Точные причины и механизмы развития преэклампсии до конца не ясны. Считается, что в патогенезе преэклампсии участвует ряд взаимосвязанных патологических процессов: нарушение процессов имплантации, дисфункция эндотелиоцитов, генерализованный спазм и повышение проницаемости сосудов, гиповолемия, гипоксия органов и тканей, в том числе маточно-плацентарного комплекса [1, 2].
Важными факторами патогенеза являются нарушения инвазии трофобласта и формирования плацентарного дерева, основным компонентом которого являются терминальные ворсины.
Действительно, инвазия вневорсинчатого трофобласта в ткань матки является ключевым процессом успешного эмбриогенеза и процессов плацентации. Деградация миоцитов вокруг спиральных артерий матки и замена эндотелиальных клеток эндоваскулярным трофобластом приводит в конечном итоге к расширению просвета сосудов, что необходимо для усиления межворсинчатого кровотока. Поверхностная инвазия трофобласта и неполное преобразование спиральных артерий приводят к развитию преэклампсии [3]. При этом недостаточная степень инвазии трофобласта может привести либо к элиминации эмбриона уже в первые недели беременности, либо, в случае прогрессирования беременности, к ограничению ростовых возможностей плаценты в виде ее гипоплазии с последующим развитием различных акушерских осложнений.
Следует отметить, что между процессами инвазии трофобласта при беременности и опухолевой прогрессией существует много общего. Отличительной особенностью трофобластической инвазии от опухолевой является ее четкая регуляция во времени (до 12 нед беременности) и пространстве (до 1/3 миометрия). Решающее значение в процессах успешного развития беременности и регуляции инвазии трофобласта принадлежит балансу между генами, способствующими инвазии, и генами-супрессорами [4].
Определенная роль в этих процессах в последние годы отводится KISS-1 гену и его рецептору GPR54.
KISS-1 ген был открыт в 1996 году J.H. Lee и соавт. [5] как ген- супрессор метастазирования в клетках меланомы кожи, а затем выявлен в клетках большого ряда злокачественных опухолей яичников, почек, молочных желез, поджелудочной железы, желудка, печени [6–9].
Кисспептины представляют собой пептидные продукты гена KISS-1. У человека ген KISS-1 локализуется на хромосоме 1q32. Он состоит из 2 нетранслируемых и 2 частично транслируемых частей в пределах 4 экзонов, состоящих из 145 аминокислот [10]. Данный предшественник затем расщепляется в длину до 54 аминокислот, которые могут быть дополнительно усечены до 14, 13 или 10 карбоксильных фрагментов аминокислот. Вместе взятые, эти N-терминально усеченные пептиды называются кисспептинами и относятся к расширенному семейству пептидов – RF-амидов. Продуктом гена KISS-1 является метастин, который служит лигандом для рецептора GPR54. Метастин и GPR54 экспрессируются в плаценте при нормальной беременности и участвуют в модуляции инвазии трофобласта путем ингибирования миграции клеток трофобласта [11].
В последнее время установлена роль KISS-1 гена и его белковых продуктов кисспептинов в регуляции гипоталамо-гипофизарной системы, в частности, их участие в регуляции процессов полового созревания [12].
У пациентов с мутациями в гене KISS-1 наблюдается идиопатический гипогонадотропный гипогонадизм. В экспериментах на мышах было показано, что при недостаточной функции GPR54 у животных отмечалась гипоплазия половых органов, а также низкий уровень половых гормонов и гонадотропинов [13].
По данным литературы ген KISS-1 принимает активное участие в инвазии трофобласта, и одним из наиболее богатых источников кисспептинов в человеческом организме является именно плацента. В плаценте KISS-1 выявлен в пределах клеток синцитиотрофобласта, а GPR-54 – в синцитиотрофобласте, а также в ворсинчатом и вневорсинчатом трофобласте, предполагая возможную паракринную регуляцию [14, 15].
