Стресс при беременности и нарушения развития нейроэндокринной, иммунной и репродуктивной систем у потомства в пренатальном и постнатальном онтогенезе: от эксперимента к разработке подходов сохранения здоровья у человека

DOI

https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.8.69-74

Игнатюк В.М., Извольская М.С., Захарова Л.А.
ФГБУН «Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН», Москва, Россия

Представлен анализ собственных и литературных данных о негативном влиянии различных стрессогенных воздействий на развитие и функционирование нейроэндокринной, иммунной и репродуктивной систем плода, приводящих к нарушениям в пренатальном и постнатальном периодах онтогенеза. Неправильные питание и образ жизни во время беременности, фармакологические воздействия, бактериальное и вирусное инфицирование матери могут изменять молекулярные механизмы развития этих систем и подавлять их функции на длительный срок. В результате увеличивается риск возникновения у потомства различных метаболических, психоневрологических, иммунологических и репродуктивных расстройств. Пренатальный дефицит нейромедиаторов и гормонов, в частности серотонина, дофамина и гонадотропин-рилизинг-гормона, нарушает развитие у плода тимуса, а в постнатальный период – функционирование Т-клеточного звена иммунитета. Воздействия инфекционных факторов на материнский организм в I триместре беременности повышают риск возникновения патологических состояний. Провоспалительные цитокины, синтез которых увеличивается под влиянием этих факторов, вызывают нарушения развития нейроэндокринной и гипоталамо-гипофизарно-гонадной систем. Это приводит к снижению репродуктивной способности или бесплодию у половозрелых потомков.
Заключение. Своевременное выявление пренатальных и ранних постнатальных нарушений, вызванных внутриутробным воспалением, открывает возможности предотвращения и коррекции последствий негативных воздействий на плод. К настоящему времени накоплен большой опыт использования иммуноглобулинов человека в терапии привычного невынашивания беременности, а также для профилактики инфекции у недоношенных новорожденных и у новорожденных с низкой массой тела при рождении.

беременность

пренатальный стресс

нарушения развития

провоспалительные цитокины

пренатальная коррекция

Полный текст статьи
доступен в "Библиотеке Врача"

