Проблема пролапса гениталий (ПГ) в женской популяции актуальна ввиду распространенности заболевания. Достаточно сказать, что частота встречаемости скрытого ПГ, выявляемого при физикальном обследовании при отсутствии жалоб, достигает 41–50% [1].
Поскольку ПГ является мультифакториальным заболеванием, рассматриваются различные гипотезы доминирующего фактора развития данной патологии: роды, акушерский травматизм, возраст, повышение внутрибрюшного давления (физические нагрузки, хронический кашель, ожирение), гормональная недостаточность, дисплазия соединительной ткани (ДСТ) [2–5]. Однако наличие тех или иных факторов риска в ряде случаев не всегда приводит к формированию ПГ. Поэтому изучение изменения генной и белковой экспрессии является критически важным для понимания причины развития патологии, а также обоснования новых подходов к тактике лечения данной категории больных и профилактике развития заболевания [6].
Роль патологии соединительной ткани в формировании пролапса гениталий
Соединительная ткань представлена во всех органах и системах организма. Ее компонентами являются фиброциты, фибробласты и компоненты внеклеточного матрикса (коллаген, эластин и т.д.), а также компоненты межуточного вещества (гликозаминогликаны, протеогликаны и т.д.). При нарушении формирования компонентов соединительной ткани развиваются соединительнотканные нарушения.
ДСТ в большинстве случаев представляет собой генетически детерминированные состояния, характеризующиеся дефектами различных структур внеклеточного матрикса, приводящие к нарушению формообразования органов и систем с развитием ассоциированной патологии, имеющей проградиентное течение [7]. По некоторым данным, распространенность недифференцированных форм ДСТ в популяции может достигать 20%, а распространенность отдельных признаков дисморфогенеза соединительной ткани доходить до 85,4% [7–9]. Большие нозологические формы встречаются значительно реже: несовершенный остеогенез – 1:10 000; синдром Элерса–Данло – 1:100 000; синдром Марфана – 1:10 000–1:15 000 [7–9]. Однако если при больших дифференцированных формах в ряде случаев возможно идентифицировать вышеуказанные моногенные синдромы, то лабораторные критерии постановки диагноза малых форм ДСТ отсутствуют, а диагноз ставится на основании анализа фенотипических проявлений.
В исследованиях отечественных авторов были описаны симптомокомплексы ДСТ у пациенток с ПГ [10, 11]. К данным признакам относились: гипермобильность мелких и крупных суставов, быстрые и стремительные роды, рождение маловесных детей, раннее формирование ПГ после единственных неосложненных родов, малые аномалии сердца, мышечная гипотрофия и гипотония, артериальная гипотензия, ранняя манифестация миопии, флебопатия, сколиоз, плоскостопие, грыжи и т.д. [10, 12].
В связи с высокой распространенностью признаков ДСТ у пациенток с ПГ изучение экспрессии генов и белков сосредоточено в основном на компонентах соединительной ткани, а именно внеклеточного матрикса (extracellular matrix, ECM), нарушение формирования компонентов которого ведет к нарушению механических свойств соединительной ткани [6, 13].
Одним из компонентов соединительной ткани является коллаген. Было выявлено более 20 типов белков из семейства коллагенов, но основными считаются типы I и III [14]. Коллаген I типа (COL-I) – основной опорный белок, обладающий высокой растяжимостью, в то время как коллаген III типа (COL-III) отвечает за эластичность тканей [15, 16]. Различные типы коллагена подчиняются фибриллярному окружению (семейству малых протеогликанов, богатых лейцином (SLRP), – декорину (DCN), бигликану (BGN), фибромодулину (FMO) и люмикану (LUM)), уровню эстрогенов. Было показано, что в статичном состоянии экспрессия мРНК COL-I, DCN, BGN, FMO и LUM была значительно выше в группе пациенток с ПГ, чем в нормальных фибробластах, однако после воздействия механического растяжения экспрессия мРНК DCN и FMO снижалась в фибробластах в группе ПГ, а при дополнительной обработке 17-β-эстрадиолом экспрессия мРНК COL-I и BGN значительно повышалась [17]. Из этого можно сделать вывод, что изменение распределения полимеров у пациенток с ПГ демонстрирует уменьшение толерантности к растяжению по сравнению с нормальными фибробластами. Из исследования становится понятно, что снижение компенсаторной функции BGN и LUM у пациенток с ПГ влияет на структуру и функцию COL-I при механическом растяжении фибробластов, что в конечном итоге приводит к аномальной реконструкции структур, поддерживающих таз, и возникновению ПГ [17].