M. Bilban и соавт. [14] установили, что уровень мРНК и белка KISS-1 в плаценте повышается во время беременности, наиболее высокий его уровень отмечается в первом триместре беременности. Тем не менее, в материнской плазме уровень белка KISS-1 резко возрастает на протяжении всей беременности. У небеременных женщин уровень кисспептинов в плазме крови составляет около 1,3 ммоль/мл. У беременных в первом триместре его концентрация увеличивается до 1230 ммоль/мл, достигая 9590 ммоль/мл перед родами. После родов уровень кисспептинов возвращается к нормальным показателям в течение 5 дней.
мРНК и белок GPR-54 также были обнаружены в плаценте, и их уровень оказался высоким в первом триместре с последующим постепенным снижением к периоду родов [14], что предполагает определенную их роль в регулировании процессов имплантации и плацентации. Как полагают, основной функцией системы кисспептинов в плаценте является регулирование инвазии трофобласта, обеспечивающее реконструкцию материнских артерий для поступления достаточного притока крови к плоду. Это требует баланса тормозных и стимулирующих сигналов инвазии популяции клеток трофобласта.
В исследованиях J.L. Janneu [16] и C. Qiao [17] было показано, что уровень эспрессии гена KISS-1 в плаценте обратно коррелирует с прогрессированием гестационной трофобластической болезни. Гестационная трофобластическая болезнь включает группу заболеваний, сопровождающихся аномальной пролиферацией трофобласта. Пузырный занос не является истинной опухолью, но может персистировать и подвергаться малигнизации, в связи с чем рассматривается как предраковое поражение.
При всех вариантах трофобластической болезни отмечается секреция хорионического гонадотропина человека (ХГЧ), в связи с чем измерение содержания этого гормона в сыворотке крови является чрезвычайно полезным как в диагностике, так и последующей оценке терапевтического ответа. У большинства женщин удаление пузырного заноса приводит к нормализации уровня ХГЧ в сыворотке крови. Тем не менее, у пациенток со злокачественной трансформацией опухоли уровень ХГЧ не снижается или даже начинает расти.
Методом жидкостной хроматографии было установлено повышение уровня кисспептинов у пациентов со злокачественной неоплазией, при этом имеется положительная корреляция с концентрацией ХГЧ в плазме крови. В свою очередь проведение химиотерапии приводит к значительному снижению содержания кисспептинов и ХГЧ у всех пациенток [18].
У беременных, страдающих преэклампсией, также было показано повышение уровня мРНК и белка KISS-1 в плаценте, коррелирующее с тяжестью преэклампсии и сочетающееся с уменьшением экспрессии матриксной металлопротеиназы (ММР)-9 [19]. Более высокий уровень экспрессии KISS-1 установлен в структурах плаценты и при преждевременных родах [20].
Следует подчеркнуть, что в результате применения количественных методов полимеразной цепной реакции, вестерн-блоттинга и иммуногистохимического анализа было установлено повышение экспрессии KISS-1 только в наблюдениях при раннем начале преэклампсии, а не при позднем ее дебюте. Вместе с тем, уровень экспрессии GPR54 у пациенток с ранней (развившейся до 34 недель беременности) и поздней (развившейся после 34 недель беременности) преэклампсией и женщин с нормально протекавшей беременностью не имел достоверных отличий. Однако при внутриутробной гибели плода и асфиксии при рождении уровень экспрессии KISS-1 в плаценте был выше по сравнению с нормальными новорожденными [21].
Считается, что аномальное развитие плаценты в основном обусловлено ранней преэклампсией, развивающейся до 34 недель беременности. Именно при ранней преэклампсии, возникшей в результате недостаточной инвазии трофобласта, недостаточного ремоделирования спиральных артерий и плацентарной недостаточности, и развиваются неблагоприятные исходы для новорожденного. При поздней преэклампсии (развивающейся после 34 недель беременности) патологические изменения происходят в результате вторичных изменений в материнском микрососудистом русле, в частности, длительно текущей артериальной гипертензии, или отражают материнскую генетическую предрасположенность [22].
В исследованиях in vitro было показано, что кисспептин-10 ингибирует миграцию и инвазию линии клеток человеческого трофобласта (HTR8SVneo), полученных в первом триместре беременности [14, 23].