Cottrell E.C., Seckl J.R. Prenatal stress, glucocorticoids and the programming of adult disease. Front. Behav. Neurosci. 2009; 3: 19. https://dx.doi.org/10.3389/neuro.08.019.2009.
Lye P., Bloise E., Javam M., Gibb W., Lye S.J., Matthews S.G. Impact of bacterial and viral challenge on multidrug resistance in first- and third-trimester human placenta. Am. J. Pathol. 2015; 185(6): 1666-75. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajpath.2015.02.013.
Izvolskaia M., Sharova V., Zakharova L. Perinatal inflammation reprograms neuroendocrine, immune, and reproductive functions: Profile of cytokine biomarkers. Inflammation. 2020; 43(4): 1175-83. https://dx.doi.org/10.1007/s10753-020-01220-1.
Zakharova L.A., Izvolskaia M.S. Interactions between the reproductive and immune systems during ontogenesis: the role of GnRH, sex steroids and immunomediators. In: Kahn S.M., ed. Sex steroids. Zagreb: InTech; 2012: 341-70.
Melnikova V.I., Lifantseva N.V., Voronova S.N., Zakharova L.A. Gonadotropin-releasing hormone in regulation of thymic development in rats: Profile of thymic cytokines. Int. J. Mol. Sci. 2019; 20(16): 4033. https://dx.doi.org/10.3390/ijms20164033.
Захарова Л.А. Пластичность нейроэндокринной и иммунной систем в раннем развитии. Известия РАН. Серия биологическая. 2014; 5: 437-47.
Тетруашвили Н.К., Сухих Г.Т., Сидельникова В.М., Верясов В.Н., Агаджанова А.А. Определения риска внутриутробного инфицирования плода по уровням провоспалительных цитокинов. В кн.: Человек и лекарство. Материалы VIII Российского национального конгресса. М.; 2001: 377.
Чистякова Г.Н., Газиева И.А., Ремизова И.И., Черданцева Г.А. Оценка продукции цитокинов при беременности, осложненной угрозой прерывания в первом триместре. Фундаментальные исследования. 2005; 5: 96-8.
Тетруашвили Н.К. Роль системы цитокинов на ранних этапах гестации у пациенток с привычным невынашиванием беременности. В кн.: Кулаков В.И., Мурашко Л.Е., ред. Материалы 36-го ежегодного конгресса Международного общества по изучению патофизиологии беременности организации гестоза. М.; 2004: 245-6.
Тетруашвили Н.К. Цитокины, как ранние маркеры внутриутробной инфекции плода. В кн.: Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины. Материалы III конференции молодых ученых России с международным участием. М. 2004.
Алегина Е.В., Тетруашвили Н.К., Агаджанова А.А., Трофимов Д.Ю., Донников А.Е. Полиморфизм гена интерлейкина-8 у женщин с привычными потерями беременности. Акушерство и гинекология. 2015; 9: 33-7.
Ardalan M., Chumak T., Vexler Z., Mallard C. Sex-dependent effects of perinatal inflammation on the brain: implication for neuro-psychiatric disorders. Int. J. Mol. Sci. 2019; 20(9): 2270. https://dx.doi.org/10.3390/ijms20092270.
Cui K., Ashdown H., Luheshi G.N., Boksa P. Effects of prenatal immune activation on hippocampal neurogenesis in the rat. Schizophr. Res. 2009:113(2-3): 288-97. https://dx.doi.org/10.1016/j.schres.2009.05.003.
Clark L.F., Kodadek T. The immune system and neuroinflammation as potential sources of blood-based biomarkers for Alzheimer's disease, Parkinson's disease, and Huntington's disease. ACS Chem. Neurosci. 2016; 7(5): 520-7. https://dx.doi.org/10.1021/acschemneuro.6b00042.
Wang H., Yang L.L., Hu Y.F., Wang B.W., Huang Y.Y., Zhang C. et al. Maternal LPS exposure during pregnancy impairs testicular development, steroidogenesis and spermatogenesis in male offspring. PLoS One. 2014; 9(9): e106786. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0106786.
Izvolskaia M.S., Tillet Y., Sharova V.S., Voronova S.N., Zakharova L.A. Disruptions in the hypothalamic-pituitary-gonadal axis in rat offspring following prenatal maternal exposure to lipopolysaccharide. Stress. 2016; 19(2): 198-205. https://dx.doi.org/10.3109/10253890.2016.1149695.
Izvolskaia M.S., Sharova V.S., Ignatiuk V.M., Voronova S.N., Zakharova L.A. Abolition of prenatal lipopolysaccharide-induced reproductive disorders in rat male offspring by fulvestrant. Andrologia. 2019; 51(3): e13204. https://dx.doi.org/10.1111/and.13204.
Ignatiuk V.M., Izvolskaya M.S., Sharova V.S., Voronova S.N., Zakharova L.A. Disruptions in the reproductive system of female rats after prenatal lipopolysaccharide-induced immunological stress: role of sex steroids. Stress. 2019; 22(1): 133-41. https://dx.doi.org/10.1080/10253890.2018.1508440.
Анастасиев В.В., ред. Клиническое применение иммуноглобулинов для внутривенного введения. Сборник научных статей. Вып. 2. Нижний Новгород; 2003. 122с.
Соловьева А.Е., Сотникова Н.Ю. Особенности иммуномодулирующего действия иммуноглобулинов для внутривенного введения у женщин с привычным невынашиванием беременности. Академический журнал Западной Сибири. 2006; 4: 31.
Ginsberg Y., Khatib N., Weiner Z., Beloosesky R. Maternal inflammation, fetal brain implications and suggested neuroprotection: a summary of 10 years of research in animal models. Rambam Maimonides Med. J. 2017; 8(2): e0028. https:/dx./doi.org/10.5041/RMMJ.10305.
Han A.R., Lee S.K. Immune modulation of i.v. immunoglobulin in women with reproductive failure. Reprod. Med. Biol. 2018; 17(2): 115-24. https://dx.doi.org/10.1002/rmb2.12078.
Sheppard M., Laskou F., Stapleton P.P., Hadavi S., Dasgupta B. Tocilizumab (Actemra). Hum. Vaccin. Immunother. 2017; 13(9): 1972-88. https://dx.doi.org/10.1080/21645515.2017.1316909.
Burdge G.C., Hanson M.A., Slater-Jefferies J.L., Lillycrop K.A. Epigenetic regulation of transcription: A mechanism for inducing variations in phenotype (fetal programming) by differences in nutrition during early life? Br. J. Nutr. 2007; 97(6): 1036-46. https://dx.doi.org/10.1017/S0007114507682920.
