диссертации / 25

51

со второго триместра снижается, а к концу третьего - повышается. Человеческая плацента продуцирует липидные перекиси в большом количестве преимуще-

ственно с материнской стороны (Walsh S. V., Wang Y., 1993), в тоже время она является источником антиоксидантных ферментных систем и гормонов, благода-

ря чему при нормальной беременности она контролирует ПОЛ (Toescu V. et al., 2002).

Во многих исследованиях сообщается о модификации антиоксидантной си-

стемы в течение беременности. Wisdom S. Y. et al. (1991) показал, что активность важного семейства антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутаз – снижает-

ся в крови беременных женщин, в исследованиях Борисенко О. В. (2004) актив-

ность этих ферментов, а также каталазы при развитии беременности повышается.

По данным Walsh S. V., Wang Y. (1993), отмечается дефицит глутатионпероксида-

зы, но работы Борисенко О. В. (2004) демонстрируют стабилизацию ее активно-

сти со II-го триместра беременности.

В ранние сроки беременности зародыш развивается в гипоксической среде,

которая защищает фетальные ткани от опасного воздействия реактивных произ-

водных кислорода во время критических фаз эмбриогенеза и органогенеза. Эта защита обеспечивается наличием внутри- и внеклеточных антиоксидантных ме-

ханизмов. Кислород в низких концентрациях стимулирует пролиферацию цито-

трофобласта и синцитиотрофобласта. Гипоксия и активные формы кислорода в низких концентрациях стимулируют пролиферацию клеток и модифицируют экс-

прессию генов, влияют на стабильность мРНК. Когда эмбриогенез завершается,

материнский межворсинчатый кровоток полностью устанавливается, при этом концентрация кислорода внутри плаценты повышается в 3 раза.

К сроку доношенной беременности система мать - плод сохраняет компен-

саторные возможности антиоксидантной системы, препятствующие накоплению продуктов ПОЛ, что может играть существенную роль в предотвращении гипо-

ксических повреждений фетоплацентарного комплекса в условиях физиологиче-

ского старения плаценты и во время родового акта (Флоренсов В. В. и др., 2005).

52

Окислительный стресс, вызванный свободными радикалами, является важ-

ной проблемой акушерства. Эти соединения способствуют возникновению эм-

бриопатий и смерти плода, угрозы прерывания беременности, фетоплацентарной недостаточности, эклампсии. Молекулярной основой генеза осложнений бере-

менности, связанных с гиперактивацией свободнорадикальных процессов, являет-

ся повреждение биологических молекул производными молекулярного кислорода с высокой реакционной способностью, что изменяет восприятие и передачу сиг-

нала в клетке, активирует множество каскадов, изменяющих экспрессию генов и способность клеток к выживанию. Запускаются процессы апоптоза, прекращается рост (Gitto E. et al., 2002).

На ранних этапах онтогенеза способности антиоксидантной системы очень ограничены, поэтому развивающийся эмбрион и плод очень чувствительны к вы-

сокой концентрации свободнорадикальных продуктов, особенно в периоды орга-

ногенеза (Kobayashi M. et al., 2000). Интенсификация ПОЛ при гипоксии связана с нарушением переноса электронов в дыхательной цепи митохондрий на участке НАДН – кофермент Q и сопряженного с ним процесса окислительного фосфори-

лирования (Скулачев В. П., 1998). Увеличению количества супероксиданион-

радикала способствует также инактивация супероксиддисмутазы (Yu W.-H., 2002). Значительную роль при гипоксии играет повышение активности симпато-

адреналовой системы. В результате окисления сульфгидрильных групп моноами-

нооксидазы происходит ее трансформация, которая заключается в качественном изменении каталитический свойств – снижении сродства к норадреналину и про-

явлении способности катализировать распад не характерных для нее субстратов:

сахаров, гамма-аминомасляной кислоты, гистамина, причем многие из продуктов распада обладают прооксидантными свойствами (Горкин В. З., Медведев А. Е.,

1995), а также катехоламинов с образованием диальдегидов и перекиси водорода

(Чеснокова Н. П. и др., 2007). Однако, в последние годы получены эксперимен-

тальные доказательства регуляции в условиях гипоксии активными формами кис-

53

лорода множества физиологических процессов (системы кровообращения, нерв-

ная, дыхательная и др.) (Thannickal V. J., Fanburg B. L., 2000).

