздействием цитокинов LIF и интерлейкина-11. Они не только регулируют иммунную систему, но и поддерживают процесс имплантации. Так, при дефиците интерлейкина-11 возрастает опасность выкидыша. Исследования показывают, что недостаток лейкоцитозного ингибитора (LIF) также приводит к тому, что матка «отказывается» от имплантации.

Точность этих многосложных и разнонаправленных процессов важна на протяжении всего периода имплантации. Он длится около десяти дней. И именно на этом этапе, то есть до истечения второй недели с момента оплодотворения, возможно образование близнецов.

С завершением имплантации происходит и окончательное формирование эмбриона, который «возникает» из внутренней клеточной массы бластоцисты (а из внешней формируется плацента).

Источник

Когда эндометрий готов к имплантации?

Имплантацией называют процесс внедрения эмбриона в эндометрий (слизистую оболочку матки), в результате чего будущий малыш сможет продолжать развиваться, получая кислород и питательные вещества от мамы.

Цораева Юлия Руслановна
Гинеколог–репродуктолог сети центров репродукции и генетики «Нова Клиник»

Существует понятие «неполноценная имплантация», когда эмбрион проникает в эндометрий недостаточно глубоко, хорион развивается тонким и слабым, часто случается отслойка хориона и потеря беременности.

Как происходит успешная имплантация и можно ли ее прогнозировать

Глубина и полноценность инвазии (погружения) часто зависят от самого эмбриона.

Прогнозировать успех имплантации можно на основании оценки качества трофэктодермы (той части эмбриона пятого дня развития, которая впоследствии станет хорионом и плацентой).

Попадая в полость матки, эмбрион сначала «прилипает» к эндометрию и «вступает в диалог». Так называемые сигнальные молекулы вызывают трансформацию слизистой оболочки матки. Выпячиваются пиноподии (выросты эндометрия), которые обхватывают эмбрион, как пальчики. Он погружается все глубже, и сосуды слизистой оболочки начинают питать малыша.

Как изменяется эндометрий

Эндометрий — единственная ткань в организме, которая полностью обновляется каждый месяц, что необходимо для наступления беременности.

Происходит трансформация слизистой оболочки матки под действием гормонов яичников.

С первого дня цикла начинает расти один доминантный фолликул. Он выделяет эстрадиол, который с током крови достигает базального слоя эндометрия.

Под действием эстрадиола клетки слизистой оболочки матки начинают делиться и эндометрий растет. Адекватность роста легко оценить в ходе ультразвукового исследования.

Эндометрий вырастает на 1–1,5 мм за день. К моменту созревания фолликула (то есть на 13–14 день цикла) он достигает 12 мм.

До момента овуляции можно оценить и структуру базального слоя, и отсутствие прерывания линии смыкания переднего и заднего листков эндометрия. Все эти тонкие моменты очень важны. На первом же приеме есть возможность прогнозировать шансы на имплантацию.

Сразу после овуляции из лопнувшего фолликула (точнее, из желтого тела, образовавшегося на его месте после выхода яйцеклетки) выделяется прогестерон, который достигает клетки эндометрия (рецепторы).

Под действием прогестерона выросший эндометрий начинает меняться.

Перестают делиться клетки эндометрия, возникает апоптоз (поэтому часто можно заметить уменьшение толщины эндометрия во второй фазе).

Формируются выпячивания (пиноподии), достигающие своего максимума через 120 часов после начала действия прогестерона. На их верхушках образуются микроворсинки, за которые эмбрион цепляется и прилипает. Такие мельчайшие изменения на УЗИ не увидеть.

Расширяются сосуды, миометрий становится более «спокойным», не восприимчивым к сокращениям под действием окситоцина.

Успокаивающий эффект и снижение чувства тревоги также являются следствием выработки прогестерона.

Очень важное действие оказывает прогестерон на иммунную систему, формируя толерантность к эмбриону. Зачем это нужно? Благодаря гормону беременности наполовину чужеродный эмбрион не отторгается.

С первого дня действия прогестерона в ходе УЗИ видно, как эндометрий белеет. По интенсивности «побеления» можно оценить, хватает ли прогестерона (то есть выявить недостаточность желтого тела).

