Хронический эндометрит (ХЭ) представляет собой локализованное воспаление слизистой оболочки матки, характеризующееся наличием инфильтрата плазматических клеток в строме эндометрия [1]. К основным причинам развития ХЭ относят наличие в полости матки инородных тел (внутриматочная спираль), структурную патологию эндометрия (субмукозные миомы, полипы, остатки плодного яйца после медицинского аборта или выкидыша) и инфекционные агенты [2]. Установлено, что ХЭ чаще всего ассоциируется со следующими инфекционными агентами: Streptococcus aureus (27%), Escheriсhia coli (11%), Enterococcus faecalis (14%), Ureaplasma urealyticum (11%) [3], а также Mycobacterium tuberculosis [4]; в связи с чем основным методом лечения данного состояния является антибиотикотерапия. Однако отмечается, что даже обоснованная и своевременно назначенная антибиотикотерапия не во всех случаях предотвращает развитие осложнений в виде репродуктивных нарушений [5]. Механизм развития данных нарушений в первую очередь связан с увеличенной продукцией воспалительных цитокинов и изменением соотношения популяции клеток иммунной системы в слизистой оболочке эндометрия [6–8].
Вирусная инфекция (вирус папилломы человека (ВПЧ), цитомегаловирус (ЦМВ), вирус простого герпеса 1 и 2 типа (ВПГ-1 и ВПГ-2)), передающаяся половым путем, несмотря на ее высокую распространенность, редко рассматривается как причина развития воспалительных заболеваний репродуктивного тракта [5, 9, 10]. Это может быть связано с немногочисленностью исследований в данном направлении. Кроме того, зачастую объектами исследования выступают пациентки с отягощенными анамнезом и затруднительным материальным и социальным положением, что является серьезным ограничением для анализа результатов данных исследований [11, 12].
С другой стороны, активно изучается роль Toll-подобных рецепторов (Toll-like receptors, TLRs) в развитии и течении инфекционных и воспалительных заболеваний репродуктивного тракта женщин. TLRs представляют собой рецепторы, экспрессирующиеся на клетках иммунной системы и отвечающие за распознавание инфекционных агентов и индукцию выработки провоспалительных цитокинов [13]. За последние годы накоплены данные, свидетельствующие о том, что вирусные агенты способны модулировать экспрессию рассматриваемых рецепторов, а также их функциональную активность, что может приводить к дисфункции клеток местного иммунитета и провоцировать развитие воспаления, в том числе в слизистых органов малого таза [14–17].
Таким образом, целью данного обзора является систематизация имеющихся сведений о вкладе вирусных инфекций, передающихся половым путем, в развитие и течение ХЭ и о роли молекулярных механизмов взаимодействия вирусных агентов с TLRs.
Литературный поиск проводился в период с 19.01.2022 по 21.02.2022 с использованием баз научной литературы: NCBI PubMed, Google Scholar (зарубежные источники), Киберленинка, eLibrary (отечественные источники), анализировались литературные источники за период 1986–2021 гг. Для поиска использовались следующие ключевые слова: хронический эндометрит, воспалительные заболевания органов малого таза, вирус, вирусная инфекция, вирус папилломы человека, вирус простого герпеса, цитомегаловирус, воспаление, Toll-подобные рецепторы.
Роль вирусной инфекции в развитии и течении воспалительных заболеваний репродуктивного тракта, в том числе хронического эндометрита
Несмотря на преимущественно бактериальную этиологию развития ХЭ, до настоящего момента не ясно, какие именно факторы оказывают влияние на манифестацию заболевания. Некоторые исследователи указывают на роль не отдельных штаммов бактерий, а общей характеристики микрофлоры слизистых репродуктивного тракта [18, 19]. Так, у женщин с ХЭ наблюдается увеличение разнообразия микрофлоры эндометрия за счет снижения процентного содержания лактобактерий и увеличения условно-патогенных штаммов [20, 21]. Подобные результаты получены при проведении количественного молекулярно-генетического анализа биоптатов эндометрия в сравнительном исследовании методов диагностики ХЭ [22].
С другой стороны, в метагеномном исследовании виромов здоровых людей установлено, что у женщин, являющихся носительницами α-папилломавирусов, наблюдалось более выраженное разнообразие бактериальной микрофлоры влагалища в сравнении с женщинами, у которых не обнаружено носительство данной группы вирусов, но установлено значительное преобладание лактобактерий в вагинальном тракте [23]. Eskew et al. показали, что у женщин высокий титр вирусной ДНК в мазках из влагалища имеет тенденцию к ассоциации со сниженной вероятностью наступления клинической беременности в сравнении со здоровыми женщинами с положительным исходом беременности. Однако данные результаты требуют проверки на большей когорте ввиду отсутствия статистической значимости [24].
