Введение к работе
Актуальность темы. Известно, что нарушения материнского иммунного ответа могут приводить к досрочному прерыванию беременности, задержке развития плода, гестозу и другим осложнениям гестационного процесса [Hu Y., et al., 2006, Sargent I., et al., 2007, Сидельникова В. М., Сухих Г. Т. 2010]. Важную роль в развитии и поддержании беременности отводят популяции CD56+ естественных киллеров, которые составляют доминирующую часть лейкоцитарного инфильтрата децидуальной оболочки плаценты [Bulmer, 2009]. Однако биологический смысл резкого увеличения содержания ЕК в материнской части плаценты на ранних сроках гестации все еще остается до конца не понят. Ранее высказывалось предположение о том, что при физиологически протекающей беременности децидуальные ЕК находятся в неактивированном состоянии, что препятствует развитию ими цитотоксического ответа в отношении клеток плодового происхождения [King A. 2001, Kopcow H.D. 2005], однако данные последних лет не подтвердили эту гипотезу [Trundley, A. 2004., Trowsdale J. 2008]. Показано, что децидуальные ЕК обладают достаточно высоким уровнем цитотоксической активности, сравнимым с таковым у ЕК эндометрия [Jones R.K. 1997., King A. 2000., Mincheva-Nilsson L 2000]. Известно, что функциональное состояние CD56+ ЕК определяется характером поступающего через рецепторы сигнала [Ярилин А.А. 2010], а уровень активации ЕК определяется балансом экспрессируемых на мембране активирующих и ингибирующих рецепторов [,, 2006, Grzywacz, 2006]. Однако, особенности экспрессии рецепторов различного типа децидуальными ЕК при физиологической и патологической беременности, а также возможные механизмы их регуляции в настоящее время практически не изучены.
При развитии тканей ранней плаценты клетки вневорсинчатого цитототрофобласта инвазируют децидуальную оболочку плаценты, формируя так называемые клеточные островки и клетки эндоваскулярного трофобласта [Bulmer 2010., 2010]. Успешная инвазия трофобласта обеспечивает нормальное развитие тканей плаценты и эмбриона [Chaouat G., e.a., 2002]. Процесс инвазии регулируется целым рядом факторов, таких как рецепторы к хемокинам [, е.а., 2003], цитокины [., е.а. 2008, , е.а., 2008], матриксные металлопротеиназы [Jones A., e.a., 2006; ., е.а. 2008]. Существует предположение, что децидуальные ЕК регулируют инвазию трофобласта [King A., 2002; Hu Y., e.a., 2006]. Есть данные, что децидуальные ЕК способны угнетать миграцию клеток трофобласта и приводить к изменению экспрессии ингибитора-1 активатора плазминогена в клетках трофобласта [Hu Y., e.a., 2006]. Однако механизмы регуляции инвазивных свойств трофобласта децидуальными ЕК до настоящего времени остаются до конца не изученными. Нет данных о характере воздействия IFN, продукция которого резко возрастает при невынашивании беременности [Chaouat G., e.a., 2006], на функциональное состояние ЕК.
Определение характера экспрессии активирующих и ингибирующих рецепторов децидуальными ЕК, а также направленности их влияния на инвазивные свойства трофобласта в ранние сроки неосложненной беременности и при самопроизвольном выкидыше в 1 триместре является актуальной задачей клинической иммунологии. Решение этой проблемы поможет уточнить характер иммунорегуляторных процессов, происходящих в интерфазе мать-плацента-плод и обеспечивающих нормальное течение беременности, глубже понять патогенетические механизмы самопроизвольного выкидыша.
Цель научного исследования
Установить особенности функционального состояния децидуальных CD56+ ЕК и их роль в регуляции инвазии трофобласта для уточнения иммунных механизмов патогенеза раннего самопроизвольного выкидыша.
Задачи исследования
-
Провести сравнительный анализ экспрессии активирующих (NKG2D, CD161) и ингибирующих (NKG2A) рецепторов децидуальными CD56+ ЕК, а также характера синтеза и продукции ими функциональных молекул при неосложненной беременности и раннем самопроизвольном выкидыше.
-
Определить особенности синтеза и продукции IFN в ткани ранней плаценты при неосложненной беременности и раннем самопроизвольном выкидыше по сравнению с аналогичными показателями эндометрия, и оценить in vitro влияние IFN на экспрессию активирующих и ингибирующих рецепторов децидуальными CD56+ ЕК.
-
В экспериментах in vitro установить особенности миграционной и инвазивной активности клеток трофобласта в норме и при раннем самопроизвольном выкидыше.
-
В эксперименте in vitro выявить особенности изменения функционального состояния децидуальных ЕК и инвазивной активности клеток трофобласта при их совместном культивировании у женщин с неосложненной беременностью и ранним самопроизвольным выкидышем.