Если к пятому дню после овуляции эндометрий прошел все эти стадии и выглядит пышным и белым, то он готов к имплантации и можно делать перенос эмбриона. Конечно, это субъективные признаки, оценка которых зависит от опыта и знаний врача.

Как оценить рецептивность эндометрия

Через 120 часов после овуляции эндометрий становится максимально восприимчивым к имплантации (рецептивным).

Определить рецептивность слизистой оболочки можно и другими методами. Материал для исследования получают в ходе пайпель–биопсии или гистероскопии и оценивают:

Чем больше информации, тем легче врачу оценить рецептивность эндометрия и рассчитать сдвиг окна имплантации, а соответственно, максимально повысить шансы на положительный результат программы ЭКО.

Источник

Что такое вспомогательный хетчинг эмбрионов в процедуре ЭКО?

Автор статьи Госсен Валерия Александровна Врач акушер-гинеколог, врач-репродуктолог, УЗ-диагност

Несмотря несомненные успехи методов вспомогательной репродукции, до сих пор актуальны вопросы повышения эффективности ЭКО. Статистические данные не так радужны, как хотелось бы. Так, беременность наступает только у 30-35% женщин, которым проводилось ЭКО, и только у 25% она заканчивается рождением ребенка.

Причины таких различий могут скрываться во многих тонких этапах, от которых зависит результативность программ ЭКО. Поэтому эмбриологи постоянно работают над выявлением таких этапов и разработкой способов преодоления возникающих проблем.

Сегодня поговорим о том, что такое вспомогательный хетчинг при ЭКО. Если кратко, то это искусственное надсечение оболочки эмбриона, которое облегчает его выхождение. Можно сравнить с процессом вылупления цыплёнка из яйца. Хетчинг проводится перед подсадкой эмбриона.

Причины затруднения выхода эмбриона из оболочки

Эффективность процесса оплодотворения зависит от 3 основных составляющих:

После слияния яйцеклетки со сперматозоидом до этапа внедрения в слизистый слой эмбрион покрыт прозрачной оболочкой, которую по-другому называют зоной пеллюцида. Разрыв этой оболочки – это важный этап, который определяет эффективность зачатия, как естественного, так и искусственного.

Однако не все бластоцисты могут осуществить хетчинг. Полный разрыв блестящей оболочки может не состояться, даже несмотря на наличие надрыва. Причиной могут быть следующие факторы:

Об отсутствии хетчинга при попытках самостоятельного зачатия обычно думают, когда беременность не наступает, а расширенное дополнительное обследование не выявляет отклонений. Нарушение тонких механизмов оплодотворения может быть выявлено только с использованием современных молекулярных методов, к которым прибегают при проведении ЭКО.

В гинекологии сейчас приняты четкие временные интервалы, когда допустимо консервативное лечение, направленное на улучшение фертильности. Если же эффекта так и не удается достичь, то следующим шагом является проведение ЭКО, и чем раньше пара проведет искусственное оплодотворение, тем лучше. Это позволит добиться наилучшего результата и избежать критического снижения овариального резерва.

Хетчинг физиологический и вспомогательный

Что такое хетчинг в ЭКО? Это искусственное моделирование физиологических процессов, направленных на успешное зачатие. При самостоятельном зачатии оплодотворенная яйцеклетка по маточным трубам спускается в полость матки (обычно это верхняя треть). В это время инициируется физиологический хетчинг, то есть лизис прозрачной оболочки, который делает возможным прикрепление оплодотворенной яйцеклетки к слизистой матки.

Было установлено, что в лабораторных условиях хетчинг происходит на 5-6-й день с момента слияния женских и мужских хромосом. Этот процесс опосредован 2 основными факторами:

В естественных условиях механизм хетчинга, скорее всего, является более сложным.

