Преэклампсия - тяжелая форма позднего гестоза беременности, угрожающая жизни и здоровью женщины и будущего ребенка. Кроме клинических проявлений (гипертензия, протеинурия, отеки) это заболевание имеет и морфологические эквиваленты - нарушение гестационной перестройки спиральных артерий матки, которые приводят к неадекватно низкому кровоснабжению плаценты и соответственно плода [1]. Этот сложный процесс осуществляется за счет миграции клеток плаценты вглубь материнской ткани - цитотрофобластической инвазии (ЦТИ), которая осуществляется тремя типами клеток: интерстициальным цитотрофобластом (ИЦ), многоядерными гигантскими клетками (МГК) и эндоваскулярным цитотрофобластом (ЭВЦ). Механизм перестройки связан с расплавлением стенки спиральных и радиальных маточных артерий специфичными цинкзависимыми ферментами металлопротеиназами [2], что в итоге приводит к увеличению просветов маточно-плацентарных артерий [3]. Особого внимания заслуживают желатиназы (А и В), именуемые ММР-2 (желатиназа А) и ММР-9 (желатиназа В), денатурирующие коллаген до низкомолекулярных соединений в стенках сосудов; они могут инактивироваться тканевыми ингибиторами TIMPs. Желатиназы включены в процесс деградации других компонентов экстрацеллюлярного матрикса, таких как протеогликаны, эластин, гликопротеины.
В настоящее время ведущей причиной неполной перестройки стенок маточных артерий при преэклампсии считается недостаточное количество инвазирующих клеток или отсутствие/инактивация необходимых лизирующих ферментов. Поэтому изменение концентрации металлопротеиназ в различных тканях - предмет пристального внимания ученых. Опубликовано много работ, основанных на оценке образцов крови беременных с использованием методов зимографии и ELISA. Одни показывают присутствие в субстрате неактивных проферментов, т.е. не позволяют судить об активности той или иной металлопротеиназы [4]. Их результаты таковы: при преэклампсии уровень ММР-9 в сыворотке крови по сравнению с нормой повышен [5-8]. Уровень ММР-2 в крови женщин при преэклампсии также повышен [5, 8, 10-12]. Вместе с тем при исследовании экстрактов тканей и биоптатов картина может быть несколько иная, более полно отражающая именно активность ферментов. По некоторым данным [4, 9], при преэклампсии происходит инактивация металлопротеиназ, отсутствие действия которых заметно на морфологическом уровне.
Исследований, посвященных иммуногистохимии плацент и маточно-плацентарной области (МПО), к сожалению, мало. По некоторым данным [13], экспрессии ММР-9 при преэклампсии может вообще не быть или она слабая. Исследования цитотрофобласта при преэклампсии [14] c помощью ПЦР и вестерн-блоттинга показывают, что уровень экспрессии мРНК ММР-9 в гомогенатах клеток цитотрофобласта в группе преэклампсии значительно ниже, чем при нормальной беременности.
Целью настоящего исследования является оценка интенсивности экспрессии металлопротеиназ 2-го и 9-го типов в трех основных видах клеток ЦТИ (ЭВЦ, ИЦ и МГК) на разных сроках условно нормальной беременности и у женщин с преэклампсией.
Материал и методы
Для решения поставленных задач были подобраны следующие группы женщин в зависимости от срока беременности: 1-я группа (n=5) - медицинские аборты, проведенные по желанию здоровых пациенток с 7-й по 8-ю неделю гестации (после оплодотворения - п.о.). 2-я группа (n=12) - ампутированные матки с 9-й по 12-ю неделю гестации (п.о.) по поводу артифициальных повреждений во время криминальных абортов. 3-я группа - поздние медицинские аборты с 18-й по 24-ю неделю (постменструальный срок - п.м.) с помощью внутривенного введения энзапроста (n=5); клиническим обоснованием служили психические заболевания матери и социальные причины, ампутированные матки (n=5) при крупных миоматозных узлах (25-я неделя п.м.). 4-я группа (n=7) - ампутированные матки при условно нормальной беременности по поводу крупных миоматозных узлов, несостоятельных рубцов на матке и при биопсии плацентарного ложа, взятые во время кесарева сечения по поводу узкого таза (38-40-я неделя п.м.). В следующие две группы вошли биопсии, взятые при оперативном родоразрешении женщин, по поводу преэклампсии: 5-я группа (n=11) - биопсии при сроке 28-33 нед и 6-я группа (n=4) - биопсии при сроке 34-38 нед. Всего обследовано 49 женщин.