Saghazadeh A., Ataeinia B., Keynejad K., Abdolalizadeh A., Hirbod-Mobarakeh A., Rezaei N.A. Meta-analysis of pro-inflammatory cytokines in autism spectrum disorders: effects of age, gender, and latitude. J. Psychiatr. Res. 2019; 115: 90-102. https://dx.doi.org/10.1016/j.jpsychires.2019.05.019.
Zhou S.S., Zhou Y.M., Li D., Ma Q. Early infant exposure to excess multivitamin: a risk factor for autism? Autism Res. Treat. 2013; 2013: 963697. https://dx.doi.org/10.1155/2013/963697.
De Oliveira M.R. The neurotoxic effects of vitamin A and retinoids. An. Acad. Bras. Cienc. 2015; 87(2, Suppl.): 1361-73. https://dx.doi.org/10.1590/0001-3765201520140677.
Uciechowski P., Dempke W.C.M. Interleukin-6: a masterplayer in the cytokine network. Oncology. 2020; 98(3): 131-7. https://dx.doi.org/10.1159/000505099.
Wang S., Yan J.Y., Lo Y.K., Carvey P.M., Ling Z. Dopaminergic and serotoninergic deficiencies in young adult rats prenatally exposed to the bacterial lipopolysaccaharide. Brain Res. 2009. 1265: 196-204. https://dx.doi.org/10.1016/j.brainres.2009.02.022.
Kim R., Kim H.J., Kim A., Jang M., Kim A., Kim Y. et al. Peripheral blood inflammatory markers in early Parkinson's disease. J. Clin. Neurosci. 2018; 58: 30-3. https://dx.doi.org/10.1016/j.jocn.2018.10.079.
Лифанцева Н.В., Конеева Ц.О., Воронова С.Н., Луценко Г.В., Захарова Л.А., Мельникова В.И. Экспрессия и роль серотонинового рецептора 1а типа в эмбриональном тимусе крыс. Онтогенез. 2020; 51(5): 338-50.
Лифанцева Н.В., Конеева Ц.О., Воронова С.Н., Захарова Л.А., Мельникова В.И. Подавление синтеза дофамина у плодов изменяет паттерн созревания Т-лимфоцитов в тимусе половозрелых крыс. Доклады академии наук. 2016; 470(3): 357-9. [Lifantseva N.V., Koneeva Ts.O., Voronova S.N., Zakharova L.A., Melnikova V.I. Suppression of dopamine synthesis in fetuses changes the maturation pattern of T-lymphocytes in the thymus of sexually mature rats. Doklady biological sciences. 2016; 470(3): 357-9. (in Russian). https://doi.org/10.7868/S0869565216270268.
Sharova V.S., Izvolskaia M.S., Zakharova L.A. Lipopolysaccharide-induced maternal inflammation affects the gonadotropin-releasing hormone neuron development in fetal mice. Neuroimmunomodulation. 2015; 22(4): 222-32. https://dx.doi.org/10.1159/000365482.
Izvolskaia M.S., Ignatiuk V.M., Ismailova A.H., Sharova V.S., Zakharova L.A. IgG immune modulation in male mice with reproductive failure after prenatal inflammation. Reproduction. 2021.; 161(6): 669-79. https://dx.doi.org/10.1530/REP-20-0386.
Eddie S.L., Childs A.J., Jabbour H.N., Anderson R.A. Developmentally regulated IL6-type cytokines signal to germ cells in the human fetal ovary. Mol. Hum. Reprod. 2012; 18(2): 88-95. https://dx.doi.org/10.1093/molehr/gar061.
Тетруашвили Н.К., Сидельникова В.М. Восполнение дефицита магния в комплексной терапии пациенток с угрозой прерывания беременности. Трудный пациент. 2005; 3(2): 20-3.
Nguyen T.M., Crowther C.A., Wilkinson D., Bain E. Magnesium sulphate for women at term for neuroprotection of the fetus. Cochrane Database Syst. Rev. 2013; (2): CD009395. https://dx.doi.org/10.1002/14651858.CD009395.pub2.
Wang H., Hu Y.F., Hao J.H., Chen Y.H., Su P.Y., Wang Y. et al. Maternal zinc deficiency during pregnancy elevates the risks of fetal growth restriction: a population-based birth cohort study. Sci. Rep. 2015; 5: 11262. https://dx.doi.org/10.1038/srep11262.
Тетруашвили Н.К., Лиманова О.А. О новых тенденциях в нутрициальной поддержке беременности. Акушерство и гинекология. 2018; 1: 21-8.
Сидельникова В.М., Сухих Г.Т. Невынашивание беременности. Руководство для практикующих врачей. М.: МИА; 2011. 536с.
Florio P., Gabbanini M., Borges L.E., Bonaccorsi L., Pinzauti S., Reis F.M. et al. Activins and related proteins in the establishment of pregnancy. Reprod. Sci. 2010; 17: 320-30. https://dx.doi:10.1177/1933719109353205.
Антонов А.Г., Ашиткова Н.В., Бирюкова Т.В., Володин Н.Н., Дегтярева М.В., Дементьева Г.М., Евтеева Н.В., Заплатников А.Л., Козлов И.Г., Продеус А.П., Самсыгина Г.А., Солдатова И.Г., Щербина А.Ю. Формуляр по использованию препаратов иммуноглобулинов для внутривенного введения в неонатологии. Вопросы практической педиатрии. 2007; 2(2): 56-64.

Поступила 28.05.2021

Принята в печать 07.06.2021

Игнатюк Василина Михайловна, аспирант лаборатории биохимии процессов онтогенеза, Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН.
119334, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 26.
Извольская Марина Сергеевна, к.б.н., с.н.с. лаборатории биохимии процессов онтогенеза, Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН.
119334, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 6.
Захарова Людмила Алексеевна, д.б.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории биохимии процессов онтогенеза, Институт биологии развития
им. Н.К. Кольцова РАН. E-mail: l-a-zakharova@mail.ru. 119334, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 6.

Для цитирования: Игнатюк В.М., Извольская М.С., Захарова Л.А. Стресс при беременности и нарушения развития нейроэндокринной, иммунной и репродуктивной систем у потомства в пренатальном и постнатальном онтогенезе: от эксперимента к разработке подходов сохранения здоровья у человека.
Акушерство и гинекология. 2021; 8: 69-74
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.8.69-74

Игнатюк В.М., Извольская М.С., Захарова Л.А.

Ключевые слова

Список литературы

Об авторах / Для корреспонденции

Также по теме