Технология хетчинга в ЭКО

Что это хетчинг в программе ЭКО, мы выяснили, а теперь рассмотрим, как же проводится эта процедура. Технология зависит от выбранного метода. В настоящее время наиболее распространенным является лазерный хетчинг. Под большим увеличением микроскопа бесконтактным лазерным диодом проводится лизис прозрачной оболочки. Этот процесс является контролируемым, проводится быстро и точно. Это определеяет высокую безопасность и эффективность метода.

Вспомогательный хетчинг является высокотехнологичным вариантом помощи. Однако иногда может приводить к развитию специфических осложнений. Такими являются:

Методы вспомогательного хетчинга

Вспомогательный хетчинг в криопротоколе и в том же цикле, когда был осуществлен забор яйцеклетки, может проводиться разными способами. Поэтому выделяют следующие разновидности:

Вспомогательный хетчинг повышает эффективность ЭКО, если проводится по показаниям. Объясняется этот факт 3 основными механизмами:

Когда процедуру включают в программу ЭКО?

Сначала врач определяет, нужен ли хетчинг при криопереносе. Если же эта процедура показана, то есть у пары имеются определенные факторы риска, то хетчинг значительно повышает шансы наступления беременности. Такая технология повышения эффективности ЭКО не оказывает ни краткосрочного, ни долгосрочного отрицательного влияния на развитие ребенка. Поэтому при наличии показаний должна проводиться без опаски.

Надо ли делать хетчинг эмбрионов при криопереносе, зависит от возраста, акушерского анамнеза и морфологии яйцеклетки. Основными показаниями к проведению являются:

Надо ли хетчинг эмбрионов при криопереносе, помогут разобраться эмбриолога репродуктивного центра «СМ-Клиника». В нашем Центре установлено современное оборудование, которое позволяет детально оценить состояние прозрачной оболочки, а квалифицированные специалисты проанализируют клиническую ситуацию и объективно оценят наличие показаний. В «СМ-Клиника» выполняются все этапы ЭКО и внедрены инновационные технологии в области репродукции человека, которые позволяют повышать количество наступивших беременностей.

Источник

Роль эндометрия в имплантации (обзор литературы)

Цель статьи – рассмотреть вопросы, касающиеся хронологической анатомии имплантации бластоциста, некоторых особенностей эндометрия, а также главных клеточных и молекулярных изменений, присущих эндометрию в течение преимплантационной фазы менструального цикла человека.

Хронологическая анатомия имплантации

Оплодотворенный ооцит на 4-й день после овуляции внедряется в полость матки на стадии морулы. На 5-й день после овуляции морула превращается в бластоцист. У человека процесс имплантации начинается от 7-го дня после овуляции, хотя его точное время остается до конца неизвестным. В начале имплантации бластоцист имеет 100–120 клеток. Более подробно о деталях имплантации бластоциста описано в работах [33, 47].

Контакт бластоциста с эпителием

На этой стадии пиноподы (микробугорки), находящиеся на апикальной поверхности покровного эпителия, выделяют особую жидкость, свободно распространяющуюся по полости матки. Этот процесс носит название «пиноцитоз». Как следствие этого процесса, бластоцист входит в тесный контакт с эпителием матки.

Внедрение бластоциста (адгезия)

У людей эта стадия начинается с 6-го дня после овуляции [4]. Адгезия бластоциста может быть определена как стадия тесных функциональных взаимоотношений, формирующихся между наружными мембранами клеток трофобласта и покровного эпителия. Бластоцист входит в тесный контакт с эпителием. В экспериментах на животных отмечено смещение зоны пелюцида в течение этой стадии. У человека смещение зоны пелюцида не происходит.

Стадия характеризуется пенетрацией плодного яйца в маточный эпителий. У людей синцитиотрофобласт вторгается между эпителиальными клетками и прорастает в сторону базального слоя. Это так называемый интерстициальный вид инвазии. Трофобласт проникает в строму так глубоко, что покровный эпителий полностью смыкается над ним.

В течение преимплантационной фазы менструального цикла различные компоненты эндометрия: железистый эпителий, покровный эпителий, стромальные клетки, стромальные сосуды и межклеточная матрица, претерпевают морфологические, клеточные и молекулярные изменения. Некоторые их них имеют ограниченный жизненный цикл. Хотя каждый компонент эндометрия это отдельная анатомическая структура, в совокупности они функционально и паракринно взаимосвязаны. В последующих разделах представлены главные изменения каждого компонента эндометрия.

