В последнее время понятие «рецептивность эндометрия» стало широко применяться в отечественной и зарубежной литературе. Термин «рецептивность» происходит от английского слова receptivity (в переводе – восприимчивость, чувствительность). Следует отметить, что понятие «рецептивность» детально рассматривается во многих философских учениях, особенно в трудах Канта, и имеет свой особый философский смысл [5]. Кант считал, что рецептивность заключается «в способности [субъекта] быть аффицируемым (т.е. претерпевать воздействие) объектами». Данная способность в философии приписывалась прежде всего человеку. Таким образом, с философской точки зрения рецептивность – это способность объекта воспринимать внешние воздействия, однако полученная при воздействии информация формирует ряд изменений в самом объекте. Важно отметить, что рецепция ‒ это не просто контакт объекта с рецептором, а процесс сложной интеграции и взаимообмена.
Эндометрий – ключевая структура в процессе имплантации, который представляет собой интеграцию и взаимный обмен сигналами между плодным яйцом и клетками эндометрия. Именно эта способность эндометрия к «диалогу» с эмбрионом и называется рецептивностью. При воздействии повреждающих факторов потеря эндометрием рецептивности означает утрату способности к взаимодействию, что влечет за собой срыв имплантации или развитие ее патологических вариантов.
В научной литературе понятие «рецептивность эндометрия» впервые появилось в 50-х годах прошлого столетия [8,17,18,23]. Исследователи описывали преимущественно морфологические особенности эндометрия при патологии и на фоне приема первых гормональных препаратов, при этом речь шла преимущественно о «стероидной рецепции» и рецепторном аппарате ткани. В работах A.Psychoyos в 1963 г. [18] впервые использован термин «нерецептивное состояние» матки для определения комплекса структурных изменений, приводящих к невозможности наступления беременности, при этом автор акцентировал внимание на тонкости и сложности обсуждаемой
проблемы, интуитивно понимая, что только гистологического уровня исследований недостаточно, нужны клеточные и молекулярные.
В 60-е годы появляется серия работ, в которых фокус научных исследований начинает постепенно смещаться в сторону оценки функциональной состоятельности эндометрия, с этой целью изучается активность различных ферментов в эндометрии: гидролитических энзимов, катепсина и др. [28, 29]. В последующие десятилетия изучалось влияние гормональных препаратов на рецепторное поле эндометрия. В научных работах с использованием электронной микроскопии ткани исследовалась преимущественно «стероидная рецептивность», т.е., по сути, рецептивность подразумевала под собой адекватность рецепции [3, 7, 14, 16, 21, 26]. Изучая стероидную рецепцию эндометрия, J.P. Bercovici в 1983 г. написал, что «рецептивность – это комплексный феномен, основным элементом которого является способность быть понятым» [4].
С внедрением молекулярных технологий в репродуктологии началась новая эра научных исследований, принесшая принципиально новое понимание многих патологических процессов
и позволившая впервые говорить об имплантации как о «диалоге» между эндометрием и плодным яйцом в специфический период «окна имплантации». Именно с начала 90-х годов прошлого столетия понятие «рецептивность эндометрия» начинает обретать свое современное значение как процесс сложной интеграции и многоуровневого «диалога» между эндометрием и эмбрионом. Было выявлено, что имплантация бластоцисты возможна только в период «окна имплантации», которое «открывается» в четко определенный период времени и характеризуется максимальной восприимчивостью эндометрия к сигналам. Продолжительность «окна имплантации» у разных видов животных значительно варьируется: у грызунов составляет менее 24 ч, у приматов ‒ до 3 сут, у человека этот период длится в среднем 4 дня ‒ с 6-го по 8—10-й день после пика секреции лютеинизирующего гормона или 20—24-й день цикла (при 28-дневном цикле) [30].
Современное понимание сложного паракринного и структурного «диалога» между клетками эндометрия и эмбрионом реализовалось в построении современной модели имплантации. Имплантация состоит из нескольких этапов: ориентации (оппозиции) бластоцисты, адгезии и инвазии. Готовность бластоцисты к имплантации завершается после так называемого процесса hatching (5-е сут), в результате которого она освобождается от zona pellucida и приобретает четкую структуру с обособленными трофобластом и эмбриобластом (эпи- и гипобластом). Далее происходит ориентация бластоцисты относительно поверхности эндометрия, когда клетки эмбриобласта занимают позицию строго в направлении слизистой оболочки.
