Введение к работе
Актуальность проблемы. Основной теоретической догмой иммунологии репродукции является признание плода аллотрансплантатом (точнее, семиал-лотрансплантатом) в организме матери. В то же время следует признать, что представление о плоде как об аллотрансплантате до настоящего времени носит слишком общий характер.
Концепция о фюиолопгческой нммуносупрессии при беременности не объясняет избирательную неотвечаемость на плодовые антигены при сохраненной, а в ряде случаев и повышенной резистентности к экзогенным антигенам (Говалло В.И. и др., 1988; Vinatier D. et al, 1988; Barriga С. et al., 1994). Непонятны и механизмы избирательной проницаемости плацентарного барьера для различных антигенных субстанций, часто не зависящей от их размеров.
Все эти вопросы заставляют искать различные подходы к исследованию механизмов сохранения плода как чужеродного в антигенном отношении объекта в организме матери. В этом плане наиболее перспективным представляется изучение особенностей иммунной системы матери при различных формах не-.вынашивания беременности. Частота этой патологии колеблется от 10 до 20 % к числу всех беременностей и является основной причиной перинатальной заболеваемости и смертности (Кошелева Н.Г., 1979; Эльдер Я.Г., Хендрикс Ч.Х., 1984; Савельева Г.М., 1984; Виктор В.Х., Вуд Э.К., 1991; Oliveira L.H. et al., 1992).
Известно, что основными звеньями патогенеза невынашивания беременности являются избыточная сократительная деятельность маточной мускулатуры и изменения микроциркуляции в области фетоплацентарного комплекса, приводящие к нарушению плацентации (Сиделыгакова В.М., 1986; Айламазян Э.К., 1993; Comino R. et al., 1981; Clark D.A. et al., 1993). В то же время промежуточные процессы между этапом воздействия пусковых факторов и происходящим отторжением плода, остаются до настоящего времени недостаточно изученными.
Среди причин невынашивания, наиболее тесно связанных с иммунной системой как материнского организма, так и плода, ведущими являются инфекционные. И если в отношении бактериальных инфекций механизмы прерывания беременности в общем виде понятны (бактериальная фосфолипаза А2, вмешиваясь в цикл метаболизма арахидоновой кислоты, увеличивает продукцию про-стагландина Е2, являющегося мощным стимулятором маточной мускулатуры), то аналогичные механизмы при вирусных инфекциях остаются неясными.
Среди вирусных инфекций наибольший интерес представляет герпетическая и цитомегаловирусная инфекции. Это связано с широчайшим их распространением, неудовлетворительной и, как правило, несвоевременной диагностикой внутриутробного инфицирования, отсутствием эффективных средств профилактики и терапии, а также с тяжелыми последствиями для плода и новорожденного и своеобразным воздействием на иммунную систему.
Иммунные механизмы, опосредующие выкидыши и преждевременные роды, в том числе при инфекционной патологии, остаются малоизученными. Большой интерес представляет изучение при беременности особой популяции лимфоидных клеток - натуральных киллеров (NK-клеток). Именно они, осуществляя контроль над клеточным ростом и уничтожая пораженные вирусами клетки, могут быть одним из основных звеньев, регулирующих отторжение плода.
Менее изучены при беременности клетки системы мононуклеарных фагоцитов. Между тем многообразие функций макрофагов, захватывающих, перерабатывающих и представляющих антигены, секретирующих иммунорегулятор-ные продукты, наряду с непосредственно эффекторнымн механизмами (цитотоксичностью) позволяют называть их клетками-диспетчерами иммунной системы (dispatcher cells). Именно макрофаги вместе с нейтрофилами, первыми сталкиваясь с чужеродными антигенами, сигнализируют об этом иммунной системе (alarm cells). По образному выражению W. Solbach и др. (1991), "Лимфоциты играют музыку, но макрофаг определяет мелодию" (Lymphocytes
play the music but the macrophage calls the tune"). Известно, что во время беременности происходит увеличение числа циркулирующих моноцитов и их метаболической активности, что не вполне соответствует понятию физиологической иммуносупрессии и обеспечивает необходимый уровень антимикробной резистентности (Mitchell G.W. et al., 1970; Umesaki N. et al., 1983; Hawes С et al., 1984). В то же время аналогичные процессы активации плацентарных макрофагов могут привести к негативным последствиям, учитывая возможность выработки ими простагландина Е2, способствующего сокращению маточной мускулатуры. Описанные уже более 100 лет назад (Kastschenko N., 1885; Hoffbauer J., 1903, 1905) плацентарные макрофаги, или клетки Кащенко-Гоффбауэра, в последнее время вызывают самый пристальный интерес исследователей, что связано с многообразием их функций (Buhner J.N. et al., 1988; Castellucci M. et al., 1989; Benirschke K. et al., 1990; Hunt J.S. et al., 1992). Именно они участвуют в клиренсе экзогенных продуктов, секретируют ростовые факторы, способствующие развитию не только плаценты, но и плода, являются источником имму-норегуляторных продуктов и клетками-эффекторами, обладающими цитотокси-ческими свойствами.