Железистый эпителий. Анатомические изменения. Молекулярные изменения

В период имплантации увеличивается митотическая активность желез. Диаметр железистой оболочки увеличивается от 50 мкм на день пика ЛГ (ЛГ+0) до 100 мкм на 8-й день после пика ЛГ (ЛГ+8) и коррелирует с концентрацией эстрадиола. Секреторная активность желез достигает максимума. Только во время секреторной фазы видны 3 характерные структурные черты желез эндометрия: гигантские митохондрии, гликогеновые отложения и система ядерных каналов.

Плацентарный протеин 14 (ПП14) является главным секреторным продуктом желез эндометрия в течение второй половины лютеиновой фазы цикла и I (раннего) триместра беременности. ПП14 –гликопротеин с мол. м. 42 кД, содержащий 17% карбогидрата. Под влиянием прогестерона железистый секреторный эпителий синтезирует и выделяет ПП14. Показано, что ПП14 – прогестеронзависимый эндометриальный белок, отмечен его недостаток в ановуляторных циклах [11]. Ген ПП14 содержит прогестеронрегулирующие элементы [46]. ПП14 препятствует лимфопролиферации и подавляет активность природных клеток киллеров, которые присутствуют в больших количествах в эндометрии на стадии ранней беременности. Предположено, что ПП14 защищает имплантируемый эмбрион от отторжения материнской иммунной системой. Исследования биоптата эндометрия в период овуляции показали, что при окраске область эндометрия, содержащая ПП14, значительно меньше прокрашивается у женщин с поврежденным эндометрием по сравнению с пациентками, имеющими его нормальное строение [20, 21]. Женщины, перенесшие повторные внутриматочные манипуляции, имеют пониженные концентрации ПП14 в маточной жидкости по сравнению с контрольной группой.

Покровный эпителий. Анатомические изменения

Покровный эпителий – эпителий, покрывающий полость матки. Он первым контактирует с бластоцистом и в нем происходят анатомические и молекулярные изменения, повышающие рецепторную активность эндометрия к нидации бластоциста. В период имплантации главной анатомической особенностью покровного эпителия является появление микропротрузионов (микробугорков) от апикальной поверхности эпителия к слизистой оболочке матки. Эти микропротрузионы называются «пиноподы». Они появляются на 6-й день после пика ЛГ (ЛГ+6) с продолжительностью жизни 48–72 ч. Пиноподы ингибируются эстрогенами и стимулируются прогестероном. Возникновение пинопод совпадает с окном имплантации, которое появляется в период максимальной рецепторной активности эндометрия. P.Rogers и S.Murphy [49] исследовали морфологическую картину эндометрия у пациенток, получавших заместительную гормонотерапию по поводу преждевременного истощения функции яичников. Авторы проводили сканирующую электронную микроскопию и биопсию эндометрия. Выявлены 7 эпителиальных морфологических характеристик у 23 пациенток, каждая из которых получала в течение 28 дней заместительную гормонотерапию. В результате проведенного исследования сделано заключение об отсутствии корреляции между 7 изученными морфологическими чертами эндометрия и его рецепторной активностью на основании того, что у женщин с недостаточным развитием этих потенциальных анатомических маркеров в последующих циклах ЭКО и ПЭ наступала беременность.

Молекулярные изменения Гепарин-сульфат-протеоглюкан (ГСПГ)

ГСПГ – молекула, которая может играть роль в соприкосновении бластоциста с эпителием матки в фазу имплантации. D.Carson и соавт. [7] сообщили, что рецепторы ГСПГ наиболее выражены в апикальной мембране покровных эпителиальных клеток мышей в период имплантации. ГСПГ также ярко выражен на наружной поверхности мышиного бластоциста во время прикрепления бластоциста к поверхностному эпителию in vivo и in vitro. Можно предположить, что мышиный бластоцист использует рецепторы ГСПГ покровного эпителия для облегчения своего прикрепления к матке. У людей эндометриальный ГСПГ присутствует на основных мембранах сосудов и желез во время лютеиновой фазы менструального цикла.