Ряд зарубежных авторов показали взаимосвязь ПГ с уменьшением экспрессии мРНК COL-I; в группе ПГ данная экспрессия была на 90% ниже, чем в контрольной группе, что предсказуемо привело и к уменьшению COL-I в тканях (34,75%±13,36% против 21,98%±12,62%, p<0,001) [18, 19]. При этом экспрессия мРНК и белка COL-III в группах была одинакова. Таким образом, по мнению авторов, менялось соотношение COL-I и COL-III между двумя группами с преобладанием последнего, что и могло объяснить увеличение «растяжимости» тканей вследствие снижения прочности [18]. Однако данные на этот счет разнородны. Так, в другом исследовании показано увеличение экспрессии белка COL-III на 9,2% у пациенток с ПГ [20]. Но в любом случае увеличение (относительное или абсолютное) может быть причиной снижения прочности и повышенной «растяжимости» соединительной ткани.
Нельзя сбрасывать со счетов и собственно эпигенетические трансформации волокнистых структур соединительной ткани, которые зависят от состояния межволокнистых компонентов. Так, Niu K. et al. было показано, что полиморфизм COL3A1 rs1800255 может быть фактором риска развития ПГ у представителей европеоидной расы [21].
На данные свойства коллагена и их адекватную функцию также влияет регуляция баланса между его синтезом и деградацией [22]. Именно матриксные металлопротеиназы (matrix metalloproteinase, MMP) и тканевые ингибиторы матриксных металлопротеиназ (tissue inhibitor of matrix metalloproteinase, TIMP) отвечают за метаболизм коллагена, где деградация коллагена и процесс ремоделирования ECM в основном зависят от ММР, а TIMP уравновешивает действие ММР [15, 23]. Ген MMP экспрессируется в фибробластах, эндотелиальных клетках, макрофагах, моноцитах и нейтрофилах. TIMP уравновешивает действие MMP за счет образования комплекса с MMP, благодаря чему процесс деградации коллагена и разрушение других белков ECM значительно снижаются [23]. Таким образом, изменение баланса данных структур также может приводить к развитию ПГ.
Выявлено, что из изученных 23 видов ММР в рамках ПГ активно исследовались ММР-1, -2, -3, -8 и -9 [24, 25]. В частности, в исследовании Hu Y. et al. установлено, что повышение экспрессии мРНК и белков ММР-1, ММР-8, а также снижение экспрессии мРНК и белка TIMP-1 может быть связано с развитием ПГ [22]. При этом соотношение COL-I и СOL-III также было снижено, в то время как уровень их мРНК существенно не отличался во всех исследуемых группах (р<0,05). Это указывает на то, что снижение экспрессии белка COL I/III в группе ПГ было связано не с синтезом, а с усилением его деградации за счет увеличения экспрессии MMP-8 и MMP-1 [22]. Другие авторы также приводили данные о связи ПГ с повышением экспрессии 2, 3 и 9 типов ММР [24].
В исследовании Zhu Y. et al. повышение экспрессии мРНК ММР-1 (р=0,042) и снижение мРНК COL-I (р=0,034) и COL-III (р=0,039) у пациенток с ПГ было выявлено лишь после механического растяжения крестцово-маточных связок, взятых во время гистерэктомии [26].
В поддержке тазового дна также участвуют и эластические волокна, которые придают тканям высокую способность к растяжению. Эластическое волокно состоит из эластина, который является аморфным компонентом, и фибриллярной структуры, представленной микрофибриллами. Парциальное содержание эластина в эластическом волокне может достигать 90% [27]. Наряду с COL-III эластин участвует в растяжимости тканей и является компонентом внеклеточного матрикса [15].
Микрофибриллы, в свою очередь, состоят из фибулина (fibulin, FBLN), фибрилина (fibrilin, FBN), эмилина, микрофибрилл-ассоциированных гликопротеинов (microfibril-associated glycoproteins, MAGP), эластин-связывающих белков, гликозаминогликанов и лизилоксидазы (lysyloxidase, LOX) [28, 29].
