Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы
1.1 Околоплодные воды и их роль в обменных процессах, происходящих в системе «мать-плацента-плод»
1.1.1. Аминокислотный состав околоплодных вод
1.1.2. Вазоактивные компоненты околоплодных вод и их роль в процессах репродукции
1.1.3. Производные оксида азота и их роль в репродуктивных процессах
1.2 Плодные оболочки: краткая характеристика основных свойств и их роль в процессах репродукции
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение
3.1.Оксид азота, активность NO-синтазы и аргиназы в околоплодных водах в разные периоды физиологической и осложненной беременности
3.2. Уровень аргинина, пролина и цитруллина околоплодных вод в разные сроки физиологической и осложненной беременности
3.3 Свободнорадикальные процессы околоплодных вод в разные сроки физиологической и осложненной беременности
3.4. Плодные оболочки и их роль в параплацентарном обмене между организмами матери и плода
3.4.1. Уровень аргинина, пролина и цитруллина в плодных оболочках при физиологической и осложненной беременности
3.4.2. Содержание оксида азота, активность NO-синтазы и аргиназы в плодных оболочках при физиологической и осложненной беременности
3.4.3 Свободнорадикальные процессы в плодных оболочках при физиологической и осложненной беременности
Заключение
Выводы
Указатель литературы
- Вазоактивные компоненты околоплодных вод и их роль в процессах репродукции
- Плодные оболочки: краткая характеристика основных свойств и их роль в процессах репродукции
- Уровень аргинина, пролина и цитруллина околоплодных вод в разные сроки физиологической и осложненной беременности
- Уровень аргинина, пролина и цитруллина в плодных оболочках при физиологической и осложненной беременности
Введение к работе
Актуальность исследования. Околоплодные воды являются сложной, биологически активной средой, обеспечивающей, наряду с другими факторами, нормальную жизнедеятельность плода. В последнее десятилетие очевидность важной роли околоплодных вод и плодных оболочек в течение внутриутробного развития эмбриона и плода не вызывает сомнения, однако представление о многих обменных процессах в этих биологических средах нуждаются в дальнейшем исследовании. Данных о роли околоплодных вод и плодных оболочек как посредников передачи информации от материнского организма к плоду и от плода к матери, а также о динамике регуляторных процессов в указанных биологических объектах при физиологической и осложненной беременности крайне мало.
Осложненная беременность обычно протекает на фоне глубоких метаболических изменений и сопровождается внутриутробной гипоксией. В этих условиях имеет место чрезмерная продукция оксида азота, свободнорадикальная природа которого общеизвестна. Согласно концепции, выдвинутой Реутовым В.П. с соавторами (1992;1994;1998), превращение оксида азота в другие азотсодержащие соединения (NO2, NO3, NO+, NO- и т.д.) осуществляется в ходе окислительно-восстановительных реакций, протекающих в виде метаболического цикла. Этот метаболический цикл может активироваться при различных состояниях, в том числе и на фоне гипоксии. Зависимость цикла оксида азота (NO) от концентрации кислорода связана с тем, что активация процессов восстановления нитритов в NO происходит при участии гемсодержащих белков, способных связывать кислород. В отсутствии последнего или при его дефиците восстановленные гемсодержащие белки начинают переносить электроны на ионы NO2 , которые, в свою очередь, восстанавливаются в NO. Такая множественность эффектов NO в цикле оксида азота объясняется большим количеством продуктов его метаболизма, которые приводят к различным биологическим эффектам, что позволило называть его «дву- или даже многоликим Янусом» (Snyder S.H., 1993). Поэтому до сих пор возникают многочисленные вопросы о причине «многоликости» оксида азота, на которые до сих пор нет определенного ответа.
Кроме указанных свойств, NO обладает выраженным вазодилататорным эффектом, что объясняет широкий спектр биорегуляторного действия этой молекулы, а когда его физиологические функции изменяются на цитотоксические образуется пероксинитрит (ONOO-). Поскольку образование NO в организме лимитируется активностью NO-синтазы (NOS) (КФ 1.14.13.39), важным представляется изучение этого фермента в околоплодных водах и плодных оболочках.
