2 курс / Гистология / Золотухина_И_А_Функциональная_морфология_эпителия_ворсин_плаценты

локализуется в пиноцитозных пузырьках СТ и ЦТ, слабая активность ПЩФ наблюдается на базальных цитоплазматических мембранах СТ и ЦТ [115], а также эндотелии капилляров ворсин [107].

Сроки ее появления по разным данным также сильно отличаются.

Так, по данным одних авторов [141] она появляется на 7-й неделе гестации, по данным других [148] - с 8-й недели. По мнению некоторых авторов ПЩФ имеет тенденцию уменьшаться к середине первого триместра и появляться снова только в середине второго триместра [124].

Высокая активность ПЩФ во II и III триместрах беременности,

объясняется тем, что ПЩФ облегчает мобилизацию кальция из материнской крови в скелет плода, что как раз и приходится в этот период

[30, 83].

ПЩФ регистрируется в сыворотке крови у 6,4% беременных женщин на 3-4-й неделях беременности, к моменту родов (39 - 40 недель п.м.) у 100% женщин присутствует в количестве 8-16 ЕД Боданского (до 20-32 ЕД

- в отдельных случаях), при этом выявляются, как правило, обе изоформы ПЩФ - F и S. Диапазон титра ПЩФ в сыворотке крови у женщин I

триместра беременности колеблется от 4 до 8 ЕД в 88% случаев. Это количество считается необходимой концентрацией для нормального протекания беременности. К моменту родов количество ПЩФ увеличивается в большинстве случаев в 2 раза (титр до 16-32 ЕД), что также, вероятно, является показателем компенсированного гомеостаза в системе «мать-плод» [3, 11, 13, 15]. Вместе с тем, активность общей и термостабильной ПЩФ в плазме крови матери не всегда коррелирует с активностью данных форм, определяемых в экстрактах ворсинчатого хориона. Определение активности и изучение изоформенного спектра ЩФ в ткани ворсинчатого хориона на разных сроках беременности может дать более достоверную информацию и послужит критерием уровня дифференцировки регуляторно - метаболических процессов фето-

21

плацентарного комплекса, а также поможет судить о формировании патологии во время внутриутробного развития [1, 7].

В течение беременности экспрессия ПЩФ регулируется таким образом, что до 10-й нед. беременности в плаценте присутствует ПЩФ,

похожая по свойствам на печеночную ЩФ взрослого человека, на 10-13-й

нед. обнаружен плацентарный изоэнзим, а к 14-й нед. ПЩФ высоко активна. Вероятно, печёночная ЩФ является филогенетически более древней, а ПЩФ - более поздним продуктом эволюции, т.к. встречается только у некоторых приматов и человека [13]. Промежуточное положение занимает схожая с ПЩФ по аминокислотному составу, антигенным свойствам и чувствительностью к L-фенилаланину, но менее термостабильная - тонкокишечная ЩФ человека [34, 68, 130].

Таким образом, функция ПЩФ в организме матери представляется неоднозначной. Видимо, этот энзим, участвуя в дефосфорилировании различных соединений, является активным ключевым ферментом многих метаболических процессов в быстрорастущих тканях плода, для обеспечения которых обычных гидролаз было бы недостаточно [15, 31, 87, 158]. Кроме того, ПЩФ принимает участие в активации факторов роста и,

возможно, сама обладает такими свойствами [159]. Участвует в клеточной пролиферации, в том числе и в дифференцированных тканях [60]. Есть также указания на то, что ПЩФ может играть роль активатора плазминогена, что очень важно для регуляции системы гемостаза беременных и рожениц, у которых, как правило, отмечается гиперкоагуляция [15]. Также ПЩФ осуществляет транспорт IgG к плоду

[31, 122, 162]. В физиологических условиях ПЩФ, наряду с β-ХГЧ,

плацентарным лактогеном, специфическим трофобластический β-

гликопротеином беременных, относят к маркёрам дифференцировки трофобластического эпителия [2, 119, 154]. Имеются предположения о том, что ПЩФ при неосложненной беременности принимает участие в

22

регуляции системы гемостаза, усиливает гиперкоагуляцию в момент изгнания плода, способствуя остановке послеродового кровотечения и резорбции фибрина в посткоагуляционной фазе [15].

Плацентарная щелочная фосфатаза является маркером осложнения течения беременности. Так, некоторые авторы указывают на уменьшение концентрации ПЩФ в плацентарной ткани при пузырном заносе [154].

