Подготовка эндометрия к имплантации

Время на прочтение
менее
12 минут
Прочитано

Подготовка эндометрия к имплантации

21 ноября 2007
Комментарии: 0

Залогом успешной имплантации и последующего нормального развития является не только правильность течения всех процессов, связанных с оплодотворением и преимплантационном развитием оплодотворенного яйца, но и подготовка материнского организма к приему бластоцисты, происходящая на нескольких уровнях.

Несмотря на то, что эндометрий является одной из наиболее доступных для исследования тканей и был и остается объектом многочисленных разносторонних исследований, многое в его физиологии и патологии, в особенности то, что связано с подготовкой его к имплантации зародыша, до сих пор остается неясным и вызывающим споры.

Залогом успешной имплантации и последующего нормального развития является не только правильность течения всех процессов, связанных с оплодотворением и преимплантационном развитием оплодотворенного яйца, но и подготовка материнского организма к приему бластоцисты, происходящая на нескольких уровнях. Выражением адекватности такой подготовки является правильное созревание слизистой оболочки матки, эндометрия.

Несмотря на то, что эндометрий является одной из наиболее доступных для исследования тканей и был и остается объектом многочисленных разносторонних исследований, многое в его физиологии и патологии, в особенности то, что связано с подготовкой его к имплантации зародыша, до сих пор остается неясным и вызывающим споры. В отношении лабораторных животных положение вещей более или менее очевидно.

У всех видов, у которых изучался процесс имплантации, существует жесткая синхронизация и сопряженность развития зародыша и слизистой оболочки матки. Асинхронность их развития даже в один-два дня резко снижает шансы успешной имплантации. Свидетельства тому были представлены для многих видов, в частности, для крысы и мыши и для кролика.

Исследования на животных показали, что матка может находиться в трех состояниях:

  1. Акцептивности, или рецептивности, готовности к приему зародыша.
  2. Индифферентности, или толерантности, безразличия, когда эндометрий еще не достиг уровня зрелости, необходимого, для имплантации, и
  3. Режекции, или отторжения, отказа, когда слизистая оболочка перезрела и вообще не способна к приему бластоцисты.

В отношение подготовки к имплантации эндометрия женщины единого мнения пока не существует, что, как будет показано, обусловлено во многом и тем, что отдельные авторы не проводят различия между физиологической имплантацией и ненормальной, патологической имплантацией, когда бластоциста погружается либо в патологически измененный эндометрий, либо в другие ткани, как то: брюшина или слизистая оболочка маточной трубы.

 

Так, Вильям Робертсон, крупнейший в Англии гистопатолог, всю жизнь посвятивший изучению эндометрия, пишет, что в бесплодии неясного генеза, да и вообще в бесплодии, роль эндометрия не велика . Но посмотрим, так ли уж неоспоримы его аргументы? При анализе состояния эндометрия при ановуляции автор указывает, что биопсия эндометрия при этой патологии является лишь отражением гормонального состояния организма и говорит исследователю только о том, что овуляция не происходит. При разборе роли эндометрия в бесплодии при инфекциях генитального тракта Робертсон говорит, что хронический эндометрит сам по себе не может служить препятствием, для имплантации, опираясь на следующие факты:

  1. Эндометрит чаще всего связан с беременностью (послеабортный и послеродовой эндометрит); при удалении продуктов зачатия (трофобласта и дегенерирующей децидуальной оболочки) воспалительные явления обычно исчезают, так как эндометрий обладает удивительной способностью к самоочищению.
  2. Сохранение признаков воспаления эндометрия после исчезновения остатков продуктов зачатия является признаком не эндометрита как такового, а активного воспаления придатков, инфицирующих эндометрий вторично, и бесплодие в таких случаях является не результатом дефекта имплантации, а, скорее всего, нарушения транспорта гамет, оплодотворения, дефекта труб и неблагоприятной среды для преимплантационного развития зародыша. Автор подкрепляет свою точку зрения, указывая на частую имплантацию бластоцисты в слизистую оболочку воспаленных труб.