Несмотря на многочисленные биохимические исследования последних лет, посвященные механизмам формирования различных осложнений беременности (в том числе преждевременных родов), ряд ключевых реакций регуляции прежде всего белкового обмена в плодных оболочках и околоплодных водах остаются практически не изученными. К их числу относится аминокислотный состав указанных биологических сред. Известно, что основной путь обмена аминокислот между матерью и плодом происходит через плаценту, однако возможен параплацентарный транспорт через плодные оболочки и поглощение аминокислот плодом с околоплодными водами (Орлов В.И. и др., 1998; 2009).
Наиболее важной аминокислотой, связанной с NO, является L-аргинин, который, как известно, способен окисляться в организме с образованием одного из ключевых регуляторов клеточного метаболизма – оксида азота (Марков Х.М., 1996; 2000; Ignaro L. et al., 1999). Однако пути метаболизма L-аргинина не ограничиваются продукцией NO. Наибольшая скорость синтеза аргинина наблюдается в цикле мочевины (орнитиновый цикл). От мощности работы цикла (орнитин-цитруллин-аргинин) зависит способность организма очищаться от белковых шлаков (Реутов В.П. и др., 1998). Следует отметить, что цитруллин, являющийся сопродуктом оксида азота при окислении аргинина, способен вновь превращаться в аргинин и в настоящее время этот путь трактуется как цитруллин/NO-цикл или аргинин/цитруллин-цикл (Morris S. et al., 1994). Аргинин является одним из самых эффективных стимуляторов продукции соматотропного гормона гипофиза и позволяет поддерживать его концентрацию на верхних границах нормы, а недостаток его приводит к замедлению роста детей (Чернобровкин М.Г. и др., 2004). Концентрация аргинина зависит от активности аргиназы, которая превращает его в орнитин и мочевину. Аргиназа (КФ 3.5.3.1.) – регуляторный фермент, определяющий доступность аргинина для синтеза оксида азота, пролина и глутамата, а также полиаминов. Аргиназа в процессе сложных ферментативных реакций обеспечивает также и синтез пролина, который в большом количестве содержится в коллагене – основном белке соединительной ткани.
В связи с вышеизложенным, целью исследования явилось изучение особенностей становления цикла оксида азота и компонентов его регуляции в околоплодных водах и плодных оболочках при физиологической и осложненной беременности.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:
-
Оценить продукцию оксида азота и активность NOS в околоплодных водах и плодных оболочках в разные сроки физиологической и осложненной беременности.
-
Изучить и сопоставить динамику содержания аминокислотного состава околоплодных вод и плодных оболочек в разные периоды физиологической и осложненной беременности.
-
Определить в разные периоды физиологической и осложненной беременности интенсивность свободнорадикальных процессов в околоплодных водах и плодных оболочках.
-
Оценить активность аргиназы в околоплодных водах и плодных оболочках в разные сроки физиологической и осложненной гестации.
-
Разработать объективные критерии для оценки состояния плода и прогноза состояния новорожденного.
Научная новизна. В процессе исследования впервые:
– получены новые сведения о содержании оксида азота, активности NOS и аргиназы в околоплодных водах и плодных оболочках в процессе формирования физиологической гестации и их дисбалансе при развитии различных осложнений беременности;
- проведено сравнительное изучение динамики содержания аргинина и его производных (пролина и цитруллина), участвующих в регуляции клеточных процессов в околоплодных водах и плодных оболочках в разные периоды физиологической и осложненной гестации;
- установлены соотношения между изученными аминокислотами в околоплодных водах при различных осложнениях беременности, что позволило разработать способ прогнозирования задержки роста плода (патент № 2425379, 2010);
- показано, что плацентарная недостаточность, лежащая в основе многих осложнений беременности, развивается на фоне усиления свободнорадикальных процессов в околоплодных водах и плодных оболочках.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Физиологическое течение беременности сопровождается значительными изменениями продукции NO, активности NOS и аргиназы, а также ряда аминокислот (аргинина, пролина, цитруллина) в околоплодных водах. Степень этих изменений, направленных на создание оптимальных условий для развития плода, различна в разные периоды гестации.