Согласно другим данным концентрация ПЩФ увеличивается как в синцитиотрофобласте, так и в сыворотке беременных женщин при артериальной гипертензии [62, 123], но существуют и противоположные данные об уменьшении ПЩФ в плацентарной ткани при преэклампсии и эклампсии [94]. Аналогичные результаты наблюдали у беременных женщин, анамнез которых отягощен хронической плацентарной недостаточностью и инфекциями, уменьшение ПЩФ в плаценте является результатом адаптационной гиперферментемии и наблюдается при начальных признаках нарушений в фетоплацентарной системе [6, 7, 79].

Это свидетельствует о том, что метаболические изменения в плаценте сопровождаются соответственно сначала повышением активности ПЩФ в сыворотке крови и характеризуют начальные признаки нарушений в системе мать-плацента-плод, а затем снижением ее активности, вплоть до нулевой, что является неблагоприятным прогностическим признаком для плода и новорожденного.

1.4. Синцитиотрофобласт и его производные структуры

1.4.1. Структурно-функциональная характеристика

синцитиотрофобласта

Синцитиотрофобласт окружает ворсины плаценты и омывается кровью матери, которая находится в межворсинчатом пространстве. Из-за своего положения, СТ выполняет множество плацентарных функций. СТ участвует в обменных процессах, метаболизме и синтезе пептидных и

23

стероидных гормонов, необходимых для роста и развития эмбриона [140].

Некоторые гормоны, такие как хорионический гонадотропин человека (ХГЧ) [4, 134], плацентарный лактоген человека (hPL) [37] являются гормонами,

связанными с беременностью.

Объединение клеток в синцитиум плохо изучено. Так, одни исследователи [19] считают, что фосфолипид фосфатидилсерин участвует в облегчении межмембранных соединений. По мнению других ученых [39]

важную роль в этом процессе играют эндогенные ретровирусы, некоторые исследователи эту роль отводят оксиду цинка [73] и группе коннексинов,

которые участвуют в клеточном слиянии и дифференцировании [72].

Дифференцировка ЦТ в СТ стимулируется множеством факторов,

такими как сосудистый фактор эндотелиального роста (VEGF),

эндоваскулярный фактор EVT [35, 59, 66], эпидермальный фактор роста

(EGF), гранулоцитарно-макрофагальный фактор (GM-CSF, CSF-1), а также дексаметазоном, фибронектином, коллагеном I [132], низким содержанием фактора некроза опухоли TNF-α [54, 59], низким Hash-2 [27], высоким уровнем хорионического гонадотропина [120].

Синцитиотрофобласт является симпластом, он содержит большое число интенсивно окрашивающихся основными красителями ядер овальной, иногда палочковидной формы, причем более мелких размеров,

чем ядра цитотрофобласта. С середины беременности ядра формируют группы. Слияние клеток СТ происходит в результате уменьшения, на молекулярном уровне, клеточной адгезии в которой участвуют белки кадгерины [137]. Уникальная особенность ядер синцитиотрофобласта – способность перемещаться, так как между клетками отсутствуют перегородки, и участвуют в формировании «синцитиальных почек»,

которые отделяются от эпителиального покрова и становятся свободными симпластами.

24

Органеллы СТ представлены гранулярной эндоплазматической сетью и агранулярной эндоплазматической сетью, в которой происходит синтез стероидных гормонов и β-ХГЧ [58], митохондриями с тубулярными кристами, характерными для клеток продуцирующих стероиды [33, 165].

Некоторые авторы отмечают выраженную ультраструктурную гетерогенность различных регионов СТ и указывают на неодинаковую функциональную деятельность этих участков, отмечают также, что отдельные его области характеризуются вполне определенным энзиматическим профилем [98]. В СТ располагается множество секреторных гранул [99]. В синцитиотрофоблате секретируются различные гормоны [37]. Хорионический гонадотропин один из самых значимых, по химическому строению является гликопротеином, состоящим из двух субъединиц: альфа и бета. ХГЧ состоит из группы 4 независимых молекул, имеющих разное происхождение: ХГЧ выделяемый СТ, ЦТ и межворсинчатым ЦТ, свободная подъединица β-ХГЧ и ХГЧ гипофиза.

ХГЧ выделяемый СТ стимулирует секрецию желтого тела и выделение им прогестерона [26], стимулирует ангиогенеза плаценты [36, 80], также он стимулирует слияние клеток ЦТ и их дифференцировку в СТ

[160], ингибирует материнские макрофаги и их иммунный ответ на вторжение плаценты [21, 95, 127, 171], стимулирует рост органов эмбриона

[18, 150], подготавливает эндометрий матки к имплантации [64, 150].

