21 января 2016г.
Резюме.
Цитомегаловирусная инфекция во время беременности способствует развитию осложнений, таких как самопроизвольный выкидыш, внутриутробная инфекция, плацентарная недостаточность. Для их предотвращения необходимо раскрытие причин развивающейся патологии. Целью нашей работы было изучение синтеза и превращения гестагенов и эстрогенов в плаценте при реактивации цитомегаловирусной инфекции во время беременности. Материалом для исследования послужили 63 образца ворсинчатого хориона, взятого при проведении медицинских абортов на сроке 9-10 недель беременности от практически здоровых женщин, которые составили контрольную группу и беременных с лабораторно подтвержденной реактивацией цитомегаловирусной инфекции. Показано достоверное уменьшение количества холестерина в периферической крови женщины и в плаценте по сравнению с контрольной группой. Реактивация цитомегаловирусной инфекции существенно меняла активность энзимов, участвующих в метаболизме прогестерона и эстрогенов. Было отмечено снижение активности фермента, преобразующего прегненолон в прогестерон в синцитио- и цитотрофобласте ворсин хориона. Интенсивность работы энзимов, метаболизирующих прогестерон (20а-гидроксистероидегидрогеназа) фиксировалась на достаточно высоком уровне. Одновременно, было выявлено уменьшение активности ферментов, участвующих в синтезе эстрогенов (3β- и 17β-гидроксистероидегидрогеназ). Полученные данные позволяют предположить снижение количества половых стероидных гормонов в ранний период гестации, что представляет собой серьезную опасность для дальнейшего ее прогрессирования.
Ключевые слова: цитомегаловирусная инфекция, плацента, холестерин, прогестерон, эстрогены Цитомегаловирус впервые был выделен в 1956 году, но только недавно выяснилось его широкое распространение, варьирующее в различных популяциях от 40 до 100% в зависимости от географических, этнических, возрастных и социально-экономических факторов. Цитомегаловирусная инфекция (ЦМВИ) относится к оппортунистическим инфекциям, клиническое проявление которых становится возможным лишь в условиях иммунодефицита. Среди всех факторов так называемой физиологической иммунодепрессии, способствующих распространению и реактивации ЦМВИ, первое место принадлежит беременности. Беременность при ЦМВИ обычно протекает с целым рядом осложнений, таких как самопроизвольный выкидыш, внутриутробная инфекция, плацентарная недостаточность и др. [10, 15]. Для предотвращения различных неблагоприятных последствий необходимо раскрытие причин развивающейся патологии [7]. Большое значение в регуляции обменных процессов и специфических изменений в системе мать — плацента — плод для обеспечения адекватных условий сохранения и нормального прогрессирования беременности имеют стероидные гормоны. Было решено проанализировать, как активация цитомегаловируса будет оказывать влияние на метаболизм гормонов. Целью нашей работы было изучение синтеза и превращения половых стероидных гормонов в плаценте при реактивации ЦМВИ во время беременности.
Материалы и методы исследования.
Материалом для исследования послужили 63 образца ворсинчатого хориона, взятого при проведении медицинских абортов на сроке 9-10 недель беременности от практически здоровых женщин, которые составили контрольную группу и беременных с реактивацией цитомегаловирусной инфекции. Реактивация ЦМВИ подтверждалась методами клинико-лабораторного обследования. По значимым параметрам (возраст, акушерско- гинекологический анамнез, наличие других хронических соматических заболеваний) на момент обследования сравниваемые группы достоверно не различались. Работа была одобрена комитетом по биомедицинской этике ФГБУ «ДНЦ ФПД» СО РАМН в соответствии с принципами конвенции о биомедицине и правах человека, а также общепризнанными нормами международного права. От всех здоровых и больных лиц было получено информированное согласие.
Диагностику цитомегаловирусной инфекции осуществляли путем определения антител класса М и G, а также индекса авидности иммуноферментным методом с помощью стандартных тест-систем ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск) на аппарате спектрофотометр «Stat-Fax 2100» (USA).