Научная новизна исследования
Установлены новые иммунные механизмы патогенеза раннего самопроизвольного выкидыша, заключающиеся в нарушении функционального состояния децидуальных CD56+ ЕК и регуляции ими инвазивной способности клеток трофобласта.
Впервые показано, что при раннем самопроизвольном выкидыше изменяется соотношение децидуальных CD56+ ЕК, экспрессирующих активирующие и ингибирующие рецепторы в сторону преобладания цитотоксической активности, усиливается синтез и продукция IFN и GrB, а также рецепция IFN децидуальными CD56+ лимфоцитами.
Выявлено, что на ранних сроках гестации повышается синтез и продукция IFN в тканях децидуальной оболочки плаценты, при самопроизвольном выкидыше дополнительно усиливается продукция IFN децидуальными лимфоцитами.
Впервые показано, что IFN угнетает экспрессию активирующих и ингибирующих рецепторов децидуальными ЕК женщин с неосложненной беременностью ранних сроков по дозо- и время-зависимому типу.
Впервые выявлены нарушения миграционной и инвазивной активности клеток трофобласта при раннем самопроизвольном выкидыше, сопровождающиеся снижением экспрессии мРНК ММР-2 и TIMP-2 в ткани ворсинчатого трофобласта, угнетением экспрессии мРНК ММР-9 при усилении экспрессия мРНК TIMP-1 в децидуальной оболочке плаценты, что сочетается с недостаточной инвазией эндоваскулярного трофобласта.
Впервые показано, что при раннем самопроизвольном выкидыше взаимодействие децидуальных CD56+ ЕК с клетками аутологичного трофобласта ведет к неадекватной активации ЕК, сопровождающейся усилением синтеза IFN и GrB.
Установлено, что при беременности децидуальные CD56+ ЕК и IFN оказывают угнетающее действие на миграционные и инвазивные свойства клеток трофобласта, снижая синтез ММР-9 и повышая экспрессию мРНК TIMP-2 в ткани трофобласта.
Основные положения, выносимые на защиту:
При физиологической беременности на поверхности децидуальных ЕК преобладает экспрессия ингибирующих рецепторов, отмечается умеренная активация ЕК при их взаимодействии с клетками трофобласта и происходит угнетение инвазивной активности клеток трофобласта под действием ЕК.
При самопроизвольном выкидыше усиливается продукция IFN и гранзима В (GrB) децидуальными ЕК, нарушается экспрессия активирующих и ингибирующих рецепторов на их поверхности. Неадекватная активация ЕК при взаимодействии с клетками плодового происхождения ведет к усилению цитотоксического потенциала клеток, вызывая чрезмерное ограничение инвазивной активности клеток трофобласта, что определяет нарушение.
Практическая значимость результатов исследования
Установлены новые патогенетические механизмы развития раннего самопроизвольного выкидыша, обусловленные нарушением функциональной активности децидуальных CD56+ ЕК, заключающиеся в угнетении миграции и инвазии клеток трофобласта,
Разработаны нормативные значения показателей экспрессии рецепторов различного типа децидуальными CD56+ ЕК, которые можно использовать для оценки функциональной активности ЕК.
Внедрение результатов работы в практику
Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре патофизиологии и иммунологии ГОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» и на кафедре общей биологии и ботаники ГОУ ВПО «Ивановский государственный университет».
Апробация работы
Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на 12th International Symposium for Immunology of Reproduction- Varna, (Варна, Болгария, 10 мая 2009); Конференции молодых ученых, посвященной памяти В.Н. Городкова (Иваново, 16 марта 2009); Научно-практической конференции студентов и молодых ученых ИвГМА «Неделя науки - 2009» (Иваново, 20-25 апреля 2009); XIII Всероссийском научном форуме с международным участием «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 8-11 июня 2009); Конференции молодых ученых, посвященной памяти В.Н. Городкова (Иваново, 11 марта 2010); 90-й Юбилейной ежегодной итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых, посвященной 80-летию Государственной медицинской академии «Неделя науки - 2010» (Иваново, 19-23 апреля 2010); VIII конференции иммунологов Урала (Сыктывкар, 28-30 июня 2010); Юбилейной научной конференции «Клиническая иммунология, иммуногенетика – междисциплинарные проблемы» (Ташкент, Узбекистан, 11-12 октября 2010); 4-й Всероссийской конференции «Иммунология репродукции» с элементами научной школы для молодежи (Пермь 5-8 декабря 2010).
Личное участие автора
Автором самостоятельно выполнялись иммунологические исследования. Была проведена систематизация полученных результатов, их статистическая обработка, описание полученных результатов.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них 6 в рецензируемых журналах, включённых в перечень изданий, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.
Структура и объём диссертации
Материалы диссертации изложены на 140 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», трёх глав собственных исследований, главы «Обсуждение результатов», выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего 18 отечественных и 216 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 12 таблицами, 11 рисунками и 10 фотографиями.