В регуляции процессов свободнорадикального окисления липидов важную роль играют естественные антиоксиданты. Высокой константой взаимодействия со свободными радикалами обладает токоферол. Он тормозит свободнорадикаль-

ное ПОЛ путем обрыва цепи реакций следующим образом. Происходит эффек-

тивное ингибирование отрывом водорода от токоферола реакции продолжения цепи, где полиненасыщенная жирная кислота подвергается перекисному окисле-

нию. В результате этой реакции образуется комплекс перокси-радикала полине-

насыщенного липида и токоферола (Tappel A. L., 1972). Другой механизм антиок-

сидантного действия токоферола связан с разложением перекиси (Goodhue C. T., Risley H. H., 1965). Кроме того, витамин Е взаимодействует с перекисными ради-

калами с образованием малоактивного радикала ингибитора и молекулярных про-

дуктов ПОЛ, выступая в качестве донатора водорода. Токоферол одинаково эф-

фективно тормозит образование перекисей как в реакциях аскорбатзависимого окисления, так и НАДФН-зависимого окисления, взаимодействуя со свободными радикалами (Бурбелло А. Т. и др., 1991). Он повышает активность глутатионпе-

роксидазы и глутатионредуктазы, влияет на синтез глутатиона, гема и белков

(Коровина Н. А., Рууге Э. К., 2006). Действуя как гормоноподобное вещество, ви-

тамин Е участвует в регуляции деления клеток и в реализации процесса апоптоза

(Neuzil J. et al., 2002).

Оксид азота и альфа-токоферол в физиологических концентрациях в липи-

дах мембраны могут совместно ингибировать перекисные процессы, при этом они проявляют более выраженную антиоксидантную способность, чем пара аскорбат и альфа-токоферол (Rubbo H. et al., 2000). Это явление объясняют два механизма.

Первый связан с тем, что реакция между свободными радикалами и NO происхо-

дит значительно быстрее, чем между альфа-токоферолом и свободными радика-

лами. В результате реакции образуются конечные азотсодержащие продукты.

Второй механизм обеспечивает восстановление с помощью NO альфа-

54

токофероксильного радикала в течение процесса восстановления пероксильных радикалов:

NO + альфа-токофероксильный радикал + OH- → NO2- + альфа-токоферол.

Кроме того, NO обеспечивает защиту других липофильных антиоксидантов от окисления, а, следовательно, во время окислительного стресса играет важную протекторную роль (O`Donnell V. B. et al., 1997).

Втоже время, ранее было доказано, что альфа-токоферол может окисляться

вальфа-токофероксильный радикал под влиянием оксида азота (d`Ischia M., Novellino I., 1996).

Внорме уровень токоферола в течение беременности возрастает. При фето-

плацентарной недостаточности отмечается дезорганизация системы антиокси-

дантных ферментов, активируются биоэнергетические процессы, что характерно для развития тканевой гипоксии. Концентрация токоферола в III-м триместре бе-

ременности при ее патологии значительно снижается (Флоренсов В. В. и др., 2005), что может свидетельствовать о длительной гиперактивации системы анти-

оксидантной защиты, приводящей к истощению резервных возможностей орга-

низма и развитию глубоких метаболических нарушений в системе мать - плод.

При преэклампсии на фоне избыточной активации ПОЛ значительно сни-

жается антиоксидантный потенциал крови, отмечается дефицит витамина Е

(Wang Y. P. et al., 1991). Поэтому, благоприятный эффект на течение осложнен-

ной беременности оказывают витамины-антиоксиданты (С и Е) (Franco Mdo C. et al., 2003), а также мелатонин, который связывает свободные радикалы, повышает синтез супероксиддисмутазы и активность глутатион пероксидазы (Tan D. X. et al., 1998).

При дефиците в материнском организме альфа-токоферола (Wahlig T. M., Georgieff M. K., 1995) повышается риск рождения ребенка с низкой массой тела, с

поражением легких. Токоферол защищает новорожденного от дистрофии, гемо-

лиза, бронхопульмональной дисплазии, перивентрикулярного кровотечения (Mino M., 1993).