Молекулярный «диалог» между эндометрием и бластоцистой начинается уже со стадии 4 клеток и опосредован различными цитокинами и ионами. При этом сигналы, идущие от эндометрия, способствуют правильному росту и развитию бластоцисты. На основании на этих данных в программах
ЭКО были проведены исследования по ко-культивированию ранних эмбрионов в среде аутологических эпителиальных клеток эндометрия с целью повышения частоты имплантации за счет активации паракринных факторов, влияющих на функциональное созревание эмбриона [15].
В настоящее время продолжается поиск маркеров рецептивности эндометрия, которые позволили бы на практике оценивать степень повреждения эндометрия, эффективность лечебных мероприятий, а также прогнозировать успех программ вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Неоднократно в качестве неизвазивных методов оценки качества рецептивности предлагалось использовать эхографическую оценку толщины эндометрия и оценку интенсивности кровотока в ткани, однако корреляции этих параметров с морфологическими данными и исходом программ ВРТ установить не удалось [24, 25].
Современные исследования в этом направлении можно разделить по биологическим уровням на генетические, протеомные и гистологические.
Генетический уровень регуляции рецептивности. Генетические исследования эндометрия в период «окна имплантации» принесли много неожиданных результатов [2, 9, 31]. Оказалось, что вовлеченность генов в циклическую трансформацию эндометрия огромна. Было показано, что при открытии «окна имплантации» в эндометрии усиливается экспрессия около 395 генов, из них более чем в 100 раз усиливается экспрессия АроЕ, в 18 раз ‒ PLA2. Одновременно снижается экспрессия около 186 генов, в том числе ITF в 50 раз, различных протеаз (матрилизин, аминопептидаза, карбоксипептидаза) в 10—25 раз, транспортных белков кальция и других ионов в 7—10 раз, молекул клеточной адгезии и внеклеточных матриксных белков в 10 раз [2,31].
Большое внимание в настоящее время уделяется роли семейства НОХ генов. НОХА10 и НОХ11 экспрессируются в ядрах эпителия желез и стромы эндометрия, в период «окна имплантации» их экспрессия значительно возрастает и остается повышенной до конца менструального цикла. HOXA10
кодирует транскрипционный фактор, существенный для рецептивности эндометрия и имплантации эмбриона. Описано около 40 генов, регулируемых HOXA10. Так, на рецептивность эндометрия влияют гены кластерина, фосфоглицерат 3-дегидрогеназы и опухоль-ассоциированного переносчика кальциевых сигналов-2 [2, 27].
Активно исследуются гены, участвующие в открытии и закрытии «окна имплантации», среди них ключевые закрывающие гены – ebaf и BK66 [9]. Важно отметить, что активация генома самого эмбриона начинается со стадии 6 клеток, при этом в инициации этого процесса обсуждается роль внешних сигналов, в том числе с поверхности эндометрия.
Протеомный уровень рецептивности. Среди протеомных маркеров, связанных с рецептивностью эндометрия, в настоящее время выделяют различные молекулы адгезии, факторы роста, цитокины
и рецепторы: семейство IL-1, LIF и LIF-R, αVβ3, EGF, HB-EGF, L-selectine, CSF-1, IGF, TNF-α, IFN-γ, FGF, ECM-MMP и др. [1,9].
Интегрины – это большое семейство гетеродимерных трансмембранных гликопротеинов, молекулы которых состоят из ковалентно связанных α- и β-цепей, формирующих трансмембранные рецепторы, которые связываются с лигандами других клеток и различными компонентами экстрацеллюлярного матрикса. Подсемейство β3-интегрины – цитоадгезины – включают два рецептора (αVβ3 и αIIbβ), связывающиеся с витронектином, фибриногеном, фибронектином, ламинином, коллагеном IV типа, тромбоспондином, фактором Виллебранда и рядом других лигандов, которые обеспечивают адгезию клеток между собой [6, 9, 13]. На протяжении менструального цикла в эндометрии выявляются различные типы интегринов, однако в среднюю лютеиновую фазу регистрируется экспрессия α1β1,
α4β1 и αVβ3. Установлено, что на 20—24-й день менструального цикла усиливается экспрессия нтегрина β3, кроме того, интегрин αVβ3 и его лиганд остеопонтин были обнаружены в зоне взаимодействия эндометрия с трофобластом.