Кисспептин-10 (форма, найденная в плаценте) является биологически активным декапептидом, полученным из первичного продукта трансляции гена KISS-1, которая активирует G-связанный рецептор GPR54.
Таким образом, исследования клеточных культур подтверждают роль KISS-1 в регуляции инвазии трофобласта во время первого триместра беременности. Более низкий уровень кисспептинов в трофобласте обнаружен на ранних сроках беременности, при преждевременных родах и в наблюдениях рождения детей с низкой массой тела [14].
Вместе с тем не ясны механизмы, посредством которых метастин может регулировать инвазию трофобласта в децидуальную ткань. Установлено, что ингибирование кисспептином-10 миграции клеток трофобласта в клеточной культуре связано с уменьшением экспрессии ММР [14]. Последние представляют собой цинк-зависимые протеолитические ферменты, расщепляющие компоненты внеклеточного матрикса и базальных мембран. Желатиназа В (ММР-9) и желатиназа А (ММР-2) усиливают инвазию опухолевых клеток, а также клеток трофобласта при нормальной беременности. При этом активность ММР регулируется тканевыми ингибиторами металлопротеиназ (TIMP) [14, 24].
По данным С. Qiao, Q.D. Lin [25], экспрессия ММР-9 и ММР-2 повышается в течение первого триместра при нормальной беременности и затем постепенно снижается. Пик экспрессии кисспептинов и их рецепторов в организме человека и крысы также совпадает с пиком инвазии трофобласта [26].
В эксперименте на животных было показано, что метастин участвует в регуляции экспрессии ММР-2 для подавления подвижности и инвазивных способностей клеток почечной карциномы у мышей, что позволило авторам предположить терапевтические свойства метастина [27]. По данным K.H. Lee и J.R. Кim [28], при раке желудка KISS-1 подавляет экспрессию ММР-9 путем активации р38 МАР-киназы.
Таким образом, метастин в комбинации с ингибитором ММР может быть использован в качестве ингибитора метастазирования новообразований, обеспечивая тем самым потенциальный терапевтический эффект, а также для лечения заболеваний, обусловленных повышенной экспрессией ММР [29].
Вместе с тем известно, что ММР продуцируются в клетках цитотрофобласта и играют важную роль в их инвазии. Предполагается, что сниженная регуляция ММР-2 и ММР-9 в трофобласте на ранних сроках беременности может привести к преэклампсии [30]. Продукты гена KISS-1 формируют стабильный комплекс с про-ММР-2 и про-ММР-9 через пропептидные связи металлопротеиназ, причем образовавшийся комплекс чрезвычайно стабилен. Результатом данного взаимодействия является снижение экспрессии ММР-9. Таким образом, поддержание нормальной беременности зависит в том числе от динамического баланса между экспрессией генов, активирующих и ингибирующих процессы инвазии в плаценте.
Представляет интерес и тот факт, что уровень циркулирующих кисспептинов у пациенток с ожирением, а также с инсулинорезистентностью, значительно ниже по сравнению с женщинами с нормальным индексом массы тела. Имеющиеся данные о положительной корреляции между мРНК KISS-1 и индексом массы тела [31], видимо, отражают недостаточную функцию плаценты у женщин, страдающих ожирением, которое считается одним фактором риска развития преэклампсии. Патогенез развития преэклампсии в определенной степени связан и с инсулинорезистентностью, которая часто встречается при ожирении [32].
Таким образом, жесткий контроль баланса между генами, способствующими инвазии трофобласта, и генами, подавляющими ее, имеет решающее значение для временнóго и пространственного развития нормальной плаценты. Повышенная экспрессия KISS-1 вместе со сниженной регуляцией генов ММР-2 и ММР-9 могут ограничивать инвазию трофобласта с последующей недостаточностью спиральных артерий, что может привести к различным осложнениям беременности.
Поскольку существует много общего между процессами инвазии трофобласта и метастазированием опухолей, то процессы инвазии трофобласта должны жестко регулироваться. Баланс между генами, способствующими инвазии трофобласта, и генами-супрессорами имеет решающее значение, и его нарушение может приводить к патологической беременности, что обусловливает необходимость проведения дальнейших исследований.