55

По данным Никитиной Ю. В. (2009) и Кореновского Ю. В. (2006), в постна-

тальном онтогенезе максимальный уровень свободнорадикальных процессов и антиоксидантной активности отмечается в первые дни после рождения. Эти фак-

ты согласуются с концепцией об адаптивном характере оксидативного стресса у новорожденных и экспериментальными данными об индукции активными фор-

мами кислорода комплекса генов, участвующих в перестройке метаболизма в но-

вых условиях жизни (Buonocore G. et al., 2001). При перинатальной гипоксии уже в родах выявляются изменения в оксидативном гомеостазе плода. Для этих нару-

шений характерен окислительный стресс, развивающийся на фоне прогрессивного снижения активности антиоксидантных ферментов. Сходные по направленности сдвиги оксидативного метаболизма имеют место и в организме новорожденного в первые дни жизни. Можно предполагать, что недостаточная активация антиокси-

дантных ферментов плода и новорожденного является одним из важнейших пато-

генетических нарушений при перинатальной гипоксии (Кореновский Ю. В.,

2006).

Таким образом, патологическая беременность сопровождается изменением баланса свободных радикалов и антиоксидантов. Терапия этих нарушений может оказывать положительное влияние на процесс течения аномальной беременности,

уменьшать риск развития патологии плода и новорожденного.

1.7. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА АКТИВНОСТЬ МАКРОФАГОВ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ

Актуальность исследований макрофагов перитонеального микроокружения и плаценты становится все более очевидной в связи с эволюцией взглядов на роль

56

иммунных клеток в репродуктивных процессах. Если ранее центральная роль от-

водилась клеткам адаптивного звена иммунитета (лимфоцитам) и их взаимодей-

ствиям со специфическим антигеном, то к настоящему времени сформировалось представление о значимости сигналов клеток неспецифического (врожденного)

звена системы иммунитета, которые моделируют лимфоцитарные функции и в значительной степени определяют развитие иммунных реакций (Mellor A. L., Munn D. H., 2000). Согласно этой концепции, возрастает физиологическая и пато-

генетическая роль макрофагов.

В строме плаценты и ее децидуальной оболочке среди клеток большой ин-

терес представляют плацентарные макрофаги, которые присутствуют в плаценте в достаточно большом количестве на протяжении всего периода беременности.

Очевидно, что плацентарные макрофаги играют важную роль во взаимоотноше-

ниях материнского организма и плода за счет продукции ими большого количе-

ства биологически активных веществ (Сельков С. А., Павлов О. В., 2007; Шесто-

палов А. В., 2007). Эти вещества регулируют гемоциркуляцию в фетоплацентар-

ной области (Sladek S. M. et al., 1997), рост, развитие трофобласта, а также про-

цессы апоптоза в нем (Kaufmann P. et al., 2003). Они принимают участие в проли-

ферации и дифференцировке клеток плаценты, выделении ингибитора миграции макрофагов, модулируют секрецию гормонов (Zicari A., Ticconi M. D. C., 2006; Ietta F. et al., 2007; Monzon-Bordonaba F. et al., 2002; Crocker I. P. et al., 2003; Knofler M. et al., 2000).

Усиление синтеза и секреции цитокинов, повышенная экспрессия поверх-

ностных и внутриклеточных маркеров, стимуляция фагоцитарной активности и других функциональных характеристик являются, как правило, следствием акти-

вации макрофагов, которая определяется сложными взаимодействиям между сти-

муляторными и ингибиторными сигналами различной природы. Факторы, оказы-

вающие влияние на функции макрофагов, могут иметь экзогенное или эндогенное происхождение.

57

Бактериальный эндотоксин (LPS) при воздействии на клетки позволяет, с

одной стороны, смоделировать эффекты, вызываемые инфекцией in vivo и прово-

дящие к патологии и преждевременному прерыванию беременности, с другой – это удобный экспериментальный прием, позволяющий изучать закономерности продукции и взаимодействия различных факторов на разных стадиях гестацион-

ного процесса при различных исходах беременности. При воздействии LPS по-

вышается продукция провоспалительных цитокинов (TNFα, IL-1α, IL-1β, IL-6),

простагландинов, тромбоксана, активируется индуцибельная NOS – возрастает продукция оксида азота (Сельков С. А., Павлов О. В., 2007; Singh U., 2005).