Электроотрицательный заряд клеток покровного эпителия и толщина гликокаликса уменьшаются во время периимплантационной фазы менструального цикла. Уменьшение электрического заряда может понизить электростатическую пульсацию между бластоцистом и эндометрием в течение чувствительной (сенситивной) фазы прикрепления бластоциста к матке. Уменьшение заряда покровного эпителия, однако, не является единственным условием для адгезии бластоциста. В некоторых исследованиях, хотя поверхностный заряд покровного эпителия матки был уменьшен введением эстрогенов, прикрепление бластоциста к маточному эпителию не произошло [35]. Уменьшение поверхностного заряда является следствием повторного распределения гликоконъюгатов, находящихся на поверхности клетки. С.Murphy и соавт. [36] выявили заметное увеличение числа, формы и агрегации внутри мембранных частиц в апикальной поверхности мембраны крысиных эпителиальных клеток эндометрия в течение имплантации у крыс, получавших гормоны яичников. Авторы предположили, что внутримембранные частицы могут относиться к группам мембранных карбогидратов, и изменения в имплантации можно контролировать по уровню гликоконъюгатов, находящихся в слизистой матки. Число лектинов и моноклональных антител было использовано в аналитических пробах для оценки наличия и клеточного распределения некоторых гликоконъюгатов на поверхности эпителиальных клеток [6, 16]. При приближении имплантации гликокаликс покровного эпителия накапливает гликопротеины, содержащие N-ацетилглюкозаминовые и b1-галастозаминовые цепи, где число молекул с альфасиаликовым кислотным компонентом заметно понижено. В серии экспериментов на мышах авторы [12–14] выявили в крови группы антигенов карбогидратов, которые присутствовали в эпителии эндометрия, но не на стромальных клетках. Один из антигенов являлся олигосахаридным детерминантом H-типа, т.е. лакто-Н-фукопендозом-1 (ЛНФ-1). Этот карбогидрат присутствует на всех слизистых и железистых эпителиальных клетках до 4-го дня беременности. Его наличие стимулируется эстрогеном и прогестероном. Эндометриальный ЛНФ-1 связан с бластоцистом посредством рецепторов, находящихся на трофобласте. Рецепторы выявляются до и в период имплантации [32].

Мuc-1 – циклозависимый гликопротеин, выявленный на покровном эпителии в экспериментальных исследованиях у мышей [5] и у человека [9]. Исследователями продемонстрированы диаметрально противоположные образцы его протеинового воздействия у мышей и человека. У мышей синтез Мuc-1 mRNA и белков в покровном эпителии заметно уменьшается в течение диэструса и становится незаметным перед адгезией бластоцисты. В эндометрии человека синтез Мuc-1 достигает своего максимума во время имплантации. Из этих исследований следует, что у мышей исчезновение Мuc-1 связано с открытием имплантационного окна, в то время как у людей появление Мuс-1 очерчивает имплантационное окно.

Стромальные клетки состоят главным образом из 2 различных популяций клеток: фибробластов и лейкоцитов. Во второй половине секреторной фазы цикла фибробласты под воздействием прогестерона трансформируются в псевдодецидуальные клетки, которые выглядят как большие клетки с темным очерченным ядром. Гистамины, простагландины, лейкотриены, плацента-стимулирующий фактор, интерлейкин-1 и ангиотензин-II также вовлечены в индукцию децидуальной трансформации стромальных фибробластов. Качественные и количественные профили эндометриальных стромальных лейкоцитов были изучены при использовании иммуногистохимической техники и биопсий эндометрия, произведенных в определенное время. Некоторые из субпопуляций лейкоцитов демонстрировали специфические изменения. Количество клеток CD8+ (Т-супрессор/цитотоксин) заметно увеличивается в период от 4-го до 7-го дня после пика ЛГ (ЛГ+4 – ЛГ+7), в то время как количество макрофагов CD68+ увеличивается от 10-го до 13-го дня после пика ЛГ (ЛГ+10 – ЛГ+13). Количество лимфоцитов с необычным фенотипом (СD56+ СD38+ СD2+) повышается главным образом после 7-го дня от пика ЛГ (ЛГ+7) [18]. По сравнению с контрольной группой беременных, женщины, страдающие необъяснимым бесплодием, имеют значительно меньшее число стромальных СD56+, СD38+ и СD8+ в лютеиновую фазу цикла. Отмеченные различия в популяциях эндометриальных лейкоцитов у женщин контрольной группы и у женщин с бесплодием могут служить одной из причин неудачных попыток имплантации. Возможные механизмы на эндометриальном уровне включают в себя неадекватную материнскую иммуносупрессию и/или неблагоприятный ответ на внедрение трофобласта [20, 21].

