Роль пролиферативных, про- и противовоспалительных факторов эндотелия в регуляции созревания ооцитов

Перфилова В.Н., Музыко Е.А., Кустова М.В., Тихаева К.Ю.

1) ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Волгоград, Россия; 2) ГБУ «Волгоградский медицинский научный центр», Волгоград, Россия; 3) ООО «Геном-Волга», Волгоград, Россия
Проблема бесплодия затрагивает миллионы людей репродуктивного возраста во всем мире, и ситуация только усугубляется. Современные способы лечения предполагают использование вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), однако частота наступления беременности из расчета на перенос двух эмбрионов составляет примерно 40%.
Это может быть связано с неудовлетворительным качеством и количеством получаемых ооцитов. Поскольку эндотелиальные факторы участвуют в поддержании гомеостаза женской репродуктивной системы, то их избыточное или недостаточное количество приводит к срыву адаптационных механизмов при синдромах поликистозных яичников (СПКЯ) и гиперстимуляции яичников (СГЯ), эндометриозе и др.
В обзоре показана роль пролиферативных, про- и противовоспалительных факторов эндотелия в созревании ооцитов при лечении бесплодия, вызванного различными патологиями репродуктивной системы.
Заключение: Нарушение гомеостаза вследствие эндотелиальной дисфункции и изменения количества и/или активности пролиферативных, про- и противовоспалительных факторов эндотелия ассоциировано с патологиями репродуктивной системы: СПКЯ, СГЯ, эндометриозом, рецидивирующими неудачами имплантации. Индуцированная стимуляция овуляции при лечении бесплодия методами ВРТ также может способствовать нарушению функционирования эндотелия из-за высокой гормональной нагрузки. Это может быть сопряжено с низкой эффективностью терапии. Поэтому определение роли пролиферативных, про- и противовоспалительных эндотелиальных факторов актуально для практикующих врачей с целью повышения успешности и персонификации лечения женского бесплодия методами ВРТ.

Вклад авторов: Перфилова В.Н., Музыко Е.А., Кустова М.В., Тихаева К.Ю. – анализ литературы и написание статьи.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование: Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда в рамках проекта № 23-25-00067 «Роль эндотелия в регуляции созревания ооцита при лечении бесплодия методами вспомогательных репродуктивных технологий».
Для цитирования: Перфилова В.Н., Музыко Е.А., Кустова М.В., Тихаева К.Ю. Роль пролиферативных, про- и противовоспалительных факторов эндотелия в регуляции созревания ооцитов при лечении бесплодия.
Акушерство и гинекология. 2023; 8: 5-12
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2023.154

Ключевые слова

эндотелий
созревание ооцитов
лечение бесплодия
вспомогательные репродуктивные технологии