Говоря об эндометриозе, как о частой причине бесплодия, автор замечает, что несмотря на то, что хотя далеко не всегда бесплодие при эндометриозе можно объяснить трубным дефектом, и большая часть больных, судя по гистологическому исследованию эндометрия, овулирует, и у них происходят нормальные изменения желез и стромы в надлежащее время цикла, бесплодие у них также не связано с патологией эндометрия, так как совсем недавно было показано, что большой процент этих женщин имеет сочетанный с эндометриозом дефект, синдром нелопнувшего лютеинизированного фолликула, и есть мнение, что этот синдром является этиологическим фактором эндометриоза вследствие того, что содержимое фолликула, блокирующее прикрепление в брюшной полости фрагментов эндометрия, забрасываемых туда ретроградным путем через трубы во время менструации, не изливается в брюшную полость.

Автор делает вывод, что каким бы ни было окончательное объяснение причины субфертильности при эндометриозе, оно не будет связано непосредственно с эндометрием.

Главным аргументом против того, что дефектный эндометрий является значимой причиной бесплодия, автор считает факт существования внематочной беременности, хотя при этом справедливо замечает, что неизвестно, сколько зародышей гибнет, так и не сумев имплантироваться в трубе, и что зародыши, имплантировавшиеся в трубе, относятся, скорее всего только к очень небольшому числу наиболее жизнеспособных и выносливых в сравнении с намного большим числом зародышей, обреченных на гибель.

Переходя от анализа роли эндометрия в бесплодии, когда его патология является сопутствующей основному заболеванию, будь то гормональные нарушения или инфекция, к рассмотрению возможной первично роли эндометрия в бесплодии, автор остается столь же категоричен. Он крайне скептически смотрит на распространенное мнение о том, что во многих случаях зачатие происходит, но развившаяся бластоциста, достигнув полости матки, не имплантируется и погибает, либо имплантируется, но все равно вскоре гибнет и отторгается.

Он утверждает, что если такие случаи и имеют место, то они исключительно редки, так как в течение тридцатилетней практики, исследовав «бесчисленные тысячи» биопсий эндометрия, лишь однажды ему удалось увидеть дегенерирующую бластоцисту на поверхности эндометрия, и она была прислана ему для консультации удивленным и заинтригованным коллегой. Правда, при этом автор замечает, что случайные находки очень ранней, но на вид нормальной беременности иногда бывают, так же как и случаи абортов, однако, в последнем случае обычно имеется задержка регул по меньшей мере на несколько дней с последующим кровотечением.

Автор задает риторический вопрос: «Куда же девается все то огромное число отторженных или ненормальных зародышей и почему патолог не видит бластоцист, имплантировавшихся, но гибнущих в нормальном, т.е. в данном случае ненормальном эндометрии?» Ниже мы попытаемся ответить на этот вопрос, хотя сам профессор Робертсон с некоторым недоумением замечает: «Можно предположить, что способность эндометрия к резорбции погибших зародышей больше, чем считалось раньше».

Если до сих пор замечания автора по поводу неясности роли эндометрия в генезе бесплодия, несмотря на всю их дискуссионность, носили, безусловно, конструктивный характер, были интересны и ценны в том смысле, что он вполне прав, указывая на то, что причины ненаступления нормальной беременности могут быть гораздо шире и комллекснее, чем представлялось до сих пор многим клиницистам, и не связаны исключительно с патологией эндометрия, то по мере приближения к концу статьи положения его постепенно начинают принимать явно тенденциозный характер, чувство меры явно изменяет ему.

Он подвергает сомнению само существование дефекта фазы желтого тела, считая это «модным диагнозом, для необъяснимого по-другому бесплодия» и заявляет, что условия, для нормальной имплантации зависят больше от развития и зрелости зародыша, чем от принимающей его слизистой оболочки.

При всем уважении к профессору Робертсону как к признанному специалисту по гистопатологии эндометрия, автору отличного практического руководства по биопсии эндометрия для врачей-патологов, с выводами его, все-таки, трудно согласиться.