-
Осложненная беременность (ПН, ЗРП, преждевременные роды) развивается на фоне дисбаланса в околоплодных водах уровня аминокислот (аргинина, пролина, цитруллина), оксида азота и активности NOS и аргиназы. Наиболее выраженные изменения имеют место при ЗРП и преждевременных родах.
-
Увеличение продукции производных оксида азота (ONOO-, NO-глутатиона и NO-тирозина) в околоплодных водах, сопровождающееся усилением свободнорадикальных реакций, является одним из механизмов негативного влияния данных процессов, приводящих к ухудшению течения гестации.
-
Модификация продукции NO, изученных аминокислот, а также активности ферментов их обмена и свободнорадикальных реакций в плодных оболочках свидетельствует об их участии в координации процессов параплацентарного обмена между матерью и плодом.
Теоретическое и практическое значение работы. Выполненные биохимические исследования расширяют существующие представления о роли оксида азота и продуктов его метаболизма – некоторых аминокислот (аргинина, пролина, цитруллина) и других биоактивных компонентов в процессе нормального развития беременности и формировании плацентарной недостаточности, являющейся одним из наиболее распространенных осложнений гестации.
Полученные в работе данные создают теоретические предпосылки для коррекции метаболических нарушений в фетоплацентарном комплексе, особенно в те периоды гестации, в которые установлены наиболее значительные биохимические нарушения в околоплодных водах и плодных оболочках.
В результате проведенных исследований разработан информативный критерий для диагностики задержки роста плода (патент № 2425379, 2010), который внедрен в практику (в родильном отделении ФГБУ «Ростовский НИИ акушерства и педиатрии» Минздрава России).
Материалы диссертации используются в лекционных курсах на кафедре акушерства, а также на семинарах по повышению квалификации врачей Учебного центра РНИИАП.
Апробация диссертационной работы. Материалы диссертации изложены и обсуждены на следующих научных форумах: V Международной конференции по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды (Ростов-на-Дону, 2009); III, V, VI Региональных научных форумах «Мать и дитя» (Саратов, 2009; Геленджик, 2011; Ростов-на-Дону, 2012); XI, XII, XIII, XIV Всероссийских научных форумах «Мать и дитя» (Москва, 2010, 2011, 2012, 2013); VI, VII национальных научно-практических конференциях с международным участием «Reactive oxygen species, nitric oxide, antioxidants and human health» (Smolensk, 2009, 2011); IX, X, XI, XII межвузовской конференции с международным участием «Обмен веществ при адаптации и повреждении (дни медицинской лабораторной диагностики)» (Ростов-на-Дону, 2010, 2011, 2012, 2013); III научно-практическом симпозиуме с международным участием «Свободно-радикальная медицина и антиоксидантная терапия», «Кислород и антиоксиданты» (Волгоград, 2010); Российском конгрессе с международным участием «Молекулярные основы клинической медицины – возможное и реальное» (Санкт-Петербург, 2010); V, VI международных конгрессах по репродуктивной медицине (Москва, 2011, 2012); конференции «Биохимия-биофизика-информатика – три кита лабораторной медицины XXI века» (Санкт-Петербург, 2010); Международной научно-практической конференции "Актуальные вопросы акушерства, гинекологии и перинатологии" (Судак, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 работ, в том числе в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК МОН РФ – 7 статей, получен 1 патент. Личный вклад автора составляет 75%. Общий объем публикаций 3,16 печатного листа.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, включающего 143 отечественных и 135 иностранных источников. Работа иллюстрирована 22 таблицами и 18 рисунками.
Вазоактивные компоненты околоплодных вод и их роль в процессах репродукции
Для нормального функционирования и развития организма человека большое значение имеет оптимальный аминокислотный состав биологических сред. Избыточное или недостаточное содержание в тканях, органах, биологических жидкостях аминокислот является важным диагностическим признаком и может свидетельствовать о возникновении различных патологических состояний. Именно поэтому изучение аминокислотного состава тканей и биожидкостей человека на сегодняшний день является важной задачей, как клинической биохимии, так и медицины. Среди азотистых компонентов амниотической жидкости важное место занимают свободные аминокислоты. Известно, что аминокислоты околоплодных вод эффективно используются плодом в качестве пластического материала, наряду с их плацентарным источником (Майстренко В. Н., 2008).