Список литературы

  1. Савина А.А., Землянова Е.В., Фейгинова С.И. Потери потенциальных рождений в г. Москве за счет женского и мужского бесплодия. Здоровье мегаполиса. 2022; 3(3): 39-45.
  2. Коваленко Я.А., Чуприненко Л.М. Структурно-функциональная характеристика эндометрия у пациенток при проведении вспомогательных репродуктивных технологий. Сеченовский вестник. 2019; 10(1): 29-34.
  3. Волкова Л.В., Аляутдина О.С. Клинико-диагностическое значение сосудистоэндотелиального фактора роста при неудачных попытках ЭКО. Акушерство и гинекология. 2011; 4: 126-9.
  4. Paulino L.R.F.M., Cunha E.V., Silva A.W.B., Souza G.B., Lopes E.P.F., Donato M.A.M. et al. Effects of tumour necrosis factor-alpha and interleukin-1 on in vitro development of bovine secondary follicles. Reprod. Domest. Anim. 2018; 53(4): 997-1005. https://dx.doi.org/10.1111/rda.13199.
  5. Silva A.W.B., Ribeiro R.P., Menezes V.G., Barberino R.S., Passos J.R.S., Dau A.M.P. et al. Expression of TNF-α system members in bovine ovarian follicles and the effects of TNF-α or dexamethasone on preantral follicle survival, development and ultrastructure in vitro. Anim. Reprod. Sci. 2017; 182: 56-68. https://dx.doi.org/10.1016/j.anireprosci.2017.04.010.
  6. Chaubey G.K., Kumar S., Kumar M., Sarwalia P., Kumaresan A., De S. et al. Induced cumulus expansion of poor quality buffalo cumulus oocyte complexes by Interleukin-1beta improves their developmental ability. J. Cell. Biochem. 2018; 119(7): 5750-60. https://dx.doi.org/10.1002/jcb.26688.
  7. Martoriati A., Lalmanach A.-C., Goudet G., Gérard N. Expression of interleukin-1 (IL-1) system genes in equine cumulus-oocyte complexes and influence of IL-1β during in vitro maturation. Biol. Reprod. 2002; 67(2): 630-6.https://dx.doi.org/10.1095/biolreprod67.2.630.
  8. Birt J.A., Nabli H., Stilley J.A., Windham E.A., Frazier S.R., Sharpe-Timms K.L. Elevated peritoneal fluid TNF-α incites ovarian early growth response factor 1 expression and downstream protease mediators: a correlation with ovulatory dysfunction in endometriosis. Reprod. Sci. 2013; 20(5): 514-23.https://dx.doi.org/10.1177/1933719113477479.
  9. Yuan S., Wen J., Cheng J., Shen W., Zhou S., Yan W. et al. Age-associated up-regulation of EGR1 promotes granulosa cell apoptosis during follicle atresia in mice through the NF-κB pathway. Cell Cycle. 2016; 15(21): 2895-905. https://dx.doi.org/10.1080/15384101.2016.1208873.
  10. Fonseca B.M., Pinto B., Costa L., Felgueira E., Rebelo I. Increased expression of NLRP3 inflammasome components in granulosa cells and follicular fluid interleukin(IL)-1beta and IL-18 levels in fresh IVF/ICSI cycles in women with endometriosis. J. Assist. Reprod. Genet. 2023; 40(1): 191-9.https://dx.doi.org/10.1007/s10815-022-02662-2.
  11. Lin X., Tong X., Zhang Y., Gu W., Huang Q., Zhang Y. et al. Decreased expression of EZH2 in granulosa cells contributes to endometriosis-associated infertility by targeting IL-1R2. Endocrinology. 2022; 164(2): bqac210.https://dx.doi.org/10.1210/endocr/bqac210.
  12. Zhai Y., Pang Y. Systemic and ovarian inflammation in women with polycystic ovary syndrome. J. Reprod. Immunol. 2022; 151: 103628.https://dx.doi.org/10.1016/j.jri.2022.103628.
  13. Motamedzadeh L., Mohammadi M.M., Hadinedoushan H., FarashahiYazd E., Fesahat F. Association of IL-17 and IL-23 follicular fluid concentrations and gene expression profile in cumulus cells from infertile women at risk for ovarian hyperstimulation syndrome. Hum. Fertil. (Camb). 2020; 23(4): 289-95.https://dx.doi.org/10.1080/14647273.2019.1566648.
  14. Shi S.L., Peng Z.F., Yao G.D., Jin H.X., Song W.Y., Yang H.Y. et al. Expression of CD11c+ HLA-DR+ dendritic cells and related cytokines in the follicular fluid might be related to pathogenesis of ovarian hyperstimulation syndrome. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2015; 8(11): 15133-7.
  15. Chistyakova G.N., Remizova I.I., Gazieva I.A., Qhermyaninova O.V. Immunological and hemostasiological disorders in women with ovarian hyperstimulation syndrome. Gynecol. Endocrinol. 2014; 30(Suppl. 1): 39-42. https://dx.doi.org/10.3109/09513590.2014.945787.
  16. Alhilali M.J., Parham A., Attaranzadeh A., Amirian M., Azizzadeh M. Prognostic role of follicular fluid tumor necrosis factor alpha in the risk of early ovarian hyperstimulation syndrome. BMC Pregnancy Childbirth. 2020; 20(1): 691. https://dx.doi.org/10.1186/s12884-020-03379-9.
  17. Lamaita R.M., Pontes A., Belo A.V., Caetano J.P.J., Andrade S.P., Cãndido E.B. et al. Inflammatory response patterns in ICSI patients. Reprod. Sci. 2012; 19(7): 704-11. https://dx.doi.org/10.1177/1933719111428518.
  18. Korhonen K.V., Savolainen-Peltonen H.M., Mikkola T.S., Tiitinen A.E., Unkila-Kallio L.S. C-reactive protein response is higher in early than in late ovarian hyperstimulation syndrome. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2016; 207: 162-8. https://dx.doi.org/10.1016/j.ejogrb.2016.10.051.
  19. Herzberger E.H., Miller N., Ghetler Y., Yaniv R.T., Keren K.A., Shulman A. et al. High C-reactive protein levels in women undergoing IVF are associated with low quality embryos. Fertil. Steril. 2016; 106: e262. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2016.07.756.
  20. Sylus A.M., Nandeesha H., Chitra T. Matrix metalloproteinase-9 increases and Interleukin-10 reduces with increase in body mass index in polycystic ovary syndrome: A cross-sectional study. Int. J. Reprod. Biomed. 2020; 18(8): 605-10. https://dx.doi.org/10.18502/ijrm.v13i8.7502.
  21. Borini A., Maccolini A., Tallarini A., Bonu M.A., Sciajno R.,Flamigni C. Perifollicular vascularity and its relationship with oocyte maturity and IVF outcome. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2001; 943: 64-7.https://dx.doi.org/10.1111/j.1749-6632.2001.tb03791.x.