Общий холестерин выявляли с помощью коммерческих наборов «Новохол» ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск, Россия) в сыворотке и приготовленном нами гомогенате плаценты [1].
Выявление стероиддегидрогеназ производилось по методу 3. Лойда с соавт. (1982) в модификации лаборатории «Механизмы этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при НЗЛ» ФГБУ ДНЦ ФПД СО РАМН. Субстратами для выявления являлись 2мМ растворы в диметилформамиде прегненолона, прогестерона, дегидроэпиандростерона, 5андростен-17β-ол-3он и эстратриен-3-ол-17-он фирмы SIGMA (Германия). Для определения локализации энзима в качестве акцептора применялась соль тетразолия фирмы ICN Biomedicals (США) в конечной концентрации 5мМ. Как кофактор использовали НАДФ фирмы Applichem (Германия) в конечной концентрации 1мМ. 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.
Количество образующихся продуктов реакции проводили путем подсчета на программе компьютерной цитофотометрии методом измерения на стандартную единицу площади 0,1 (зонд) в 100 различных точках объекта [5]. Статистический анализ полученного материала проводился на основе стандартных методов вариационной статистики с оценкой достоверности различий по критерию Стьюдента (t). Принимались во внимание уровни значимости (р) 0,05; 0,01; 0,001. Различия считали достоверными при р<0,05.
Результаты исследования и обсуждение.
При анализе содержания холестерина в периферической крови у беременных, перенесших реактивацию цитомегаловирусной инфекции, было отмечено его достоверное уменьшение по сравнению с контрольной группой. В первом триместре его значения снизились до 4,97±0,07 ммоль/л (в контрольной группе - 5,74±0,13 ммоль/л (р<0,001)). Основным местом синтеза стероидных гормонов в период беременности является плацента, Установлено, что нет клеток, которые могли хотя бы приблизительно сравниться с трофобластом в своей способности эффективно конвертировать стероиды. Эта активность показана даже на стадии ранней бластоцисты, а к 7-й неделе гестации, когда желтое тело частично инволюционирует, плацента становится главным источником стероидных гормонов. Мы оценили содержания их прекурсора - холестерина и в самой плаценте. При реактивации цитомегаловирусной инфекции количество стероида в гомогенате ворсинчатых хорионов I триместра беременности достоверно уменьшилось до 2,25±0,106 ммоль/л по сравнению с контрольной группой, в которой данный показатель составлял - 3,57±0,134 ммоль/л (р<0,001). Таким образом, снижение концентрации стероида отмечалось не только в крови матери, но и непосредственно, в самом органе, где происходит основной процесс стероидогенеза во время беременности, что могло иметь самые серьезные последствия. Аналогичные данные были получены при исследованиях, проводимых в период реактивации герпес-вирусной инфекции [4, 6]. Холестерин крайне необходим во время беременности, поскольку участвует в реализации самых основных сигнальных путей во время эмбрионального развития, является строительным материалом для формирования нервной системы, мозга, сердца, мочеполовой системы ребенка и организации мембран клеток. Кроме этого он участвует в выработке стероидных гормонов. Плод в самом начале беременности не может сам синтезировать этот стероид, поэтому его рост и развитие зависит от поставок извне [8, 14]. Низкий уровень холестерина у матери может приводить к неблагоприятным результатам, включая малый вес новорожденного и преждевременные роды при рождении [11]. Причина низкого веса новорожденных понятна из вышесказанного. Постараемся разобраться, почему уменьшение количества стероида может привести к преждевременным родам.