Также установлено, что наличие бактериального вагиноза ассоциировано с носительством эукариотических двуцепочечных и одноцепочечных ДНК-содержащих вирусов [25], в том числе ВПЧ и ВПГ. В исследовании 1248 молодых женщин в возрасте от 18 до 30 лет выявили более высокую распространенность ВПГ-2 среди женщин с бактериальными вагинозами в сравнении с женщинами с нормальной микрофлорой [11]. Подобные результаты также получены в исследованиях Kaul et al. [12] и Abbai et al. [26]. Однако ограничения проведенных исследований обуславливали невозможность определения причинно-следственной связи. При этом в пролонгированном исследовании женщин репродуктивного возраста из Кении регистрировали более высокую частоту бактериальных вагинозов у женщин после выявленного спонтанного инфицирования ВПГ-2 в сравнении с неинфицированными женщинами [27]. По имеющимся данным, носительство папилломавирусной инфекции не ассоциировано с активацией провоспалительных маркеров [28–30]. Однако индуцированное вирусом иммуносупрессивное состояние может быть причиной повышенного риска заражения другими видами инфекций, передающихся половым путем [31].
Исходя из представленных данных можно предположить, что увеличение разнообразия микробиома слизистых репродуктивного тракта в сторону увеличения количества условных патогенов может быть связано с наличием вирусной инфекции.
Механизм взаимодействия Toll-подобных рецепторов и вирусов
К настоящему моменту известно, что среди TLRs человека специфично взаимодействуют с вирусами следующие: TLR2, TLR3, TLR4, TLR7, TLR8, TLR9 и TLR10. TLR2 и TLR4 экспрессируются на поверхности клеточной мембраны и вовлечены в распознавание белков вирусного капсида, а также бактериальных липополисахаридов, пептидогликанов и липопротеинов. Данные рецепторы регистрируются на различных клетках иммунной системы, включая моноциты, макрофаги, дендритные клетки, T- и В-лимфоциты. TLR2 участвуют в распознавании таких вирусов, как ЦМВ, вирусы гепатита B и С, ВПГ [32–36]. TLR4 экспрессируется антигенпредставляющими и эпителиальными клетками, а также клетками щитовидной железы [37]. Имеются данные, что белок вируса ВИЧ модулирует иммунный ответ через активацию данного рецептора на макрофагах [38]. Также оба рецептора, TLR2 и TLR4, участвуют в распознавании белков теплового шока и других белков, ассоциированных с клеточным повреждением [39]. TLR3, TLR7/8 и TLR9 экспрессируются на мембранах эндосом. TLR3 распознает вирусы, интерферирующие РНК и РНК поврежденных клеток [40]. К числу вирусов, в распознавании которых участвует TLR3, относят ВПГ-1 и -2 [41]. TLR7 и TLR8 активно экспрессируются плазмоцитоидными дендритными клетками, которые вырабатывают большое количество интерферона-γ [42]. TLR9 преимущественно экспрессируется дендритными клетками и отвечает за распознавание бактериальных и вирусных CpG-ДНК участков. Активация данного типа рецептора под действием ВПГ и ЦМВ индуцирует продукцию интерферонов [43–46].
Существует несколько сигнальных путей, через которые TLRs передают сигнал в нижележащие отделы клетки. Основным из них является MyD88-зависимый сигнальный путь (myeloid differentiation factor 88, миелоидный фактор дифференцировки 88), обеспечивающий активацию ядерного фактора NF-kB (nuclear factor-kappa B), запускающего индукцию провоспалительных цитокинов. Активация TRIF-зависимого (TIR-domain-containing adapter-inducing interferon-β, TIR-доменсодержащий адаптер, индуцирующий интерферон-β) сигнального пути характерна для TLR3 и TLR4. При работе данного пути наблюдается индукция выработки не только провоспалительных цитокинов через NF-kB, но и интерферонов через ядерный фактор IRF3 [13].
Разные типы вирусов оказывают различный эффект в отношении TLRs. Так, ВПГ при взаимодействии с TLRs дендритных клеток способен ингибировать созревание автофагосом и активировать апоптоз клеток. Кроме того, через действие на TLRs ВПГ снижает способность дендритных клеток к миграции в лимфатические узлы, что значительно влияет на активацию Т-клеточного иммунитета. Это может обуславливать способность ВПГ к длительному персистированию в организме [47].