Интегрин αVβ3 экспрессируется в клетках эндотелия сосудов и в поверхностном эпителии, выстилающем железы, а в глубоких отделах желез эндометрия он появляется в «окно имплантации» на 19—20-й день цикла. Представляет интерес тот факт, что образование пиноподий и увеличение экспрессии данного интегрина не всегда происходят синхронно. В клетках трофобласта также экспрессируются интегрины, которые связываются с рецепторами в экстрацеллюлярном матриксе эндометрия (особенно α1β1 и α5β1). Предполагают, что происходит связывание интегринов поверхности эндометрия и трофобласта со специфическими лигандами, такими как онкофетальный фибронектин, секретируемый трофобластом, и остеопонтин, секретируемый эпителием эндометрия. Можно предположить, что адгезия эмбриона на поверхности эндометрия происходит по модели «сэндвича». На экспрессию интегринов влияют различные факторы: увеличивают его экспрессию
EGF, HB-EGF, а уменьшает эстрадиол. В фазу пролиферации высокие уровни эстрогенов воздействуют на клетки эпителия эндометрия через α-субъединицу эстрогеновых рецепторов, что приводит к подавлению синтеза интегринов, а с наступлением лютеиновой фазы увеличивается количество прогестерона, который уменьшает синтез эстрогеновых рецепторов и тем самым снимает ингибирующее влияние эстрогенов на интегрины. Прогестерон также действует с положительным эффектом на паракринные стромальные факторы в эндометрии (EGF, HB-EGF) и на экспрессию гена остеопонтина, который влияет на синтез интегрина αvβ3.
Одним из наиболее изученных маркеров рецептивности эндометрия является лейкемия-ингибирующий фактор LIF, член семейства интерлейкина-6, который был впервые обнаружен как гематопоэтический фактор, способный запускать дифференцировку макрофагов мыши в клеточные линии миелоидного лейкоза [1, 9, 12, 22]. Экспрессия LIF резко увеличивается в эндометрии в среднюю и позднюю фазы пролиферации, достигая пика на 20-й день. Доказательствами влияния LIF на имплантацию бластоцисты послужили наблюдения того, что в эндометрии мышей, гомозиготных по дефектному гену LIF, никогда не происходит имплантации. LIF влияет на рецептивность эндометрия посредством
сложных многокомпонентных реакций, состоящих из связывания фактора с его рецептором
LIF-R. Далее рецептор активирует различные сигнальные пути. В настоящее время LIF является одним из серьезных кандидатов для определения характера рецептивности эндометрия, в том числе неинвазивно в сопряженных с эндометрием анатомических зонах.
Гистологический уровень рецептивности. «Окну имплантации» в эндометрии соответствует конец ранней секреторной фазы и начало средней секреторной фазы. Эндометрий ранней фазы секреции характеризуется появлением вакуолей в базальных отделах клеток, в среднюю фазу секреции вакуоли в эпителии эндометрия из базальных отделов клеток перемещаются ближе к апикальным, где происходит апокринная секреция, клетки набухают. Следует особо подчеркнуть, что в эндометрии экспрессия молекулярных и иммуногистохимических маркеров «окна имплантации» является вторичной по отношению к ключевым морфологическим изменениям ткани. Эндометрий может обладать рецептивными свойствами лишь в том случае, если соответствующие маркеры выявляются точно в среднюю фазу секреторной трансформации.
Одним из ключевых ультраструктурных образований, участвующих в формировании рецептивности, являются пиноподии. Первое описание пиноподий «как структур адаптации эндометрия к имплантации» появилось в 1971 г. [19]. Пиноподии – это микроскопические выпячивания на апикальной поверхности эпителиальных клеток эндометрия, образующиеся на месте микроворсинок в «окно имплантации» и выступающие в полость матки. Их размер составляет всего лишь несколько микрометров, впервые они были обнаружены у мышей. Для обозначения указанных структур не случайно было выбрано греческое слово «пиноподия», что означает «ножка, которая пьет», что подчеркивает их пиноцитозную функцию. Считается, что пиноподии появляются в короткий период «окна имплантации» и существуют всего несколько дней. Хотя есть данные о том, что пиноподии могут присутствовать всю среднюю и позднюю фазы секреции и претерпевают циклические морфологические изменения [1].