Во время имплантации проницаемость стромальных сосудов больше всего увеличивается в местах имплантации. Эта реакция наблюдалась у всех особей изучавшихся млекопитающих, включая крыс, хомяков, мышей, кроликов и хорьков. Визуально оценить увеличение сосудистой проницаемости можно после внутривенной инъекции макромолекулярного красящего вещества [38]. Многие исследователи доказывают роль простагландинов в реактивности сосудов эндометрия. В последнее время большое внимание уделяют другому показателю – кортикотропин-рилизинг-гормону (КРГ). По сравнению с межимплантационными местами имплантационные территории имеют более высокие концентрации КРГ и белков [34]. Количественные пробы, взятые у пациенток, показали повышение уровня концентрации КРГ в местах имплантации в 3,5–5 раз по сравнению с межимплантационными. С помощью иммуногистохимическиго анализа была изучена локализация КРГ. Исследования показали, что стромальные клетки положительно реагируют на КРГ только в местах имплантации. Этимология этого феномена не ясна. А.Psychoyos и соавт. [39] выяснили, что эмбрионные факторы, такие, как интерлейкин-1, стимулируют производство эпителиальными клетками простагландинов Е и F, которые в свою очередь стимулируют синтез КРГ стромальными клетками.

Большинство компонентов внеклеточной матрицы производится стромальными фибробластами. Эпителиальные клетки участвуют в формировании внеклеточной матрицы. В течение пролиферативной фазы менструального цикла фибронектин, витронектин и коллагены типов III, V и VI являются главными интерстициальными компонентами. По приближении имплантации интерстициальные коллагеновые волокна свободно рассасываются, и межклеточная матрица становится менее вязкой и богатой в субстанциях. Сокращается стромальная иммунореактивность для коллагенов типов III и V. У людей главным изменением интерстициума являются большие потери коллагенов типа VI, начинающиеся в среднесекреторную фазу цикла и продолжающуюся после имплантации [1]. Предполагается, что отсутствие коллагенов типа VI является главным фактором, позволяющим в дальнейшем способствовать отеку, а также увеличению внеклеточного пространства. Основные мембраны перидецидуальных клеток демонстрируют структурные сходства с основными мембранами железистого или покровного эпителия [1]. На ранней стадии лютеиновой фазы цикла вокруг стромальных клеток появляются ламинин и фибронектин. ГСПГ и коллаген типа IV появляются во время поздней лютеиновой фазы цикла, когда стромальные клетки полностью трансформируются в перидецидуальные клетки. Согласно предположению J.Aplin и соавт. [1], внеклеточная матрица четко очерчивает границы, в пределах которых происходят разнообразные клеточные процессы: миграция, имплантация, а также плацентация.