Предшественником эластина является тропоэластин (tropoelastin, TE). Он секретируется гладкомышечными клетками и фибробластами. Образование зрелых эластических волокон происходит под воздействием FBLN 1, 2, 4 и 5, FBN 1 и 2, MAGP, LOX и LOX-подобными белками (LOX-like proteins, LOXL) [27, 30, 31].
Нарушения процесса кодирования или любые другие проблемы, связанные с нормальным синтезом белков LOX, LOXL и FBLN-5, могут привести к изменению эластогенеза [28]. Интересно, что FBLN5 играет двойную критическую роль в гомеостазе эластических волокон во внеклеточном матриксе, с одной стороны, способствуя генерации эластических волокон, а с другой стороны, подавляя деградацию матрикса [32]. В ряде исследований у пациенток с ПГ достоверно было выявлено снижение экспрессии мРНК и белка FBLN-5, и LOXL-1 по сравнению с контрольной группой женщин, не имеющих ПГ [29]. Проведенные исследования на мышах с нокаутом FBLN-5 доказали, что дефицит FBLN-5 связан с ПГ, поскольку недостаточность FBLN-5 значительно влияла на количество и качество эластина в стенке влагалища, а следовательно, и на ее сократительную функцию [22, 25]. Также было доказано, что дефицит LOXL-1 может влиять на уровни экспрессии мРНК ключевых MMP (MMP-2, -9, -12), тканевых ингибиторов металлопротеиназ (TIMP-1, -2, -3, -4) и компонентов ECM, включая COL-I, COL-III, FBLN-5 [25].
Помимо недостаточной экспрессии мРНК белков различных компонентов, составляющих ECM, немаловажная роль принадлежит процессам ремоделирования. Так, одним из ярких представителей механизма ремоделирования белков ECM и базальных белков является гепараназа, которая индуцирует указанные процессы [33, 34]. У пациенток с ПГ достоверно чаще встречалось наиболее яркое окрашивание гепараназой в крестцово-маточных связках (73,9%), чем в группе контроля (25%) [35].
В различных исследованиях проводили изучение влияния трансформирующего фактора роста β (transforming growth factor β, TGF-β) и гомеобокса 11 (Homeobox 11, HOXA11) на возникновение ПГ у пациенток [36–38]. TGF-β представляет многофункциональный цитокин, играющий ключевую роль в метаболизме ECM. В свою очередь, HOXA11 отвечает за развитие крестцово-маточных связок (utero-sacral ligaments, USL), нижнего сегмента матки и шейки матки [36, 37].
Результаты исследований показали, что уровни экспрессии HOXA11 и TGF-β1 были снижены в ткани USL у пациенток с ПГ по сравнению с контрольной группой [37, 38]. Однако проявление ПГ при снижении HOXA11 и TGF-β1 больше обусловлено их влиянием на регуляцию уровней экспрессии COL-I/III, MMP-2, MMP-9 и TIMP1 [36]. Это было также показано в испытаниях на мышах с полным выключением экспрессии гена (нокаут гена) HOXA11 и TGF-β1, а также их гиперэкспрессией. Нокаут HOXA11 и TGF-β1 достоверно одинаково подавили экспрессию мРНК и белка COL-I, COL-III, TIMP1 и повысили экспрессию мРНК и белка MMP-2 и MMP-9 [36]. Показано, что гиперэкспрессия HOXA11 и TGF-β1 вызывает повышение уровня экспрессии мРНК и белка COL-I, COL-III и TIMP1 при снижении уровня экспрессии MMP-2 и MMP-9. В данном случае это актуально, поскольку MMP-2 совместно с MMP-9 участвуют в деградации коллагена IV типа, главного компонента базальных мембран и желатина. MMP-2 может также разрушать другие типы коллагена (V, VII и X), эластин и фибронектин [39]. Кроме того, нокаут/гиперэкспрессия HOXA11 может ингибировать/повышать экспрессию мРНК и белка TGF-β1; то же справедливо и для TGF-β1 по отношению к HOXA11. Таким образом, гиперэкспрессия или подавление HOXA11 и TGF-β1 могут опосредованно вести к нарушениям в ЕСМ посредством регуляции экспрессии коллагена (COL) и MMP. Исследование показало, что HOXA11 и TGF-β1 играют решающую роль в опосредовании нарушений ЕСМ, что может иметь клиническое значение для диагностики и лечения пациенток с ПГ [36].