Материал был фиксирован в формалине, в каждом случае отобрано не менее 6 фрагментов. Они обработаны по стандартной схеме и залиты в парафин. Все препараты окрашены гематоксилином и эозином, из них отобраны препараты, содержащие МПО (микроскоп Leica DM2500). После депарафинизации на серийных срезах проведена иммуногистохимическая оценка с использованием антител (матриксная металлопротеиназа 2-го типа, фирма «Novocastra», клон 17B11; ММР-9, «Novocastra», клон 15W2). Параллельно выполнялось иммуногистохимическое окрашивание серийных срезов для контроля исследуемых инвазивных клеток (цитокератин-8, «Novocastra», клон TS1). Во всех случаях использована единая система детекции (Thermo Scientific Ultravision Detection System Anti-Polyvalent, HRP/DAB).
С помощью данных маркеров визуализированы 3 инвазивных элемента: 1) ИЦ - отдельные клетки округлой или вытянутой формы среди желез, децидуальной оболочки и прилежащих пучков миоцитов; 2) МГК - имеют более трех ядер с общим ободком иммуноэкспрессии цитокератина; 3) ЭВЦ - клетки на уровне эндотелия или в просветах артерий. Срезы оценивали при увеличении в 200 раз на полуколичественном уровне по интенсивности иммуноэкспрессии. Для ММР-2 за негативный (0 баллов) был принят уровень окраски окружающих децидуальных клеток, 1 балл - слабая, 2 балла - средняя, 3 балла - максимальная.
Для ММР-9 уровень окраски окружающих децидуальных клеток был принят за 1 балл, так как известно, что эти клетки слабо положительны по этому маркеру [1]. Соответственно, 0 баллов - негативная окраска, 2 балла - средняя интенсивность экспрессии, 3 балла - максимальная интенсивность экспрессии. В каждом наблюдении было оценено по 10 клеток конкретного инвазивного типа. Статистическую обработку проводили с помощью общестатистического метода (критерий Стьюдента) и непараметрического метода Манна-Уитни для сроков 7-8 нед и 9-12 нед гестации. Сравнение других групп было нецелесообразно из-за неоднородности материала и разных интервалов гестации.
Результаты
Интенсивность иммуногистохимической экспрессии ММР-2 в компонентах ЦТИ на разных сроках условно неосложненной беременности отражена в табл. 1. Из нее видно, что ведущим элементом инвазии по активности является ЭВЦ и в меньшей степени - ИЦ. На протяжении всей беременности интенсивность иммуноэкспрессии металлопротеиназы 2-го типа в ЭВЦ близка к максимальной (см. рисунок, а, в). Показатель для ИЦ ниже, с 7-й по 25-ю неделю гестации он держится приблизительно на одном уровне. К моменту родов экспрессия этого фермента сильно снижается. Интенсивность экспрессии в МГК ниже, чем в клетках ИЦ, но динамика приблизительно такая же: с 7-й по 25-ю неделю гестации экспрессия этого фермента осуществляется приблизительно на одном уровне, незначительно возрастая, к моменту родов она снижается. Оценка интенсивности иммуноэкспрессии ММР-9 всех инвазивных элементов на разных сроках условно неосложненной беременности отражена в табл. 2. Из нее следует, что ведущим элементом инвазии по активности является ЭВЦ, поскольку на всех сроках гестации в нем интенсивность иммуноэкспрессии ММР-9 близка к максимальной (см. рисунок, б, г). На рисунке, б хорошо заметно, что в начале беременности спиральные артерии имеют узкий просвет и относительно толстую стенку, в составе которой присутствуют эластомышечные элементы. Через нее инвазивные клетки, активно экспрессирующие ММР-9, продвигаются в сторону просвета сосуда, лизируя все элементы стенок и замещая их фибриноидом. На рисунке, г можно оценить результат этого процесса: в конце инвазии просвет сосуда становится шире, стенка сосудов тонкая. Показатель активности ИЦ ниже, но он непрерывно возрастает, начиная с 7-й недели гестации (1 балл) и достигая к 25-й неделе беременности интенсивности 2,31 балла.
К моменту родов выработка этого фермента ослабевает, по-видимому, от того, что процесс перестройки сосудов при нормальной беременности к этому моменту уже завершен. Интересно отметить роль МГК. В I триместре они малоактивны и лишь к 18-25-й неделе гестации интенсивность экспрессии в них начинает возрастать (см. табл. 2). Однако к концу беременности она не ослабевает, а становится сравнимой с ИЦ. Возможно, это необходимо для нормального отторжения плаценты.