Качественный спектр свободных аминокислот околоплодных вод аналогичен таковому в сыворотке крови матери, однако в количественном отношении между ними имеются определенные различия. В литературе встречаются неоднозначные данные о соотношении аминокислот в этих биологических жидкостях (Hernndez-Andrade E. et al., 2004; Jauniaux E. et al., 1994). Различие в количестве аминокислот в сыворотке пуповинной крови, околоплодных водах и в сыворотке крови рожениц свидетельствует, прежде всего, о том, что обмен аминокислот между этими жидкостями совершается не только по законам простой диффузии, но и в результате активных биохимических процессов (Jauniaux E. et al., 1999). Причем скорость обновления свободных аминокислот в амниотической жидкости меньше скорости обновления их в сыворотке крови матери.
Спектр аминокислот, определяемый в околоплодных водах для диагностики состояния плода, в последние годы значительно расширился (Bernstein I.M. et al., 1997; Bock J.L., 1994; Grandone E. et al. , 2006; Jauniaux E. et al., 1994; Monsen A.L. et al., 2006; Rabier D. et al., 1996). Для пренатальной диагностики ряда наследственных нарушений обмена веществ используют определение в околоплодных водах концентрации тирозина (Grenier A. et al., 1996), N-ацетил-L-аспарагиновой кислоты (Bennett M.J. et al., 1993; Kelley R.I., 1993), гомоцистеина (Parvy P. et al., 1995). Повышение нейроспецифической аминокислоты – гомоцистеина свидетельствует также о наличии дефектов нервной трубки (Steegersheunissen R.P. et al., 1995) и возможной задержки роста плода (Grandone E. et al., 2006). Кроме того, закрытые дефекты нервной трубки сопровождаются увеличением в околоплодных водах содержания фенилаланина (Legge M. et al., 1995). Снижение количества метионина в амниотической жидкости в период 13-17 недель беременности рассматривается в настоящее время как критический фактор, влияющий на рост плода и его органогенез (Monsen A.L. et al., 2006). Ещё одним маркёром задержки роста плода в околоплодных водах, по данным (Bernstein I.M. et al., 1997), является увеличение соотношения глицина и валина.
Как известно, основным механизмом обезвреживания аммиака в организме человека является биосинтез мочевины. Последняя выводится с мочой в качестве главного конечного продукта белкового и, соответственно, аминокислотного обмена. В 1932 году впервые Г.Кребс и К. Гензеляйт вывели уравнения реакций синтеза мочевины, которые были представлены в виде цикла, получившего название орнитинового (рис. 1).
Мочевина – это нетоксичное и нейтральное соединение. Ее молекула обладает небольшими размерами и легко проходит через мембраны, а так же, может беспрепятственно переносится кровью и выводится из организма с мочой, из-за хорошей растворимости в воде. Образование мочевины происходит в печени, в результате циклической последовательности реакций. Стадии проходят при использовании энергии в форме АТФ, при этом происходит расщепление на АМФ и дифосфат.
На первом этапе из гидрокарбоната (НСО3-) и аммиака образуется карбомоилфосфат. На следующем - карбамоильный остаток переносится на орнитин с образованием цитруллина. За счет реакции аспартата с цитруллином поставляется вторая аминогруппа молекулы мочевины. Для обеспечения необратимости реакции дифосфат гидролизуется полностью. К образованию аргинина приводит отщепление фумарата от аргининосукцината. Из аргинина в результате гидролиза образуется мочевина. Остающийся орнитин вновь включается в цикл мочевины.
В околоплодных водах при физиологической беременности содержится в среднем 7,0 ±0,5 ммолей мочевины/л. В условиях острой гипоксии плода ее концентрация значительно возрастает (Савельева Г.М и др., 1991; Bauk F.A. et al., 1996).