Движение макрофагов требует образования псевдоподий клеточной мем-

браны. Система цитоскелета этих клеток, обеспечивающая подвижность, состоит из двух типов контрактильных белков: микротрубочкек и микрофиламентов.

Обеспечивают движущую силу для передвижения цитоплазмы и мембраны мик-

рофиламенты, которые представляют собой полимеры миозина и актина. Оксид азота может оказывать влияние на систему цитоскелета макрофагов через Ca2+ /

кальмодулин и цГМФ (Ke X. et al., 2001). NO действует на первую стадию фаго-

цитоза (положительного хемотаксиса), способствуя реорганизации актина псев-

доподий. Процесс миграции и адгезии макрофагов также регулирует оксид азота

(Zicari A., Ticconi M. D. C. 2006; Ke X. et al., 2001). NO способен снижать иммун-

ный ответ, одновременно увеличивая функциональную активность макрофагов.

Наоборот, повышают иммунный ответ и тормозят активность макрофагов инги-

биторы NO-синтаз (Aleksieieva I. M. et al., 2005). По другим данным, на адгезион-

ные способности и секрецию сиалоадгезина блокада синтеза оксида азота влияния не оказывает (Kusmartsev S. A. et al., 2003). Оксид азота может вызывать модифи-

кацию мембран лизосом, активируя гуанилатциклазу и увеличивая цГМФ, повы-

шать их проницаемости и способствовать выходы лизосомальных ферментов,

влияя на стадию переваривания поглощенных веществ (Покровский А. А., Ту-

тельян В. А., 1976). На активность индуцибельной NO-синтазы стимулированных макрофагов тормозящее влияние оказывают антиоксиданты, такие как кверцетин

58

и альфа-токоферол (Jung W. J., Sung M. K., 2004), а также стимулятор эритропоэза эритропоэтин (Squadrito F. et al., 1999). Адгезионная активность макрофагов, син-

тез цитокинов (monocyte chemoattractant protein-1, macrophage colony–stimulating factor interleukin-6), свободнорадикальные процессы, синтез ядерного фактор kB

активируется при длительной блокаде образования оксида азота (Gonzalez W. et al., 2003).

При нормальной беременности в мононуклеарах повышается образование транспортных систем аргинина, достоверно растет активность его поглощения,

что сопровождается повышением активности индуцибельной NOS. Эти измене-

ния поглощения аргинина отсутствуют при преэклампсии, приводя к активации окислительного стресса (McCord N. et al., 2006). При фетоплацентарной недоста-

точности достоверно снижается продукция оксида азота макрофагами плаценты,

что может являться одним из звеньев патогенеза нарушений кровоснабжения фе-

топлацентарного комплекса и развития плаценты (Шестопалов А. В., 2007). В

этих условиях достоверно повышается активность супероксиддисмутазы, что обуславливает снижение содержания супероксидного анион-радикала и свиде-

тельствует об участии в компенсаторно-приспособительных реакциях фагоцитов.

Гормоны и медиаторы также существенно влияют на активность макро-

фагов. В них обнаружены специфические рецепторы к эстрогенам и прогестеро-

ну. В норме при беременности значительно возрастает уровень прогестерона,

концентрация эстрогенов существенно не меняется (De Rijk E. P.C. T., 2002). По другим данным, количество макрофагов и их фагоцитарная активность возраста-

ют с увеличением концентрации эстрогенов при беременности. Эти гормоны тор-

мозят продукцию провоспалительных IL-1, IL-6, но повышают функциональную активность фагоцитов, усиливая экспрессию молекул адгезии (Ширшев С. В., 2002; Барышников А. Ю., 2002). Под действием прогестерона усиливается секре-

ция простагландина Е2, что можно рассматривать как иммуносупрессоный эф-

фект, направленный на сохранение беременности. С другой стороны, прогестерон подавляет продукцию TNFα, транскрипцию гена iNOS, продукцию NO (MiIIer L.