В эксперименте на мышиных дендритных клетках (FL-DCs), инфицированных мышиным ЦМВ (MHV-68), показано, что TLR9 является медиатором выработки провоспалительных цитокинов (интерлейкин (IL)-6, IL-12 и интерферон (IFN-α)). При этом в отсутствие TLR9 продукции IL-12 не наблюдалось, тогда как сохранялась продукция IL-6 и IFN-α, что говорит о наличии альтернативного пути действия вируса на клетки, в том числе через другие TLRs [48].
Установлено, что вирусы споcобны модулировать иммунный ответ через TLRs. Так, в модели TLR4-нокаутных мышей показано, что вирусные белки способны активировать воспалительный и иммунный ответ через TLR4 [14]. С другой стороны, в исследовании in vitro с использованием рекомбинантных белков из вирусов семейства poxviridae выявили, что данные белки способны блокировать рецепторы TLR4 через ингибирование NF-kB (MyD88-зависимый путь активации) [15].
Большой интерес вызывает изучение роли неструктурных белков вирусов в отношении взаимодействия с TLRs рецепторами. Ariza et al. (2009) установили, что белок вируса Эпштейна–Барр (ВЭБ) человека dUTPase (неструктурный белок, экспрессируемый в литическую фазу репликации) активирует MyD88-зависимый сигнальный путь в дозозависимой форме через TLR2 [16]. В исследовании белка ВПГ US3 обнаружили, что он является дополнительным вирускодируемым ингибитором MyD88 сигнального пути. Дальнейшие эксперименты показали, что US3 необходим для вирусного механизма противостояния рецептору TLR2 [17]. Так, Slade et al. в модели суперинфекции мышей ВПГ-2 и Chlamydia trachomatis выявили, что предварительная инокуляция мышей хламидией защищала животных от действия летальной дозы ВПГ-2. Наличие такого эффекта может быть связано с предварительным гиперстимулированием TLR2 под действием Chlamydia trachomatis, что при инокуляции животных ВПГ вызывало активный иммунный ответ по отношению к вирусу, предотвращая его ингибирующее действие [49].
Таким образом, показано, что вирусы, взаимодействуя с TLRs, способны не только активировать последние, но и оказывать иммуномодулирующее и ингибирующее действие.
Ассоциация Toll-подобных рецепторов и вирусной инфекции с воспалительными заболеваниями репродуктивного тракта
В репродуктивном тракте женщин экспрессируются все известные типы TLRs [50, 51]. По данным некоторых исследований, уровень экспрессии TLRs меняется в зависимости от фазы цикла. Так, в in vivo исследованиях на мышах показано увеличение экспрессии TLRs во второй фазе цикла, что совпадало с увеличением экспрессии α-дефенсина – белка системы врожденного иммунного ответа. Это объясняется подготовкой слизистых к будущему оплодотворению, требующему снижения активности облигатной микрофлоры [52]. Подобные результаты показаны в исследовании биоптатов эндометрия женщин репродуктивного возраста, в котором максимальный уровень экспрессии TLRs показан для лютеиновой фазы менструального цикла [51]. При этом Hirata et al. выявили противоположные закономерности с увеличением экспрессии TLRs в пролиферативную фазу цикла [53].
По данным многочисленных исследований установлено, что стимуляция разных типов TLRs ассоциирована с индукцией выработки разных типов цитокинов. Так, в исследовании клеток, выделенных из репродуктивного тракта женщин, выявили, что стимуляция TLR7/8 приводит к увеличению продукции IL-6 и GM-CSF (гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор роста) во всех исследованных локализациях (влагалище, эндо- и экзоцервикс, матка). Такой же эффект наблюдался при стимулировании TLR3. Активация TLR4 под действием специфического агониста индуцировала гиперэкспрессию GM-CSF в клетках матки и влагалища. При стимуляции TLR9 наблюдалось увеличение выработки IL-8 во всех типах клеток. Стоит отметить, что наиболее выраженный ответ на TLRs наблюдался в клетках шейки матки, при котором регистрировалось повышение концентрации различных провоспалительных цитокинов. Также интерес вызывает тот факт, что выраженный ответ на стимуляцию наблюдали у тех типов TLRs, одной из основных функций которых является распознавание вирусной инфекции [54]. Nasu et al. в исследовании на клетках, выделенных из фаллопиевых труб фертильных женщин, обнаружили повышение экспрессии TLR3, а также IL-6, IL-8 и GCP-2 под действием Poly I:C (двуцепочечная РНК, полинозин-полицитозин), имитирующего вирусную инфекцию [55]. В in vivo исследовании на коровах в послеродовом периоде при оценке состояния эндометрия выявили повышение экспрессии TLR4 наряду с повышением уровня провоспалительных цитокинов в первые 7 дней после родов [56]. Представленные исследования подтверждают предположение о том, что уровень экспрессии TLRs играет важную функцию в регуляции процессов воспаления в слизистых органов малого таза.