Первая стадия биосинтеза одинакова для всех стероидных гормонов. Фермент плаценты P450scc отщепляет боковую цепь холестерина, превращая его в прегненолон. Прегненолон является важным промежуточным продуктом процесса и может, в зависимости от пути своего следования превращаться в различные стероидные гормоны. Его преобразование в прогестерон происходит под действием 3β- гидроксистероиддегидрогеназы I типа [3]. Была проведена гистохимическая реакция на выявление данного фермента. В качестве субстрата использовали прегненолон. В ворсинчатом хорионе контрольной группы обнаружена четкая локализация продукта реакции в синцитиотрофобласте и цитотрофобласте ворсин. Реактивация ЦМВИ во время беременности существенно меняла активность фермента. Было отмечено снижение интенсивности гистохимической реакции в синцитиотрофобласте и цитотрофобласте. Цитофотометрический показатель в этой группе составил - 23,0±0,80 усл. ед., тогда как в контрольной группе его значение было на уровне 45,5±2,93 усл. ед.. Подобная картина изменений выявлена и при изучении влияния герпес-вирусной инфекции [2]. Данный факт свидетельствует об уменьшении активности гормоногенеза уже на самых первых его стадиях.
Адекватный уровень прогестерона необходим для прогрессирования беременности. Снижение интенсивности образования гормона в плаценте, несомненно, скажется на тех процессах, которые регулируются гормоном. Основные - подавление активности гладкой мускулатуры миометрия через супрессию системы кальций-кальмодулин-MLCK, модуляция аффинности окситоциновых рецепторов и иммунодепрессивное действие, ингибирующее опосредованную через Т-лимфоциты реакцию отторжения плодного яйца. Установлено, что снижение количества прогестерона ведет к негативным последствиям. Это доказано в экспериментах, в которых индуцировалось прерывание беременности введением антител к прогестерону [9, 13].
Было проанализировано преобразование прогестерона в метаболиты. Процесс катализируется ферментами семейства альдокеторедуктаз - 20а-гидроксистероиддегидрогеназой. Для его оценки провели гистохимическую реакцию, субстратом которой выступал прогестерон. В плаценте ранних сроков беременности логично было бы ожидать низкую активность метаболизма гормона. Однако при реактивации цитомегаловирусной инфекции во время беременности интенсивность продукта гистохимической реакции в синцитиотрофобласте и цитотрофобласте была достаточно высокой. Цитофотометрический показатель составил - 21,6±0,25 усл. ед. (в контрольной группе - 39,9±0,56 усл. ед.).
В последнее десятилетие появилось много работ, в которых установлено усиление активности альдокеторедуктаз, преобразующих прогестерон в метаболиты, в конце гестации [9, 12]. По мнению всех авторов, данное обстоятельство приводит к инициации родовой деятельности. В связи с этим, можно предположить, что высокая активность в ворсинчатом хорионе ферментов, метаболизирующих прогестерон в самом начале гравидарного периода, будет способствовать созданию условий для развития угрозы прерывания беременности.
После образования прегненолона стероидогенез может идти по пути синтеза эстрогенов. В этом процессе принимают участие целый ряд энзимов, в том числе 3β-гидроксистероиддегидрогеназа, катализирующая превращение дегидроэпиандростерона в плаценте. Гистохимическая реакция на выявление фермента показала его хорошую локализацию в синцитиотрофобласте и цитотрофобласте ворсинчатых хорионов контрольной группы. Реактивация ЦМВИ приводила к уменьшению активности реакции. Цитофотометрический показатель изменился по сравнению с контрольной группой (в которой он был на уровне - 41,1±0,77 усл. ед.) и составил - 30,9±0,66 усл. ед. Следующий энзим, катализирующий конечную стадию эстрогеногенеза в плаценте, - 17β- гидроксистероиддегидрогеназа [3]. В ворсинчатых хорионах, от женщин, перенесших реактивацию цитомегаловирусной инфекции, отмечалось снижение цитофотометрического показателя интенсивности гистохимической реакции в синцитиотрофобласте и цитотрофобласте до - 29,7±0,43 усл. ед., по сравнению с контрольной группой (48,6±0,88 усл. ед.). Схожая тенденция наблюдалась во время анализа ворсинчатых хорионов от женщин с реактивацией герпес-вирусной инфекции [1]. Данные факты свидетельствовали об уменьшении активности процесса образования эстрогенов в плаценте, которое, конечно же, сказывалось на содержании данных гормонов при реактивации цитомегаловирусной инфекции.