Данные по полуколичественной оценке интенсивности иммуногистохимической экспрессии ММР-2 и ММР-9 клетками, участвующими в ЦТИ у женщин, чья беременность была осложнена преэклампсией, отражены в табл. 3 и 4. Оценка клеток ЭВЦ в этих случаях затруднена, так как в большинстве сосудов ЭВЦ отсутствует. Интенсивность экспрессии ферментов по сравнению с нормой низкая как для ММР-2, так и для ММР-9. К моменту родов она не снижается, держится на том же уровне, может даже немного возрасти в клетках МГК (см. рисунок, д, е). На рисунке, д видно, что интенсивность экспрессии ММР-2 при преэклампсии низкая. Вместе с тем процесс инвазии не принес желаемых результатов: стенка артерии недостаточно перестроена. На рисунке, е представлен серийный срез этого сосуда, окрашенный с применением маркера к ММР-9. Инвазивные элементы уже малоактивны и перестройка спиральной артерии не произошла.
Заключение
Впервые с помощью иммуногистохимического метода удалось оценить интенсивность экспрессии желатиназ не только в клетках ИЦ, но и в ЭВЦ, а также в МГК. Исходя из полученных результатов, металлопротеиназа 2-го типа является основным ферментом инвазии, он интенсивно и непрерывно экспрессируется во всех инвазивных клетках до 25-й недели гестации с максимумом в ЭВЦ, несколько слабее в ИЦ, еще слабее в МГК. Это соотносится с данными, полученными J. Li и соавт. [5] с помощью метода иммуногистохимии с применением стрептавидин-биотинового комплекса на материале доношенных плацент, и данными, полученными A. Weiss и соавт. [1] при выявлении ММР в амниотической жидкости и плодных оболочках, о роли металлопротеиназ в процессе ЦТИ. К концу беременности интенсивность экспрессии ММР-2 снижается, в этой связи особо подчеркивается возрастающая роль ММР-9. В I триместре данный фермент экспрессируется на высоком уровне только в клетках ЭВЦ.
В этих клетках с небольшими колебаниями он экспрессируется на протяжении всей беременности. Однако остальные инвазивные элементы до 18-й недели малоактивны, и только в III триместре интенсивность экспрессии возрастает, причем МГК не менее активны, чем одноядерные интерстициальные. Некоторыми исследователями [15] отмечено, что экспрессия цитотрофобластом ММР-2 у макак-резусов начинается гораздо раньше, чем ММР-9. По нашим данным, тенденция к более позднему началу интенсивной экспрессии ММР-9 имеет место и у человека. Увеличение экспрессии ММР-2 клетками ИЦ и в меньшей степени МГК отмечено уже после 7-8 нед гестации, а экспрессия ММР-9 этими клетками усиливается только после 9-12 нед гестации. В отношении ЭВЦ можно отметить, что эти клетки активно экспрессируют ММР-2 во всех исследованных нами сроках, а экспрессия ММР-9 непрерывно усиливается, начиная с 7-й недели гестации и достигая своего максимума к концу беременности. По данным других исследователей [16], металлопротеиназа 9-го типа - ведущий фермент, задействованный в процессе родов. Возможно, это проясняет роль многоядерных гигантских клеток, количество которых, по данным наших предыдущих исследований [17], возрастает к концу беременности. Настоящее исследование показывает, что экспрессия ММР-9 в этих клетках к доношенному сроку также возрастает, что может быть важным звеном в подготовке и механизме родов.
В случаях преэклампсии процесс инвазии сильно нарушен, она недостаточно интенсивная и неэффективная: не происходит перестройки сосудов в достаточном объеме (см. рисунок, д, е); лишь единичные клетки цитотрофобласта встраиваются в стенку сосуда. Изменить ее ригидность они не в состоянии и объем крови, поступающей к плоду, существенно не увеличивается. Наши исследования показывают, что клетки ЭВЦ при преэклампсии обнаруживаются редко. Интенсивность экспрессии необходимых ферментов в инвазивных элементах при этом заболевании низкая по сравнению с нормой и существенной динамики изменений показателей не наблюдается (см. табл. 3 и 4). Эти данные соотносятся с теми, что получены методами ПЦР и вестерн-блоттинга при исследовании биоптатов плацент [13, 14]. Они дают более полное представление о механизмах развития преэклампсии, что может быть полезным для разработки методов лечения данного заболевания.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования: А.П.М.
Сбор и обработка материала: И.М.Р., Т.В.Ф., М.К.
Написание текста: А.П.М
Конфликт интересов отсутствует.