Молекулы адгезии и эндометрий

Молекулы адгезии являются клеточными поверхностными рецепторами адгезии. Существуют четыре главные группы молекул адгезии: интегрины, кадгерины, селектины и супергруппа иммуноглобулинов. Интегрины – трансмембранные гликопротеины которые представлены двумя изоформами: a и b. Они взаимодействуют с гликопротеинами межклеточной матрицы и молекулами клеточного покрова. Многие из интегриновых рецепторов образуют трипептидные аргинино-глико-аспартидные кислотные цепи, которые обычно проявляются в компонентах межклеточной матрицы. Интегрины играют различную функциональную роль: они участвуют в клеточной миграции и соприкосновениях клеток с межклеточной матрицей, а также в межклеточных коммуникациях. Интегрины задействованы во всех стадиях имплантации, а именно: фертилизации, имплантации и плацентарном развитии [3, 19, 23, 24, 44]. Эндометрий чрезвычайно богат интегринами. Некоторые интегрины вырабатываются различными компонентами эндометрия в течение пролиферативной и лютеиновой фаз цикла [19, 29]. S.Tabibzadeh [44], используя иммуногистохимическую технику и моноклональные антитела к b1-интегринам, выявил, что в течение пролиферативной фазы цикла и железистый, и покровный эпителий выделяет a2b1, a3b1, a5b1 и a6b1. Недавно J.Aplin и соавт. [2] сообщили, что в апикальной цитоплазме как железистого, так и покровного эпителия присутствует подгруппа b5. В секреторную фазу менструального цикла железистые эпителиальные клетки производят a2, a3, a4 и a6, в то время как стромальные клетки производят главным образом только a5. Наличие некоторых интегринов совпадает с периодом максимальной рецепторной активности эндометрия [30]. Интегрин a4b1 отсутствует в пролиферативном эндометрии, он появляется только в железистых эпителиальных клетках сразу после овуляции (14-й день) и исчезает на 24-й день цикла, когда период максимальной рецепторной активности эндометрия подходит к концу. Интегрин avb3 выделяется железистыми эпителиальными клетками после 19-го дня цикла, при открытии имплантационного окна. На 24-й день avb1 впервые появляется в покровном маточном эпителии. Молекула a1b1 выделяется эпителиальными клетками в период от 15-го до 28-го дня цикла. Появление всех трех интегринов – a1b1, a4b1 и avb1 происходит в эпителиальных клетках только в течение 4 дней: от 20-го по 24-й день цикла. Следствием появления этих интегринов может служить признание эмбриона материнской иммунной системой и последующая успешная имплантация бластоциста. У женщин с нарушениями репродуктивной функции отсутствовал выброс интегринов в эндометрии. По сравнению с контрольной группой эндометриальные железы и покровные эпителиальные клетки женщин с необъяснимым бесплодием не выделяли a4 во время лютеиновой фазы менструального цикла. Интегрин a4b1 реагирует на фибронектин, компонент, присутствующий в фетальных трофобластах. Отсутствие a4, выделяемым железистым и покровным эпителием у женщин с необъяснимым бесплодием, может повлечь за собой неполное признание эмбриона материнской иммунной системой, прямым следствием которой является неудачная имплантация [19]. B.Lessey и соавт. [30] сообщили, что эндометрий женщин, страдающих от эндометриоза, не выделяет интегрин b3. Недостаток выделения данного интегрина также был выявлен у женщин с замедленным развитием эндометрия, а также у пациенток, перенесших как минимум 4 попытки ЭКО [26]. Более детально о молекулах адгезии описано в последних работах L.Klentzeris [15, 25, 26]. Низкий уровень интегринов (главным образом a4b1 и avb3, вырабатываемых эндометрием) у женщин, страдающих от неудачных попыток имплантации, необъяснимого бесплодия, эндометриоза или дефекта лютеиновой фазы цикла, указывает на то, что измененная рецептивторная активность эндометрия и неудачная имплантация могут служить причиной необъяснимого бесплодия у женщин.

Цитокины и эндометрий

В течение периимплантационного периода в тканях эндометрия присутствует широкий спектр цитокинов и факторов роста. Они выделяются эпителиальными клетками, макрофагами и лимфоцитами. После изучения структуры и действия цитокинов была установлена их идентичность и факторам роста. Цитокины проявляют свою активность в аутокринном, паракринном и юкстракринном эффекте. Хотя эндометрий человека имеет множество цитокинов, их точное воздействие и роль в имплантации у людей остаются неизвестными. Эксперименты, направленные на «вытеснение» гена или генного продукта (белка) определенного цитокина, могли бы ответить на множество вопросов. У людей такие эксперименты запрещены из этических и практических соображений, однако у мышей жизненная роль трех цитокинов, носящих название интерлейкина-1, лейкемия-ингибирующего фактора и колониестимулирующего фактора-1, была точно изучена.