Несмотря на большое количество исследований, подтверждающих роль TLRs в развитии воспаления органов малого таза, к настоящему моменту достаточно мало данных об ассоциации уровня экспрессии данных рецепторов с ХЭ [57]. В исследовании Ju et al. (2014) обнаружили, что у женщин с ХЭ наблюдается повышенная экспрессия TLR4, которая приводит к увеличению продукции IL-1β и TNF-α и к снижению IL-10 через активацию MyD88 и NF-kB сигнального пути [58].
Кроме того, крайне фрагментарны данные о роли вирусной инфекции в развитии ХЭ. Cherpes et al. в исследовании женщин, страдающих ХЭ, установили наличие ассоциации ко-инфекции Trichomonas vаginalis и ВПГ-2 с наличием ХЭ [59]. В более раннем исследовании установлено, что носительство ЦМВ значимо ассоциировано с наличием воспалительных заболеваний органов малого таза у женщин репродуктивного возраста [60]. В исследовании женщин с ХЭ показано, что у пациенток, имеющих в анамнезе аборты и невынашивание беременности, частота выявления антигенов вирусов ВПГ, ЦМВ и ВЭБ выше, чем у здоровых респонденток. Стоит отметить, что наибольшая встречаемость зарегистрирована для ВПГ-1, который обнаружился у 43,7% пациенток с абортами в анамнезе и у 53,5% пациенток с невынашиванием в сравнении со здоровыми женщинами, у которых данный показатель составил 5% [61]. По результатам исследования 120 женщин с ХЭ вирусная инфекция эндометрия обнаружена у 61% пациенток. При этом ВЭБ встречался в 25% случаев, ВПЧ – в 20%, ВПГ1 и -2 – в 10% случаев. Также выявлено, что у женщин с бактериально-вирусным ХЭ наблюдалось более выраженное течение воспалительного процесса и склеротических изменений эндометрия за счет увеличения инфильтрации слизистой клетками иммунной системы [62]. При этом экзогенная цитокинотерапия у женщин с ХЭ приводила к значимой нормализации экспрессии TLR2 и TLR4 наряду со снижением вирусной нагрузки ВЭБ и ВПГ2 [63].
Исходя из описанных результатов исследований, прослеживается наличие взаимосвязи между развитием ХЭ и носительством вирусной инфекции мочеполового тракта. Однако к настоящему моменту имеется недостаточное количество исследований, подтверждающих эту взаимосвязь напрямую. ХЭ является сложным с точки зрения диагностики и лечения заболеванием, приводящим к нарушению репродуктивной функции [64–66]. Основная причина развития данных осложнений связана с развитием хронического воспаления, причиной которого чаще всего становятся бактериальные агенты. Однако до настоящего момента остаются нерешенными вопросы о причинах манифестации данного состояния, так как зачастую при проведении биопсии эндометрия в качестве инфекционного агента обнаруживают бактерии облигатной микрофлоры [1, 3, 4, 64].
Первостепенными участниками распознавания инфекционных агентов на слизистых органов малого таза являются TLRs, разные типы которых специфичны к определенным видам бактерий, вирусов и пр. Активация данных рецепторов приводит к запуску врожденного иммунитета, заключающегося в продукции провоспалительных цитокинов и интерферонов, действие которых направлено на элиминацию инфекционных агентов [13]. Однако, согласно исследованиям последних лет, вирусы способны оказывать иммуномодулирующее и ингибирующее действия на TLRs, чем обеспечивается длительная персистенция вирусов в организме. При этом подобный эффект на TLRs предположительно может оказывать влияние на микрофлору слизистых, повышая ее разнообразие и приводя к развитию воспаления. Дополнительное затруднение вызывает наличие вариативности экспрессии TLRs в зависимости от фазы менструального цикла и локализации в мочеполовом тракте [50–54, 56]
К сожалению, на настоящий момент имеется ограниченное количество исследований, напрямую показывающих взаимосвязь между носительством вирусной инфекции и развитием воспалительных заболеваний мочеполового тракта женщин [59–62]. Сложность проведения данных исследований заключаются в необходимости комплексного анализа экспрессии и функции TLRs в разных отделах органов малого таза, с анализом их изменения в присутствии и в отсутствие вирусной инфекции. При этом также немаловажным является анализ разнообразия микрофлоры слизистых [10, 11, 25, 26, 49].
Заключение
Таким образом, изучение роли взаимодействия TLRs с вирусами в развитии ХЭ является перспективным направлением не только для решения фундаментальных задач, но и для совершенствования методов диагностики и лечения данного заболевания.