Гликозилированный ХГЧ секретируемый ЦТ, способствует росту и инвазии ЦТ [2, 156].

Гипофизарный ХГЧ стимулирует лютеогенез и фолликулогенез.

Свободная подъединица β-ХГЧ блокирует апоптоз в раковых клетках и способствует росту опухолей [85, 116]. По данным некоторых авторов

[114] концентрация ХГЧ в сыворотке крови беременных изменяется на протяжении гестационного периода (табл. 1).

25

Плацентарный лактоген имеет большое значение в развитии и функционировании системы мать — плацента — плод. Он обладает как соматотропными, так и лактотропными (пролактиноподобными)

свойствами, поддерживает работу жёлтого тела яичников, регулирует синтез прогестерона. Этот пептидный гормон отсутствует в ранней плаценте, а в течение беременности его концентрация увеличивается [74, 133]. Отмечена четкая зависимость между уровнем этого гормона в крови матери и массой плода и плаценты, что используется в акушерских клиниках для оценки фетоплацентарной недостаточности в III триместре.

Таблица 1

Концентрация β-ХГЧ в сыворотке крови беременных женщин

(по (по данным Laurence A Cole, [114]).

1 мЕд/л = 1 нг/мл х 21,28

26

1.4.2. Производные синцитиотрофобласта

Производными синцитиотрофобласта являются - синцитиальные почки, они представлены скоплением ядер СТ [50, 28], присутствуют всю беременность и их количество увеличивается к ее окончанию [88]. О роли синтициальных почек нет единого мнения. Так, некоторые ученые считают их продуктом дегенерации синцитиотрофобласта, стареющими изменениями синцитиотрофобласта в ответ на гипоксию [63, 84] или дегенеративными образованиями, формирующимися в ответ на ишемическую рану [44]. Количество синцитиальных почек по данным ряда авторов увеличивается при патологии беременных, таких как преэклампсия [149, 155]. Морфометрические исследования синтициальных почек свидетельствуют о увеличении их диаметра в плацентах женщин,

страдающих преэкламсией (23,12±8,55 мкм) в отличие от синцитиальных почек в плацентах при неосложненном течение беременности (18,29±5,91) [155].

Известно, что отшнуровавшиеся синтициальные почки становятся свободными симпластами и попадают в межворсинчатое пространство,

заполненное эритроцитами матери, а затем уходят в венозную систему матки [10]. Изолированные, или свободные, симпласты впервые описаны в

1893 г. G.Schmorl [157], который обнаружил и идентифицировал их в капиллярах легких у женщин, умерших от эклампсии. Образование изолированных симпластов длительное время считали результатом механического отрыва их от эпителиального покрова ворсин, а эмболию ими капилляров легких — непосредственной причиной смерти беременных или рожениц [57, 92]. По современным взглядам образование свободных симпластов — процесс естественный и физиологический, встречающийся в течение всей нормальной беременности [10, 45, 46]. Они постоянно выявляются в крови, в течение суток в легкие беременной попадает около

27

100 000 - 150 000 свободных симпластов [10]. Там они разрушаются,

высвобождая эмбриональную ядерную ДНК, которая поступает в материнское кровообращение. Предполагают, что свободные симпласты подвергаются лизису в легочных капиллярах [29, 65]. В их разрушении принимают участие эндотелиоциты легочных капилляров [52, 54, 55, 56].

Поверхность симпласта напоминает рельеф ворсин, но часто не имеет микроворсинок. Диаметр свободных симпластов достигает 50—200 мкм.

Внутренняя структура свободного симпласта полностью соответствует строению синцитиотрофобласта. В центре обычно расположены ядра синцитиотрофобласта, чаще всего в количестве 5-8, но иногда их число достигает 20, содержащие эухроматин. Свободные симпласты имеют иммуноположительную реакцию с антителом против β-ХГЧ [78].

Существует несколько гипотез о функциональной роли свободных симпластов. Одни авторы считают, что свободные симпласты являются продуктом трофобластической дегенерации, и избавляют плаценту от излишков трофобластического материала [45]. Другие высказывают предположение о возможной роли свободных симпластов в развитии иммунологической толерантности матери к антигенам плода. Интенсивная

"бомбардировка" свободными симпластами (антигены плода) с высокими концентрациями β-ХГЧ является мощным физиологическим и постоянно действующим фактором, поддерживающим материнскую иммунную систему в толерантности по отношению к антигенам плода, осуществляю-

щим обратную связь между плацентой и материнским организмом в период становления функциональной системы мать — плацента — плод [52].