Среди аутоиммунных процессов, приводящих к прерыванию беременности, большой интерес представляет антифосфолипидный синдром (АФС) , одним из проявлений которого являются повторные самопроизвольные выкидыши (Кидралиева А.С., 1994; Cowchok S. et al., 1986; Aoki К., et al., 1993; Costa H.L. et al, 1993). Частота обнаружения антител к фосфолипидам у женщин с привычным невынашиванием беременности колеблется, по данным ряда авторов, от 19-21 % до 50% (Maier D.B. et al., 1989; Out H.J. et al., 1991; Parazzini F. et al., 1991). Механизм прерывания беременности у женщин с АФС может быть связан с тромбозом сосудов плаценты (Прудникова Л.З., и др.. 1989; Hughes G.R.V., 1983; Harris E.N. et al., 1986; Araout J. et al., 1995). Тромбоз развивается в результате связывания антител с отрицательно заряженными фосфолипидами мембран активированных тромбоцитов и последующей их афегации. Однако
конкретные механизмы, способствующие тромбообразованию, требуют своего изучения. В этом плане перспективной является оценка изменений содержания отдельных компонентов комплемента у женщин с привычным невынашиванием беременности, приводящих к нарушению элиминации иммунных комплексов и к микротромбообразованию, что в совокупности является причиной микроцир-куляторных изменений на уровне фетоплацентарного комплекса, способствующих нарушению плацентации и, как следствие, отторжению плода.
Таким образом, изучение реакций иммунной системы на воздействие экзогенных факторов в сопоставлении с клиническими особенностями течения беременности могло бы уточнить конкретные механизмы реализации процесса отторжения плода при различных формах невынашивания.
Цель работы - конкретизировать роль отдельных компонентов иммунной системы в реализации процессов отторжения плода при невынашивании беременности и разработать эффективные способы диагностики и терапии вирусных инфекций группы герпеса, являющихся одной из причин преждевременного прерывания беременности.
Задачи исследования.
-
Оценить количественные и функциональные особенности лимфоидных клеток, мононуклеарных фагоцитов и нейтрофилов у женщин с физиологически протекающей беременностью на различных этапах гестационного периода.
-
Охарактеризовать количественные изменения и особенности функционального состояния лимфоидных клеток при различных формах невынашивания беременности.
-
Изучить морфофункциональные характеристики мононуклеарных фагоцитов периферической крови и плаценты при преждевременных родах.
-
Выяснить роль и механизмы участия компонентов системы комплемента в нарушениях репродуктивной функции у женщин с антифосфолинидным синдромом.
5. Усовершенствовать диагностику и терапию внутриутробной цитомега-лии и рецидивирующей герпетической инфекции, как факторов риска преждевременного прерывания беременности.
Основные положения, выносимые на защиту. Анализ полученных данных позволяет выдвинуть положение о том, что беременность сопровождается оптимальным сочетанием процессов активации и супрессии различных компонентов иммунной системы. Нарушение этого баланса как в сторону активации, так и в направлении усиления механизмов супрессии свидетельствует о неадекватной реакции иммунной системы матери, способствующей отторжению плода.
На защиту представляется положение о соответствии степени увеличения цитотоксической активности NK-клеток характеру исходов беременности при различных формах ее невынашивания.
Полученные в ходе работы результаты позволяют обсуждать положение о том, что активированные плацентарные макрофаги участвуют в эффекторных механизмах отторжения плода при преждевременных родах.
В диссертации обосновывается положение о том, что невынашивание беременности у женщин с антифосфолипидным синдромом может быть следствием повреждения микроциркуляции, возникающих как в результате нарушений агрегации тромбоцитов, так и дефектов активации системы комплемента.
На защиту выносится разработанный алгоритм подтверждения диагноза цитомегачовирусной инфекции у женщин с невынашиванием беременности, основанный на сопоставлении результатов цитологического, серологического и молекулярно-биологического методов с данными клинического обследования.
В терапии и профилактике рецидивов герпетической инфекции, являющейся фактором риска невынашивания беременности, высокой эффективностью обладает новый синтетический химиопрепарат с противовирусной и им-муномодулирующей активностью "Полирем".
Научная новизна работы. В работе прослежены закономерные измене-
ния функциональной активности натуральных киллеров, зависящей у небеременных женщин от фазы менструального цикла, у беременных - от срока геста-ции.