Плодные оболочки: краткая характеристика основных свойств и их роль в процессах репродукции
В истории изучения околоплодных вод отмечается несколько периодов, характеризующихся то наиболее интенсивными исследованиями, то периодическим этапом затишья, в связи с отсутствием новых идей и наличием соответствующего современного оборудования. В настоящее время одним из достижений современной медицины является возможность взятия и анализа околоплодных вод (амниоцентез) в разные сроки беременности. Данная процедура делается для получения информации о состоянии внутриутробного плода. О важной диагностической ценности изучения этой биологической среды свидетельтствуют имеющиеся данные о функциональной взаимозависимости между состоянием плода и составом амниотической жидкости. Ряд исследователей использовали амниоцентез с благополучным исходом до 14 недели беременности (Jauniaux E. et al., 1994; Klapp J. et al., 1990; Queenan J.T. et al., 1993), однако нами был проведен трансабдоминальный амниоцентез в сроки 15-17 недель и позже, когда имеется достаточное количество амниотической жидкости и содержащихся в ней клеток плода. В этот период величина матки позволяет произвести трансабдоминальный амниоцентез с максимальной безопасностью для матери и плода (Авруцкая В.В., 1994).
Развитие и прогрессирование беременности невозможно без четкого функционирования сложной сосудистой системы, обеспечивающей адекватный обмен между организмами матери и плода. Тонус сосудов в органах и тканях контролируется гуморальными, митогенными и нейрогенными механизмами. К патологии сосудистого тонуса может приводить нарушение одного из указанных звеньев регуляции в результате неадекватного образования вазоактивных веществ.
Формирование маточно-плодного кровотока зависит от баланса вазоактивных компонентов (системы NO NO-синтаза) в биологических жидкостях и тканях, обеспечивающих взаимосвязь между организмом матери и развивающимся плодом. Может возникнуть дисбаланс в указанной системе, который определяется концентрацией вазоактивных веществ. Между этими веществами в нормальных условиях существует зависимость и определенное равновесие. Сдвиг последнего приводит к увеличению или уменьшению числа сосудистых элементов, агрегации-дезагрегации клеток крови и т.д.
Продукция вазоактивного NO и активность NO-синтазы в околоплодных водах существенно возрастает по мере развития физиологической беременности (таблица 1, рис. 2) и достигает своих максимальных величин к 38-40 неделям гестации.
Изменение содержания NOx (мкмоль/л) и активности NOS (мкмоль/л) в околоплодных водах женщин в разные сроки физиологической беременности
Что касается аргиназы (рис.3), то пик её активности приходится на 20-23 неделю беременности и совпадает с пиком содержания аргинина при физиологической беременности. Существует несколько путей в метаболизме аргинина: NO-синтазный путь окисления; аргиназный, приводящий к образованию полиаминов (спермидина и спермина); декарбоксилазный, ведущий к образованию агматина. Именно в этот период (20-23 недели) наиболее усиливаются пролиферативные и ангиогенные процессы, по-видимому, такие же, как и наблюдались в плаценте, обеспечивающие нормальное развитие сосудистой сети и формирование данного органа (Praff A.W. et al., 2005).
В процессе формирования плаценты, как известно, происходят различные изменения метаболического обеспечения пролиферации на уровне аргиназного пути метаболизма, которые характеризуются высоким уровнем аргинина и максимальной активностью аргиназы (Шестопалов А.Ю., 2007), очевидно, в околоплодных водах наблюдается аналогичная ситуация.
В амниотической жидкости, взятой у женщин с осложненной беременностью, в сроке 15-27 недель (таб. 2, рис.4), продукция NO наиболее была повышена при ЗРП – в 4 раза, и при плацентарной недостаточности – в 3 раза, активность NO-синтазы увеличивалась, но в меньшей степени: на 71% – при ЗРП, и на 65% – при ПН.
Уровень аргинина, пролина и цитруллина околоплодных вод в разные сроки физиологической и осложненной беременности
Проводимое лечение указанных выше акушерских осложнений оказывается неэффективным. Это, по-видимому, обясняется тем, что функциональная система «мать-плацента-околоплодная среда-плод» исчерпала свои адаптационно-компенсаторные механизмы практически полностью ещё на доклинической стадии патологического процесса. Отсутствие необходимого эффекта в лечении только отчетливо проявляет недостаточность резервов системы для поддержания требуемого гомеостаза (Орлов А.В., 2006).