Достаточное количество эстрогенов необходимо для беременности [13]. Они оказывают влияние на все биохимические процессы в матке, вызывают разрастание сосудов в эндометрии, способствуют оптимизации маточно-плацентарного кровотока и плацентарной неоваскуляризации, чтобы обеспечить оптимальный обмен газов и питательных веществ, необходимых для развития зародыша и плаценты. Эстрогены принимают участие в созревании печени, легких, почек, надпочечников плода, развитии половых признаков и регуляции плотности костной ткани ребенка. Также поддерживают, регулируют и инициируют синтез других гормонов беременности. Снижение количества эстрогенов, несомненно, приведет к серьезным последствиям.
Заключение.
Реактивация цитомегаловирусной инфекции в первом триместре беременности приводила к снижению содержания холестерина, как в сыворотке крови матери, так и в самой плаценте. При этом наблюдалось уменьшение активности фермента, преобразующего прегненолон в прогестерон в синцитио- и цитотрофобласте ворсин хориона. Интенсивность работы энзимов, метаболизирующих прогестерон фиксировалась на достаточно высоком уровне. Одновременно, было отмечено снижение активности ферментов, участвующих в синтезе эстрогенов. Данные обстоятельства будут способствовать падению количества половых стероидных гормонов в ранний период гестации, что ставит вопрос о дальнейшем ее прогрессировании.
Список литературы
1. Довжикова И.В. Изменение активности синтеза эстрогенов в плаценте на фоне обострения герпес- вирусной инфекции // Бюл. физиол. патол. дыхания. 2010. Вып. 37. С.11-14.
2. Довжикова И.В. Прогестерон в плаценте при беременности, осложненной обострением герпес-вирусной инфекции // Фундаментальные исследования. 2010. №4 С. 44-49.
3. Довжикова И.В. Ферменты стероидогенеза (обзор литературы) // Бюл. физиол. патол. дыхания. 2010. Вып. 37. С. 60-64.
4. Луценко М.Т. Морфофункциональная характеристика фетоплацентарного барьера при герпес-вирусной инфекции // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2004. №3. С. 155-166.
5. Луценко М.Т. Фосфолипиды при нарушении дыхательной функции организма. Благовещенск, 2006. 164 с.
6. Луценко М.Т., Довжикова И.В. Роль липидов при беременности // Бюл. физиол. патол. дыхания. 2010. Вып. 36. С. 7-15.
7. Луценко М.Т., Самсонов В.П. Основные направления и перспективы развития научно-исследовательской работы в институте физиологии и патологии дыхания СО РАМН // Бюл. физиол. патол. дыхания. 1998. Вып. 2. С. 1-9.
8. Battels A., O'Donoghue К. Cholesterol in pregnancy: a review of knowns and unknowns // Obstet. Med. 2011. Vol. 4, № 4. P. 147-151.
9. Byrns M.C. Role of aldo-keto reductase enzymes in mediating the timing of parturition // Front Pharmacol. 2011. 2. 92.
10. 1 O.Carlson A., Norwitz E.R., Stiller R.J. Cytomegalovirus infection in pregnancy: should all women be screened?
// Rev. Obstet. Gynecol. 2010. Vol.3, №4. P. 172-179.
11. Adverse birth outcome among mothers with low serum cholesterol / RJ. Edison [et. al.] // Obstet. Gynecol. Survey. 2008. Vol. 63, Is. 2. P. 81-82.
12. Reduced progesterone metabolites in human late pregnancy / M. Hill [et. al.] // Physiol. Res. 2011. Vol. 60. P. 225-241.
13. Li Y. Sex steroid metabolism in the placenta and the breast. Oulu: University of Oulu, 2004. 59 p. 14.
14. The role of maternal-fetal cholesterol transport in early fetal life: current insights / M.E. Smilde-Baardman [et. al.] // Biol. Reprod. 2013. Vol. 88, №1. P. 24.
15. Cytomegalovirus infection in pregnancy / Y. Yinon [et. al.] // J. Obstet. Gynaecol. Can. 2010. Vol. 32, №4. P.348- 354.