  22. Guo X., Yi H., Li T.C., Wang Y., Wang H., Chen X. Role of vascular endothelial growth factor (VEGF) in human embryo implantation: clinical implications. Biomolecules. 2021; 11(2): 253. https://dx.doi.org/10.3390/biom11020253.
  23. Trau H.A., Brännström M., Curry T.E. Jr, Duffy D.M. Prostaglandin E2 and vascular endothelial growth factor A mediate angiogenesis of human ovarian follicular endothelial cells. Hum. Reprod. 2016; 31(2): 436-44.https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dev320.
  24. Bansal R., Ford B., Bhaskaran S., Thum M., Bansal A. Elevated levels of serum vascular endothelial growth factor-A are not related to NK cell parameters in recurrent IVF failure. J. Reprod. Infertil. 2017; 18: 280-7.
  25. Chen X., Man G.C.W., Liu Y., Wu F., Huang J., Li T. C. et al. Physiological and pathological angiogenesis in endometrium at the time of embryo implantation. Am. J. Reprod. Immunol. 2017; 78(2). https://dx.doi.org/10.1111/aji.12693.
  26. Zhang L., Xiong W., Xiong Y., Liu H., Liu Y. 17 β-Estradiol promotes vascular endothelial growth factor expression via the Wnt/β-catenin pathway during the pathogenesis of endometriosis. Mol. Hum. Reprod. 2016; 22: 526-35.https://dx.doi.org/10.1093/molehr/gaw025.
  27. Lupicka M., Zadroga A., Szczepańska A., Korzekwa A.J. Effect of ovarian steroids on vascular endothelial growth factor a expression in bovine uterine endothelial cells during adenomyosis. BMC Vet. Res. 2019; 15: 473. https://dx.doi.org/10.1186/s12917-019-2222-0.
  28. Almawi W.Y., Gammoh E., Malalla Z.H., Al-Madhi S.A. Analysis of VEGFA variants and changes in VEGF levels underscores the contribution of VEGF to polycystic ovary syndrome. PLoS One. 2016; 11(11): e0165636.https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0165636.
  29. Huang L., Wang L. Association between VEGF gene polymorphisms (11 sites) and polycystic ovary syndrome risk. Biosci. Rep. 2020; 40(3): BSR20191691. https://dx.doi.org/10.1042/BSR20191691.
  30. Oron G., Fisch B., Zhang X.Y., Gabbay-Benziv R., Kessler-Icekson G., Krissi H. et al. Fibroblast growth factor 10 in human ovaries. Reprod. Biomed. Online. 2012; 25(4): 396-401. https://dx.doi.org/10.1016/j.rbmo.2012.07.002.
  31. Kanke T., Fujii W., Naito K., Sugiura K. Effect of fibroblast growth factor signaling on cumulus expansion in mice in vitro. Mol. Reprod. Dev. 2022; 89(7): 281-9. https://dx.doi.org/10.1002/mrd.23616.
  32. Sak M.E., Gul T., Evsen M.S., Soydinc H.E., Sak S., Ozler A. et al. Fibroblast growth factor-1 expression in the endometrium of patients with repeated implantation failure after in vitro fertilization. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2013; 17(3): 398-402.
  33. Xu N., Qin Y., Reindollar R.H., Tho S.P., McDonough P.G., Layman L.C. A mutation in the fibroblast growth factor receptor 1 gene causes fully penetrant normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2007; 92(3): 1155-8. https://dx.doi.org/10.1210/jc.2006-1183.
  34. Hammadeh M.E., Fischer-Hammadeh C., Hoffmeister H., Huebner U., Georg T., Rosenbaum P. et al. Fibroblast growth factor (FGF), intracellular adhesion molecule (sICAM-1) level in serum and follicular fluid of infertile women with polycystic ovarian syndrome, endometriosis and tubal damage, and their effect on ICSI outcome. Am. J. Reprod. Immunol. 2003; 50(2): 124-30.https://dx.doi.org/10.1034/j.1600-0897.2003.00056.x.
  35. Artini P.G., Monti M., Matteucci C., Valentino V., Cristello F., Genazzani A.R. Vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor in polycystic ovary syndrome during controlled ovarian hyperstimulation. Gynecol. Endocrinol. 2006; 22(8): 465-70. https://dx.doi.org/10.1080/09513590600906607.
  36. Yu X., Wang Y., Tan X., Li M. Upregulation of fibroblast growth factor 2 contributes to endometriosis through SPRYs/DUSP6/ERK signaling pathway. Acta Histochem. 2021; 123(5): 151749. https://dx.doi.org/10.1016/j.acthis.2021.151749.
  37. Santorelli S., Fischer D.P., Harte M.K., Laru J., Marshall K.M. In vivo effects of AZD4547, a novel fibroblast growth factor receptor inhibitor, in a mouse model of endometriosis. Pharmacol. Res. Perspect. 2021; 9(2): e00759.https://dx.doi.org/10.1002/prp2.759.
  38. Filant J., DeMayo F.J., Pru J.K., Lydon J.P., Spencer T.E. Fibroblast growth factor receptor two (FGFR2) regulates uterine epithelial integrity and fertility in mice. Biol. Reprod. 2014; 90(1): 7. https://dx.doi.org/10.1095/biolreprod.113.114496.
  39. Li Q. Transforming growth factor β signaling in uterine development and function. J. Anim. Sci. Biotechnol. 2014; 5(1): 52. https://dx.doi.org/10.1186/2049-1891-5-52.
  40. Tal R., Seifer D.B., Shohat-Tal A., Grazi R.V., Malter H.E. Transforming growth factor-β1 and its receptor soluble endoglin are altered in polycystic ovary syndrome during controlled ovarian stimulation. Fertil. Steril. 2013; 100(2): 538-43. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.04.022.
  41. Alvandian F., Hosseini E., Hashemian Z., Khosravifar M., Movaghar B., Shahhosein M. et al. TGFß gene members and their regulatory factors in granulosa compared to cumulus cells in PCOS: a case-control study. Cell J. 2022; 24(7): 410-6. https://dx.doi.org/10.22074/cellj.2022.8051.
  42. Fang L., Li Y., Wang S., Li Y., Chang H.M., Yi Y. et al. TGF-β1 induces VEGF expression in human granulosa-lutein cells: a potential mechanism for the pathogenesis of ovarian hyperstimulation syndrome. Exp. Mol. Med. 2020; 52(3): 450-60. https://dx.doi.org/10.1038/s12276-020-0396-y.
  43. Young V.J., Ahmad S.F., Duncan W.C., Horne A.W. The role of TGF-β in the pathophysiology of peritoneal endometriosis. Hum. Reprod. Update. 2017; 23(5): 548-59. https://dx.doi.org/10.1093/humupd/dmx016.