Физиологические системы и их элементы в процессе жизнедеятельности организма взаимодействуют неравномерно: преобладает физиологический (рационалистический) закон, в силу которого, получает требуемое в первую очередь тот, кто наиболее нуждается – действует целесообразная и строгая избирательность, обусловливаемая потребностями функционирующих звеньев систем (Гомазков О.А., 1999).
Таким образом, конечной целью формирования и функционирования системы «мать-плацента-околоплодная среда-плод» является рождение здорового ребенка. Беременность представляет собой стремительно развивающуюся динамическую систему с прогрессирующей нагрузкой на её компоненты. Поэтому выявить те или иные отклонения можно только при динамическом контроле за одними и теми же показателями.
В процессе нормального внутриутробного развития происходят значительные изменения в аминокислотном составе околоплодных вод. Продукция аргинина увеличивается в 2 раза в сроках 20-23 недели беременности, а наиболее высокий уровень пролина и цитруллина в амниотической жидкости наблюдается к 15-ой недели беременности. Следует отметить, что концентрация аргинина в околоплодных водах к середине физиологической гестации превышает таковую пролина – в 3 раза, а цитруллина в 8 раз. В физиологических условиях аргинин является полузаменимой аминокислотой, выполняющей многочисленные функции, в том числе пластические и регуляторные. Известно также, что уровень аргинина в сыворотке крови изменяется в течение беременности и значительно возрастает к её середине, возвращаясь к исходным величинам перед родами, что, по-видимому, обусловлено не одинаковыми потребностями развивающегося плода в данной аминокислоте. Важным поставщиком аргинина при беременности является также плацента, обеспечивающая пополнение аминокислоты не только для собственных нужд (пролиферации, регуляции процессов клеточной дифференцировки), но и поддержания роста и развития плода.
Известно, что в метаболизме L-аргинина существует несколько альтернативными путей: окисный (NO-синтазный); неокисный (аргиназный); декарбоксилазный, ведущий к образованию агматина.
Аргиназный путь превращения аргинина в зависимости от включения дополнительных ферментативных реакций (с орнитин-аминотрансферазой и Р5С-редуктазой) заканчивается с последующим образованием пролина.
Известно, что пролин является строительным материалом клеточных белков и входит в состав основного белка соединительной ткани – коллагена, который в высоких концентрациях содержится в мышечной и костной тканях (Граник В.Г., 2003; Северин Е.Г., 2003).
Цитруллин, являющийся сопродуктом оксида азота при окислении аргинина, способен вновь превращаться в аргинин и в настоящее время этот путь трактуется как L-цитруллин/NO-цикл или как L-аргинин/L-цитруллин-цикл. Кроме того, цитруллин способен частично заменять аргинин в поддержании определенного уровня NO в интактных клетках. Существование L-цитруллин/NO-цикла подтверждается тем фактом, что общая продукция цитруллина в организме ниже, чем общая продукция оксида азота. Биологические эффекты аргинина проявляются под действием двух основных ферментативных систем, включающих семейство изоферментов NO-синтаз и аргиназы.
К концу физиологической беременности уровень NO-синтазы в околоплодных водах возрастает в среднем в 3,4 раза по сравнению с 15-19 неделями нормальной гестации, что, по-видимому, необходимо для обеспечения возрастающей трофики плода. Что касается аргиназы, то пик её активности приходится на 20-23 неделю беременности и совпадает с пиком содержания аргинина при физиологической беременности. Как указывалось выше, действие NO-синтазы, приводит к генерации из аргинина оксида азота – мощного эндогенного вазодилататора и медиатора различных биохимических и физиологических процессов, уровень которого к концу гестации увеличивался в 3 раза. Известно, что физиологическая сосудистая адаптация к беременности сопровождается увеличением объема крови, повышением чувствительности гладкомышечных клеток сосудов, снижением сосудистой резистентности, увеличением эндогенной продукции NO.
Уровень аргинина, пролина и цитруллина в плодных оболочках при физиологической и осложненной беременности
Изменение баланса эндогенных регуляторов ангиогенеза и соединений, контролирующий тонус сосудов, очевидно, вносит существенный вклад в нарушение кровотока между матерью и плодом, таким образом влияя на весь ход обменных процессов между ними.
