Введение к работе
. Актуальность темы.
Нельзя ожидать существенного прогресса в решении прикладных медицинских задач без глубокого изучения патогенетических основ формирования той или иной патологии (Шифман Е.М., 2002). Несмотря на внимание ученых к такой патологии беременности, как невынашивание (КолесниковаЛ.И., 1993; СидельниковаВ.М., Бурлев ВА., Бубнова Н.И. и др., 1994 и др.), фетоплацентарная недостаточность (Савельева Г.М. и соавт., 1991; Милованов А.П., 1999; Радзинский В.Е., Смалько ПЛ., 2001 и др.), гестозы (Кустаров В.Н., Линде В.А, 2000; Шифман Е.М., 2002 и др.), многие аспекты закономерностей их формирования остаются неясными.
Апоптоз - термин, введенный в 1972 г. J.F.KKerr, AH.Wyllie и ACurrie, обозначающий альтернативный некрозу путь гибели клеток, который является результатом активных запрограммированных внутриклеточных процессов. Последние годы этому феномену посвящено большое число работ (Барышников А.Ю., Шишкин Ю.В., 2002; Brian R., Gastman B.R., 2001; Aschkenazi S. et al., 2002; FukushimaK. etal., 2003; KaH., Hunt J.S., 2003, идр.).
Применительно к женской половой системе феномен апоптоза исследовали в аспекте участия этого процесса в нормальном менструальном цикле, при гиперпластических процессах и раке эндометрия (Дементьева М.М., 1999; Кулаков В.И., Сухих Г.Т., Гатаулина Р.Г., 1999; Колобова Е.А., 2000). Интенсивно развивающейся областью исследований является участие апоптотических процессов в формировании плаценты (Genbacev О. et al., 1999; HalperinR. etal, 2000; JerzakM., BischofP., 2002; Hung Т.Н. etal., 2002; KaH., Hunt J.S., 2003 идр.).
Перспективы, исследований в этой области связаны с изучением молекулярных механизмов регуляции фетоплацентарного гомеостаза, в том числе - регуляции развития клетки и ее программируемой гибели, микроциркуляции и трофики, в чем важную роль играет оксид азота (Радзинский В.Е., Смалько ПЛ., 2001).
Как показано рядом исследователей, плацентарные макрофаги в строме ворсин хориона появляются уже на 32 день гестации, и определяются в значительных количествах на протяжении всей беременности (Милованов А.П., 1999, Шатилова И.Г., 1999). В то же время функции их остаются не вполне изученными. Определение NO'-секреторной активности плацентарных макрскрагчинш различных
otparotHia і
OS w>
сроках физиологической и осложненной беременности представляет интерес как один из факторов, принимающих участие в регуляции формирования плаценты.
Активные формы кислорода (АФК) являются вторичными мессенджерами передачи сигналов от ростовых факторов и способны влиять на регуляцию клеточного цикла в физиологических и патологических условиях (Дементьева М.М., 1999; Droge W., 2002; Nathan С, 2003). В связи с этим большой интерес представляет возможная связь апоптотических процессов с окислительным статусом клетки. Исследованию состояния антиоксидантной системы и перекисного окисления липидов при физиологическом и осложненном течении беременности посвящен ряд отечественных и зарубежных работ (Бурлев В.А., 1992; Колесникова Л.И., 1993; Крайнева Н.Н. и др., 1998; Абрамченко В.В., 2001; PoranenA.K. etal., 1996; Wang Y., Walsh S.W, 1996; Mutlu-Turcoglu U. et al., 1998; Walker J.J., 1998 и др.), однако роль плацентарных ферментов антиоксидантной защиты в регуляции пролиферации и апоптоза в плаценте до настоящего времени оставалась «за кадром».
Изучение биохимических основ реализации процессов апоптоза в процессе физиологической и патологической плацентации актуально для более глубокого понимания таких распространенных нарушений течения беременности, как привычный самопроизвольный аборт, неразвивающаяся беременность, фетоплацентарная недостаточность, гестоз. Установление молекулярных механизмов этой патологии является необходимой предпосылкой для разработки наиболее адекватных подходов к их диагностике и эффективной терапии.
Цель исследования: выяснить закономерности изменения продукции оксида азота плацентарными макрофагами, активности ферментов антиоксидантной защиты и эндонуклеазного звена апоптоза клеток в формировании плаценты на различных этапах физиологически протекающей беременности и при ее патологии.
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
1. Определить в тканях формирующейся плаценты интенсивность процессов апоптоза путем оценки активности Ca2+/Mg2+- зависимых эндонуклеаз ядерных экстрактов клеток плаценты. Исследовать активность цитохромоксидазы в плаценте как фактор, отражающий интенсивность внутреннего пути апоптоза клеток.
Оценить уровень продукции оксида азота плацентарными макрофагами. Сопоставить его с биохимическими показателями апоптоза клеток.
Охарактеризовать динамику антиоксидантных ферментов на протяжении физиологической беременности и при некоторых формах ее патологии.