Имеется предположение о том, что высокая концентрация β-ХГЧ в свободных симпластах не случайна, а закономерна, поскольку накопление этого гормона и, возможно, других плацентарных белков в них представляет собой особый способ "упакованного транспорта" [10].

28

Таким образом, проблема интерпретации свободных симпластов и синцитиальных почек остается дискуссионной.

1.5. Цитотрофобласт

Цитотрофобласт – это слой клеточного трофобласта, который в зависимости от сроков гестации дифференцируется в разных направлениях. Так, ЦТ может дифференцироваться в: ворсинчатый ЦТ,

образующий эпителий ворсин, инвазивный ЦТ, экстравиллезный ЦТ [81].

ЦТ эпителия ворсин (ворсинчатый ЦТ) - этот вид ЦТ является гормонально-активным, дает начало клеткам СТ и дифференцируется в них в течение всей беременности [38, 106]. В ранние сроки беременности ворсинчатый ЦТ секретирует β-ХГЧ, что необходимо для поддержания лютеогенеза в яичниках, а к концу первого триместра СТ принимает эту функцию на себя. В составе эпителия ЦТ в течение беременности изменяется в количественном соотношении. ЦТ ворсин обеспечивает постоянство синцитиотрофобласта, восстанавливает повреждения трофобластического эпителия, а также помогает адаптироваться эпителию при патологии беременности [128]. Так, на 5-6-й нед. он принимает участие в формировании базального слоя трофобластического эпителия,

затем к 9-10-й нед. его количество уменьшается и несет прерывистый характер, на 16 нед. ЦТ имеет темные ядра и постепенно редуцируется

[10]. В III триместре беременности остаются лишь единичные ядра ЦТ ворсин [33], так же существуют данные о том, что количество ЦТ в течение всей беременности постоянно [131].

Экстравиллезный ЦТ образует якорные колоны, которые связывают бластоцисту с эндометрием матки. Образование экстравилезного ЦТ осуществляется дифференцировкой ЦТ, окружающего бластоцисту и стимулируется рядом факторов, таких как высокий уровень эндотелиального фактора роста (VEGF) [75]. Ген TGF-β ингибирует эндоглин, это повышает дифференцировку ЦТ [48], а ингибирует процесс

дифференцировки в этом направлении - трансформирующий ростовой фактор (TGF-β1, TGF-β3), глюкокортикоиды и гипоксия [132].

Инвазивный ЦТ или агрессивный - это вид ЦТ обеспечивающий внедрение бластоцисты, плацентацию и раннее эмбриональное развитие,

которое происходит в относительно низком кислородном окружении.

Гипоксия является фактором, стимулирующим инвазию цитотрофобласта.

Также ядерный белок Hif-1 в ответ на гипоксию накапливается в клетках и в комплексе с HIF-ip воздействует на гипоксия-реакционные элементы,

содержащиеся в генах, их продукты опосредуют ангиогенез, метаболизм глюкозы, клеточную пролиферацию, выживаемость, миграцию и инвазию клеток [121]. Гипоксию обеспечивают образовавшиеся трофобластические пробки, они замещают эндотелий спиральных артерии, проникая в среднюю оболочку сосуда, результатом чего является деструкция эластической и мышечной ткани и нервных волокон средней оболочки

[90]. Низкое напряжение кислорода регистрируется до 10-й недели беременности [113, 152], затем к 12-й недели устанавливается межворсинчатый кровоток и высокое кислородное напряжение [167].

Также успешная инвазия ЦТ обеспечивается коллагеназой IV типа [118],

белками интегринами [117]. Инвазия чрезвычайно важна для плацентарного и эмбрионального развития.

1.6. Базальная мембрана трофобластического эпителия

Базальная мембрана образуется при слиянии трех пластинок:

темной, светлой и ретикулярной. Ретикулярная пластинка соединена с базальной пластинкой с помощью якорных фибрилл (коллаген типа VII) и

микрофибрилл. Обе пластинки вместе называются базальной мембраной

[145]. Светлая пластинка — толщина 20-30 нм, светлый мелко-зернистый слой, прилежит к плазмолемме базальной поверхности эпителиоцитов. От

30