При задержке роста плода и преждевременных родах в плодных оболочках наблюдалась аналогичная динамика модификации вазоактивных веществ, как и в околоплодных водах. Уровень оксида азота и фермента, ответственного за его продукцию NO-синтазы в плодных оболочках был снижен при ЗРП и преждевременных родах. Имеются данные литературы, указывающие на то, что длительное ингибирование синтеза NO у беременных крыс служит причиной снижения роста плода и размера помёта (Fernandez C. et al., 2005). В других работах указывается, что у женщин с преэклампсией релаксация гладких мышц матки может быть ослаблена из-за уменьшения продукции NO-синтазы, что, возможно, приводит к прерыванию беременности (Матвейко О.М., 2012). Все эти наблюдения указывают на ведущую роль вазотоников в обеспечении репродуктивной функции женского организма.
Противоположная динамика обнаружена для указанных показателей при плацентарной недостаточности. Содержание NO и активность NO-синтазы в плодных оболочках были повышены относительно соответствующих величин при нормальной беременности. Такое усиление продукции данных показателей, по-видимому, носило компенсаторный характер и способствовало поддержанию фетоплацен-тарного кровотока в условиях осложненной беременности, что в комплексе с другими регуляторными молекулярно-клеточными механизмами позволило создать условия для донашивания беременности.
Исключительно важным представляется факт участия оксида азота в процессах имплантации и децидуализации (Novaro V. et al., 1996), а также уменьшении агрегации и адгезии тромбоцитов (Абакумов А. А. и др., 2005).
Что касается активности аргиназы в плодных оболочках, то при плацентарной недостаточности она была снижена, а при других осложнениях беременности, напротив, повышена: при ЗРП – на 65% и при преждевременных родах – в 2 раза. Показано, что ингибирование аргиназы в макрофагах грызунов, приводит к повышенной продукции L-цитруллина из L-аргинина, что, вероятно, является доказательством конкуренции NO-синтазы и аргиназы за субстрат.
Как известно, метаболизм аргинина может идти двумя путями (аргиназным и NO-синтазным). Если этот процесс представить, как идущий «поезд», который переключается с одного пути на другой, то при ЗРП и преждевременных родах, очевидно, произошла разбалансировка данного процесса: стрелки переключились на аргиназный путь (обнаружена повышенная активность этого фермента), а «поезд» пошел по NO-синтазному пути – с низким содержанием аргинина, что указывает на его расход и высоким содержанием цитруллина (одного из продуктов этой реакции).
Следует отметить, что изменение продукции вазотоников в плодных оболочках и околоплодных водах при некоторых осложнениях беременности (ЗРП, преждевременные роды) имеет аналогичную направленность, но степень этих изменений различна в этих биологических средах. Универсальным модификатором функциональных свойств плодных оболочек в условиях внутриутробной гипоксии, обусловленной плацентарной недостаточностью, могут служить свободнарадикальные процессы. Вклад продукции NO в процессы радикалообразования очевиден. Так, уровень пероксинитрита и нитротирозина в плодных оболочках был достоверно повышен при всех указанных осложнениях беременности, особенно это касается преждевременных родов. Концентрация цитотоксичного пероксинитрита увеличивалась в 2 раза, а нитротирозина на 56% при данной патологии. Параллельно регистрировалось нарушение транспорта оксида азота, выражающееся в снижении уровня NO-глутатиона при всех осложнениях беременности.
Выявленная дизрегуляция указанных процессов свидетельствует о развитии эндотелиальной дисфункции, которая приводит в последующем к развитию «окислительного стресса». В результате этого процесса в конечном итоге нарушаются метаболические, трофические и другие функции. Обнаруженные изменения в продукции аминокислотного состава, модификации активности ряда ферментов их обмена и других биоактивных веществ в плодных оболочках свидетельствуют о регуляторных возможностях последних в координации процессов параплацентарного обмена.
Таким образом, можно заключить, что околоплодные воды совместно с плодными оболочками принимают достаточно активное участие в метаболических процессах. Это позволяет им наряду с транспортными функциями выполнять и другие не менее важные регуляторные функции в биологической системе «мать- плацента- околоплодная среда -плод». Функционирование указанной системы направленно на создание благоприятных условий для развития плода и перехода его после истощения безопасных условий внутриутробного существования к внеутробной жизни.