В работах последних 5 лет часто поднимается вопрос изучения жесткости матрикса, а именно его способности преобразовывать механические сигналы в биологические реакции [40]. Например, изменение жесткости матрикса может способствовать трансформации фибробластов в миофибробласты (transformation of fibroblasts into myofibroblasts, TFM), о чем свидетельствует повышение экспрессия α-актина гладких мышц (α-smooth muscle actin, α-SMA) и фактора роста соединительной ткани (connective tissue growth factor, CTGF) [41–43].
Zhao Z. et al. предположили, что Kindlin-2, который экспрессируется фибробластами, является ключевым геном при патологическом TFM, поскольку играет решающую роль в регуляции миграции клеток и сокращении коллагена [44].
В ходе испытаний авторы показали, что при полном выключении экспрессии гена Kindlin-2 процесс TFM блокировался, о чем свидетельствовало снижение экспрессии α-SMA и CTGF. Также на фоне проведенных исследований, доказывающих, что повышенная жесткость ECM может вызывать клеточную аутофагию, авторы работы обнаружили, что при использовании ингибитора аутофагии блокировалась транслокация Kindlin-2 [44, 45]. Это подтверждает и проведенное иммуногистохимическое окрашивание фрагмента ткани стенки влагалища мышей после моделирования родовой травмы, где результаты были аналогичны результатам группы пациенток с ПГ [44].
В другом исследовании авторы приводят схожие данные по повышению экспрессии гена ACTA2 (Actin alpha 2) в группе ПГ. Экспрессия гена и белка ACTA2 достоверно положительно коррелировала с повышением жесткости микроокружения фибробластов при ПГ [41].
В продолжение развития исследований патологии гладкомышечных клеток (ГМК) в 2022 г. группа зарубежных авторов опубликовала исследование, в котором было обнаружено, что AXUD1 (cysteine serine rich nuclear protein-1), вызывающий апоптоз миобластов, значительно повышен в группе пациенток с ПГ по сравнению с контрольной группой, что потенциально приводит к атрофии и расслаблению мышц таза [46]. Однако при физических нагрузках его экспрессия снижается, следовательно, снижаются и процессы апоптоза, что повышает значимость тренировки мышц тазового дна для пациенток [46].
В 2016 г. группа отечественных авторов рассмотрела одну из версий формирования ПГ с вовлечением гладкомышечного компонента. Суть в том, что снижение тонуса и релаксации гладкомышечного компонента центральной части тазовой диафрагмы, помимо редукции коллагенового компонента, может привести к ПГ [47]. Данное предположение было выдвинуто на основании того, что пациентки с апикальной формой ПГ имели системную гладкомышечную «миопатию» (дивертикулы органов, признаки венозной флебопатии, раннюю миопию, запоры и ручное пособие при дефекации, первичную и вторичную слабость родовой деятельности и т.д.). В связи с данным предположением была изучена экспрессия гена α-1-субъединицы потенциал-зависимого кальциевого канала CaV1.2 (Calcium Voltage-Gated Channel Subunit Alpha1C, CACNA1C) в круглой связке матки, поскольку кальциевые каналы CaV1.2 представлены во всей гладкомышечной системе (сосудах, матке, кишечнике, сердце и т.д.) и являются основной структурой, которая образует проводящий Ca2+ канал [47, 48]. Результаты исследования подтвердили, что у молодых пациенток с ПГ уровень экспрессии гена CACNA1C был снижен по сравнению с контрольной группой пациенток без ПГ (p<0,05) [47].
Проведенные ранее китайскими учеными опыты на мышах показали рост активности субъединицы α-1С кальциевого канала при повышении уровня эстрадиола [49]. Авторы предположили, что на фоне снижения уровня эстрогенов и экспрессии гена CACNA1C в постменопаузе возможно развитие ПГ. Вероятно, необходимо продолжить исследования в этом направлении [50].
Заключение
Таким образом, по данным литературы определен широкий ряд звеньев молекулярно-генетических и биохимических процессов, изменения которых могут приводить к ПГ. Однако большинство этих процессов не являются специфичными, в связи с чем в дальнейшем необходимо продолжать поиск причин, играющих роль в патогенезе ПГ.