Пиноподии зависимы от уровня различных цитокинов. Установлено, что пиноподии появляются с середины лютеиновой фазы, когда происходит увеличение уровня прогестерона, LIF, LIF-R и интегрина αvβ3. Кроме того, большое значение в развитии пиноподий имеют гены HOXA10, блокирование которых приводит к резкому уменьшению количества пиноподий. Указанные гены регулируют как пролиферацию стромальных клеток эндометрия, так и морфогенез эпителиальных клеток [2].
После овуляции центральная зона апикальной поверхности эпителия эндометрия, в которой находится большая часть микроворсинок, набухает. Далее плотность микроворсинок на поверхности клетки снижается; к 17-му дню нормального менструального цикла, что соответствует ранней фазе секреции, микроворсинки наиболее развиты, они достигают максимальной длины и толщины и направлены строго вертикально. К 18-му дню набухание клетки продолжается и может достигать вершин микроворсинок,
к 19-му дню число микроворсинок и их длина уменьшаются, они сливаются между собой, формируются гладкие выпячивания мембраны на апикальном полюсе клетки, начинают образовываться пиноподии. Данные изменения соответствуют средней фазе секреции. К 20-му дню микроворсинок уже не остается, а апикальные мембраны максимально выступают в полость матки и образуют складки, похожие по форме на грибы, образуются развитые пиноподии, срок жизни которых обычно не превышает 48 ч. К 21-му дню набухание клеток немного уменьшается и на мембране опять начинают появляться микроворсинки, пиноподии находятся на стадии регрессии. К 23—24-му дню цикла клетка
принимает куполообразную форму, размер ее увеличивается, апикальная поверхность мембраны плотно покрыта короткими микроворсинками, наступает поздняя фаза секреции.
Хотя роль пиноподий остается не до конца ясной, установлено, что именно в месте их образования происходят сигнальные взаимодействия между эндометрием и эмбрионом [6, 20]. Предполагают, что основные рецепторы для прикрепления бластоцисты располагаются как раз на поверхности пиноподий, где также концентрированно экспрессируется LIF. Таким образом, для успешной имплантации созревание эндометрия, образование пиноподий и готовность эмбриона должны быть точно синхронны во времени и пространстве.
В настоящее время активно обсуждается роль различных патологических процессов, способных повлиять на рецептивность эндометрия. Среди них следует особо выделить эндометриоз, миому матки, пороки развития матки, хронический эндометрит, системные инфекционно-воспалительные и аутоиммунные процессы, патологию системы гемостаза.
Продолжаются дискуссии по поводу роли миомы матки в нарушении рецептивности эндометрия. J.A. Horcajadas и соавт. [10], изучая экспрессию генов эндометрия в «окно имплантации», выявили, что наличие интрамуральных миоматозных узлов любых размеров без деформации полости матки не влияет на экспрессию генов, ответственных за имплантацию. A.W. Horne и H.O. Critchly [11], наоборот, показали, что миомы посредством выброса в окружающие ткани факторов роста FGF и PDGF и изменения экспрессии в подлежащем эндометриHOXA10 могут значимо изменять рецептивность
и влиять на фертильность. Исследования в этой области продолжаются.
Таким образом, рецептивность эндометрия – это комплекс структурно-функциональных характеристик эндометрия с четкими временнdми и пространственными константами, определяющий способность эндометрия к имплантации.
Учитывая биологическую сложность и многогранность процесса имплантации, поиск лишь одного ключевого маркера рецептивности эндометрия может оказаться сверхзадачей, в реальности необходима комплексная оценка и структуры, и параметров функциональной активности эндометрия. Оптимальным представляется использование интегрального показателя рецептивности, который поможет учитывать сразу несколько ключевых структурных и функциональных характеристик эндометрия и позволит прогнозировать успех имплантации.