59

et al., 1996). Помимо непосредственных эффектов прогестерон инициирует синтез прогестерон-индуцированного блокирующего фактора (PIBF) CD8+ Т-клетками,

который угнетает цитолитические клеточные реакции, ингибируя продукцию провоспалительного цитокина IL-12 и повышая секрецию фетопротективного IL-

10 клетками селезенки (Ширшев С. В., 2005). Прогестерон может связываться с глюкокортикоидными рецепторами, экспрессируемыми макрофагами. Глюкокор-

тикоидные гормоны подавляют секрецию провоспалительных цитокинов (TNFα, IL-6). Также оказывают влияние на активность макрофагов кортикотропин-

рилизинг гормон, лютеинизирующий гормон, хорионический гонадотропин (Wan H. et al., 2007), пролактин (Carvalho-Freitas M.I. et al., 2007) субстанция Р, эндо-

генные каннабиноиды (производные арахидоновой кислоты).

В последние годы регистрируется повышенный интерес к вопросам влияния гормонов на апоптоз клеток, в том числе иммунокомпетентных. Показана воз-

можность прямого влияния глюкокортикоидов, эстрадиола и прогестерона на экс-

прессию молекул, регулирующих запуск каскада реакций апоптоза (Kiess W., Gaiaher B., 1999), который является важным фактором патогенеза плацентарной не-

достаточности (Липатов И. С., Тезиков Ю. В., 2011). Наряду с этим глюкокорти-

коиды повышают потенциал клеток in vitro, увеличивая их выживание и функци-

ональную реактивность (Frachimont D. et al., 2002).

Гипоксия относится к факторам, определяющим физико-химические свой-

ства окружающей макрофаги среды. Дефицит кислорода является признаком вос-

палительных процессов, опухолевого роста. В зонах гипоксии отмечается измене-

ние экспрессии генов макрофагов. Миграция клеток подавляется за счет повыше-

ния выработки ингибитора миграции макрофагов (Ietta F. et al., 2007). Возрастает продукция провоспалительных и проангиогенных цитокинов, сменяющаяся обра-

зованием противовоспалительных веществ. Снижается продукция простагландина Е2. Эффекты гипоксии опосредованы, главным образом, факторами транскрипции hypoxia-inducible factor, которые, связываясь с соответствующими промоутерны-

ми участками генов, чувствительных к гипоксии, приводят к их активации. Ги-

60

перкапния снижает продукцию IL-6, TNFα, фагоцитарную активность макрофагов

(Wang N. et al., 2010).

При нарушении внутриутробного развития плода меняется экспрессия функциональных молекул на локальном уровне. Усиливается экспрессия HLA-DR

(свидетельствует об усилении цитотоксического потенциала), CD 11b+ (обеспе-

чивает процесс адгезии), CD16+ (стимулирует воспалительный процесс) (Гагаева Ю. В., 2005).

Антиоксиданты оказывают влияние на процесс фагоцитоза. Было изучено влияние ряда водорастворимых антиоксидантов на функционирование лектино-

подобных рецепторов макрофагов (Beppu M. et al., 2001). При преинкубации кле-

ток с дегидроаскорбиновой и аскорбиновой кислотой, фагоцитарная активность снижается в зависимости от концентрации. Отмечается та же зависимость при ис-

пользовании веществ, содержащих катехин. Преинкубация с глутатионом оказы-

вает наиболее выраженный тормозящий эффект. Альфа-токоферол in vivo также снижает фагоцитарную активность (Beppu M. et al., 1987; Beppu M. et al., 2001).

Таким образом, в работе лектино-подобных рецепторов и скавенджер-рецепторов макрофагов принимают участие окислительные механизмы и, следовательно,

окислительные процессы необходимы для активации этих рецепторов.

Показано, что на экспрессию генов макрофага и передачу сигнала в клетке способен влиять окислительный стресс (Sen C. K., Packer L., 1997). Препятствуют распознаванию окислительно-поврежденных клеток некоторые полианионные молекулы, такие как альбумин, модифицированный малондиальдегидом. Также тормозят фагоцитарную активность макрофагов ингибитор фосфолипазы и цик-

лооксигеназы, ингибиторы кальмодулина, блокаторы кальциевых каналов, инги-

битор образования микрофиламентов, ингибитор киназы миозина (Beppu M. et al., 2001).

Геометрические характеристики фагоцитируемой мишени также являются важным фактором фагоцитоза (Champion J. A., Mitragotri S., 2006). Его активность