Сопоставить показатели продукции оксида азота плацентарными макрофагами, активности антиоксидантных ферментов, цитохромоксидазы, Са2+/М2+-зависимой эндонуклеазы в I триместре, во П триместре, а также в доношенных плацентах при естественных родах и кесаревом сечении.
Выявить особенности молекулярного обеспечения формирования плаценты при самопроизвольном прерывании беременности, при фетоплацентарной недостаточности и при гестозе.
Научная новизна.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней установлены
биохимические закономерности формирования плаценты человека в
аспекте влияния проапоптотических молекулярных факторов и
внутриклеточных ферментативных механизмов апоптоза. Впервые
определено влияние продукции оксида азота плацентарными
макрофагами на апоптотические процессы в плаценте на различных
этапах физиологически протекающей беременности. Впервые
выявлен различный характер нарушений в NO'-секреторной
активности плацентарных макрофагов при неразвивающейся
беременности, при ранних и поздних самопроизвольных абортах, при
фетоплацентарной недостаточности и гестозе. Впервые проведено
исследование в тканях плаценты активности Са2+/М2+-зависимой
эндонуклеазы - фермента, участвующего в расщеплении ДНК до
олипмгуклеосомных фрагментов в процессе апоптотической гибели
клеток. Установлено нарастание интенсивности процессов апоптоза
по мере формирования плаценты. Впервые выявлен различный
характер нарушений апоптотических процессов в зависимости от
сроков возникновения патологии беременности. Исследованы
активность супероксиддисмутазы (СОД), каталазы,
глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы, содержание
восстановленного глутатиона в плаценте как показатели, отражающие состояние системы антиоксидантной защиты. В результате сопоставления активности антиоксидантной системы с
данными о влиянии проапоптотических факторов в формирующейся плаценте и активности ферментов, участвующих в реализации эффекторных звеньев апоптоза, дополнена картина регуляции клеточных процессов в плаценте при физиологически протекающей беременности и при патологии.
Научно-теоретическая и практическая значимость работы.
Работа вносит вклад в углубленное понимание биохимических механизмов, лежащих в основе функционирования плаценты человека на различных этапах ее формирования. Полученные данные совершенствуют представления о метаболических изменениях в плаценте при разных вариантах осложненного течения беременности.
Одним из практических приложений работы является определение новых подходов к целенаправленной, патогенетически обоснованной терапии невынашивания беременности. Теоретически обоснована перспективность назначения в I триместре пациенткам с высоким риском развития неразвивающейся беременности тиоловых антиоксидантов, метионина. Показана целесообразность применения при ранних и поздних самопроизвольных абортах антиоксидантной терапии, предотвращающей окислительную активацию процессов апоптоза в плаценте.
Полученные данные обосновывают дифференцированный подход в назначении препаратов — доноров оксида азота и активаторов NO-синтазы в зависимости от сроков возникновения патологии беременности.
Выявленное снижение продукции оксида азота при фетоплацентарной недостаточности и гестозах позволяет рекомендовать при этой патологии в Ш триместре применение препаратов - доноров оксида азота и активаторов NO-синтазы. Полученные данные свидетельствуют о перспективности разработки методов селективной коррекции сниженной NO'-секреторной активности плацентарных макрофагов.
Апробация работы и публикации.
Основные положения диссертации представлены на Ш Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2002), на YI Международной конференции «Биоантиоксидант» (Москва, 2002), доложены на научной конференции студентов, молодых ученых и специалистов
«Актуальные вопросы медицины» (Ростов-на-Дону, 2003), на Ш межвузовской международной конференции молодых ученых, специалистов и студентов «Обмен веществ при адаптацию и повреждении» (Ростов-на-Дону, 2004), на ГУ Научной сессии РостГМУ (Ростов-на-Дону, 2004).
По теме диссертации опубликовано 18 работ, из них 7 — в центральной печати.
Основные положения, выносимые на защиту.
Физиологическое течение беременности сопровождается повышением NO-секреторной активности плацентарных макрофагов.
Изменения активности антиоксидантных ферментов в динамике неосложненной беременности направлены на поддержание уровня АФК, обеспечивающего оптимальную интенсивность пролиферативных процессов в плаценте.
Активность Ca2+/Mg2+- зависимой эндонуклеазы и цитохромоксидазы в клеточных ядрах плаценты возрастает на протяжении первых двух триместров беременности с последующим снижением к концу беременности.
Патологическое формирование плаценты сопровождается изменением продукции оксида азота плацентарными макрофагами и нарушением функционирования системы антиоксидантных ферментов.
Выявленные нарушения регуляторных механизмов апоптоза и пролиферации в плаценте являются патогенетическим обоснованием для применения методов коррекции сниженной NO-секреторной активности плацентарных макрофагов в комплексной терапии гестоза и фетоплацентарной недостаточности.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, иллюстрирована 24 таблицами и. 15 рисунками. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава. № 1), общей, характеристики материала и методов исследования (глава № 2), изложения полученных результатов (главы № 3, № 4, № 5), обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы, включающего 282 источника, в том числе 78 отечественных и 204 зарубежных.