ИЛ-1 состоит из двух субъединиц (ИЛ-1a и ИЛ-1b), являющихся агонистами, и двух рецепторов (ИЛ-1R типов I и II), а также рецептора антагониста ИЛ-1 (РА-ИЛ). Последний связан с ИЛ-1R типа I, предотвращая трансиндукцию и блокировку многих функций, связанных с активацией ИЛ-1R типа I in vivo и in vitro. В эндометрии человека ИЛ-1 и ИЛ-1b присутствуют в макрофагах и эндометриальных клетках. Экспрессия ИЛ-1b mRNA наблюдается в среднелютеиновую фазу цикла. ИЛ-1R типа I mRNA выделяется человеческим эпителием в увеличенной концентрации в течение лютеиновой фазы [41]. Наличие полной системы ИЛ-1 на белковом уровне было подтверждено в человеческом эмбрионе. В эндометрии мышей ИЛ-1a, ИЛ-1b mRNA и белок были обнаружены в макрофагах и эпителиальных клетках. Клетки покровного эпителия содержат ИЛ-1R типа I, а также обладают рецепторной иммунореактивностью, увеличивающейся в периимплантационный период. ИЛ-1 вырабатывается человеческими и мышиными эмбрионами. Показано, что эмбрионный ИЛ-1 и эндометриальный ИЛ-1R типа I вовлечены на ранних стадиях в эмбрио-материнский «диалог». Их вовлечение было подтверждено в исследованиях C.Simon и соавт. [44]. Авторы блокировали эндометриальный ИЛ-1R типа I у мышей его антагонистом – человеческим рекомбинантным ИЛ-1Ra. На 7-й день беременности имплантации мышиного эмбриона не происходило. Неудачная имплантация не была связана с ненормальным развитием бластоциста.

Лейкемия-ингибирующий фактор (ЛИФ)

Колониестимулирующий фактор (КСФ-1)

КСФ-1 является гликопротеином с мол. м. 60 кД. Первоначально он был описан как фактор роста, индуцирующий пролиферацию и дифференциацию моноядерных фагоцитов. Роль КСФ-1 в имплантации была продемонстрирована в модельных экспериментах на мышах c остеопорозом [37]. Исследователи достигли инактивирующей мутации в 5-й области гена КСФ-1. Мыши обладали следующими характеристиками: полное отсутствие системы КСФ-1 mRNA и белков, дефекты скелета, низкое число макрофагов, отсутствие КСФ-1 в матке и бесплодие. У нормальных фертильных мышей с интактным геном КСФ-1 его маточная концентрация увеличивалась до 5 в день имплантации и до 100 на 15-й день беременности. Рецепторы КСФ-1 присутствуют в мышиных бластоцистах. Авторы предположили, что взаимодействие эмбрионного рецептора КСФ и эндометриального белка КСФ-1 облегчает инициальную стадию имплантации бластоциста. Эксперименты других исследователей также показали неблагоприятный эффект КСФ-1 в имплантации. Введение КСФ-1 нормальным мышам в течение периимлантационного периода препятствовало имплантации и редуцировало эмбрион [45]. У людей воздействие эндометриального КСФ-1 на эмбрион очень схоже с таковым у мышей. Уровень КСФ-1 mRNA и белка увеличивается от пролиферативной к секреторной фазе цикла и достигает максимума в I триместре беременности. Главное место синтеза КСФ-1 – маточный эпителий. КСФ-1 также синтезируется цитотрофобластом. Рецепторы КСФ-1 присутствуют и на эндометриальных клетках и на преимплантационном эмбрионе.

Lucas D. Klentzeris
Отдел молекулярной медицины, отдел биологических наук Университета Варвик; отдел акушерства и гинекологии госпиталя Валсграв, Ковентри, Великобритания

Перевод Н.В. Баркалиной, И.Е. Корнеевой

Автор благодарит «Organon Laboratories UK» за предоставление материалов для обзора

Источник