С помощью оригинальной методики получения культуры изолированных плацентарных макрофагов изучены их морфофункциональные характеристики. Показана роль активации мононуклеарных фагоцитов фетоплацентарного комплекса в патогенезе преждевременных родов. Впервые прослежена взаимосвязь между уровнем экспрессии мембранных рецепторов макрофагов для СЗ-компонента комплемента (CR1) и Fc-фрагмента иммуноглобулинов (Fey) и преждевременным началом родовой деятельности. Показано, что в клетках Ка-щенко-Гоффбауэра у женщин с преждевременными родами активированы как кислородзависимый, так и кислороднезависимый пути метаболизма, что подтверждается данными определения кислой фосфатазы, лактатдегидрогеназы и сукцинатдегидрогеназы.
Получены новые данные, касающиеся особенностей секреции моноцитами периферической крови фактора некроза опухолей (TNF) у пациенток различных групп. У женщин с невынашиванием беременности способность моноцитов продуцировать TNF значительно ниже, чем у женщин с физиологическим течением беременности. Это касается как спонтанной, так и стимулированной секреции.
В результате проведенных исследований уточнен патогенез невынашивания беременности у женщин с антифосфолипидным синдромом. Показано, что антитела к отрицательно заряженным фосфолипидам, в первую очередь к фос-фатидилсерину, с одной стороны, способствуют агрегации тромбоцитов, а с другой, нарушают механизмы активации системы комплемента и элиминации иммунных комплексов.
Впервые показано, что одним из ключевых моментов нарушения в каскаде классического пути активации комплемента является образование антител к Clq-компоненту комплемента в результате его длительной экспрессии на кле-
точных мембранах. Следствием этих процессов могут быть микроциркулятор-ные расстройства в области фетонлацентарного комплекса, приводящие к нарушению плацентации и к отторжению плода.
Практическая значимость. Показана значимость определения цитоток-сической активности NTC-клеток для своевременного прогнозирования прерывания беременности на различных ее сроках. Женщины с высокими показателями цитотоксического индекса должны быть отнесены в группу риска развития выкидышей и преждевременных родов.
Разработан метод выделения и культивирования плацентарных макрофагов, позволяющий изучать их морфофункциональные характеристики в норме и при различных формах патологии беременности.
Получены данные о высокой диагностической значимости определения антител к фосфатидилсерину для подтверждения антифосфолипидного синдрома. У женщин с привычным невынашиванием беременности они выявляются почти в 2 раза чаще, чем антитела к кардиолипину, что позволяет повысить эффективность диагностики антифосфолипидного синдрома. Определение антител к фосфолшшдам может служить основанием для коррекции предимпланта-ционной подготовки у женщин с предстоящим экстракорпоральным оплодотворением.
Показана различная диагностическая ценность цитологического, серологического и молекулярно-биологических методов выявления ЦМВИ. Разработаны методические аспекты использования реакции полимеразной амплификации для выявления цитомегаловирусной ДНК в различных биологических объектах: клетках крови, секретах, тканях плодного яйца и плаценты, органах погибших плодов.
Совместно с сотрудниками Технологического Университета, Химико-фармацевтического Университета, НИИ гриппа РАМН создан навый противовирусный препарат "Полирем", клиническая апробация которого позволяет рекомендовать его в качестве эффективного средства купирования обострения и
профилактики рецидивов герпетической инфекции. Учитывая опасность для сохранения беременности не только манифестированных, но и инаппараптных .форм герпетической инфекции, "Полирем" может быть рекомендован широкому кругу пациенток перед планируемой беременностью.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на заседании Санкт-Петербургского научного общества иммунологов (1990; 1995, 1996 г.), XIX, XX, XXI, XXII и XXIII научных сессиях НИИАГ им. Д.О.Отта (1989-95 гг.), Международных конференциях по иммунологии репродукции (Киев, 1990; 1993).
По теме диссертации опубликовано 37 работ.
Реализация работы. Диссертация выполнена на базе Научно-исследовательского института акушерства и гинекологии им.Д.О.Отта РАМН. Результаты исследований внедрены в практику работы клиник НИИ акушерства и гинекологии им.Д.О.Отта, городской инфекционной больницы №30 им.С.П.Боткина, клиники инфекционных болезней медицинского факультета Петрозаводского государственного университета, Карельского Республиканского центра по контролю за СПИД, Ревматологического центра на базе городской больницы №25.
Основные положения, материалы и выводы диссертации используются в учебном процессе на кафедрах инфекционных болезней, акушерства и гинекологии СПГМУ им. акад. И.П.Павлова, Санкт-Петербургской МАЛО, на кафедре инфекционных болезней Петрозаводского государственного университета.
Материалы диссертации, касающиеся разработки нового химиотералев-тического препарата "Полирем", обладающего противогерпетическим эффектом, запатентованы. Лекарственная субстанция и лекарственная форма (таблетки) "Полирема" зарегистрированы (№95/351/11 от 19.12.95) и приказом МЗ РФ (№ 311 от 19.12.1995 г.) разрешены к промышленному производству и клиническому использованию.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7