Поступила 24.05.2023

Принята в печать 15.06.2023

Об авторах / Для корреспонденции

Перфилова Валентина Николаевна, д.б.н., профессор, профессор кафедры фармакологии и фармации ИНМФО, Волгоградский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации, +7(905)3945451, vnperfilova@mail.ru, 400131, Россия, Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1,
https://orcid.org/0000-0002-2457-8486
Музыко Елена Андреевна, к.м.н., доцент кафедры патофизиологии, клинической патофизиологии, Волгоградский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации, +7(927)5302241, muzyko.elena@mail.ru, 400131, Россия, Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1,
https://orcid.org/0000-0003-0535-9787
Кустова Маргарита Валерьевна, ассистент кафедры теоретической биохимии с курсом клинической биохимии Волгоградский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации, +7(904)4007615, kustova13@mail.com, 400131, Россия, Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1,
https://orcid.org/0000-0002-6287-4120
Тихаева Ксения Юрьевна, к.м.н., врач акушер-гинеколог, специалист по репродукции человека ООО «Геном-Волга», +7(905)3328466, tikhaeva34@gmail.com,
400078, Россия, Волгоград, проспект Ленина, д. 102А, https://orcid.org/0000-0002-1956-6448
Автор, ответственный за переписку: Елена Андреевна Музыко, muzyko.elena@mail.ru

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.