Не оспаривая вторично роли эндометрия в бесплодии при ановуляции, нужно отметить, что стимуляция овуляции далеко не всегда приводит к наступлению беременности и ведет часто к развитию синдрома дефекта фазы желтого тела, о котором речь пойдет ниже, причем главной причиной ненаступления беременности при этом синдроме является, видимо, нарушение созревания эндометрия.

Трудно отрицать тот факт, что при инфекционной патологии женских половых путей, особенно при латентно протекающих микоплазменной и хламидийной инфекции бесплодие может быть связано не только с патологией эндометрия, но и с другими нарушениями, начиная с нарушения миграции спермиев, однако здесь же уместно указать на то, что при внематочной беременности, которая часто возникает именно на фоне воспалительных изменений труб, происходит и встреча гамет, и оплодотворение, и развитие зародыша до стадии бластоцисты с последующей эктопической имплантацией, хотя такую имплантацию нельзя считать истинной имплантацией и для нее хорошо было бы ввести особое обозначение, например, «псевдоимплантация».

Даже оставив в стороне шансы успешной эктопической имплантации, для нормальной бластоцисты, нужно отметить, что особенностью нормального эндометрия является как раз то, что имплантация в него происходит не когда угодно, а только тогда, когда он может обеспечить оптимальные условия для развития плодного яйца и «разрешает» зародышу имплантироваться.

Хорошей иллюстрацией этого принципа служит тот факт, что при «отсроченной имплантации» у грызунов бластоциста может несколько месяцев находиться в полости матки и ждать гормональных сигналов, «разрешающих» имплантацию, в то время как эта же бластоциста, помещенная в другое окружение, скажем, в брюшную полость, быстро активируется к погружается в окружающие ткани. Можно ли назвать такое погружение истинной имплантацией? Вряд ли.

Теперь понятно, что повышение частоты внематочной беременности при инфекционной патологии придатков обусловлено не только дефектом трубного транспорта. Именно патологически измененные трубы являются той индифферентной средой, которая, в отличие от нормального эндосальпинкса, не может ингибировать имплантацию активной бластоцисты на фоне нарушенного трубного транспорта. Поэтому «самый главный» аргумент профессора Робертсона представляется одним из наиболее сомнительных.

Говоря о роли эндометрия в бесплодии, автор сетует на то, что ему не попадались дегенерирующие неимплантировавшиеся и имплантировавшиеся бластоцисты. Но здесь, во-первых, следует иметь в виду высокую протеолитическую активность эндометрия, ярко продемонстрированную в классических исследованиях Schmidt-Mathiesen и, во-вторых, то, что для того, чтобы обнаружить эти бластоцисты, их следует правильно искать.

Так, J. Falk Larsen с кафедры акушерства и гинекологии Копенгагенского университета пишет, что неудачная имплантация происходит чаще, чем обычно думают. Датский патолог Vesterdal Jorgensen описал большое количество регенерировавших зародышей. Он провел целенаправленный поиск остатков плодных яиц в материалах выскабливания матки. Для этого он методически фильтровал весь материал перед фиксацией в поиске частиц, которые он называл «пушинками». При исследовании таких «пушинок» он часто обнаруживал трофобластную ткань или части дегенерирующей бластоцисты. Доктор Ларсен пишет, что сам видел эту коллекцию и что она произвела на него сильное впечатление.

В рамках программы по оплодотворению вне организма и пересадке зародыша в Университете Лунда в Швеции было проведено исследование с помощью сканирующей электронной микроскопии эндометрия женщин, у которых проводилась стимуляция овуляции и у которых она не проводилась, на предмет выявления закономерностей, характеризующих оптимальную готовность эндометрия к приему бластоцисты. Был сделан вывод, что по крайней мере с морфологической точки зрения, поверхность эндометрия может быть готова к приему бластоцисты в течение интервала в несколько дней после овуляции.

Скорее всего, в данном случае произошло смешение понятий индифферентности и истинной рецептивности эндометрия. Зародыш может попадать в полость матки в разные сроки, и у человека, по-видимому, только самые первые деления дробления должны протекать в трубе, и зародыш, поступивший в полость матки немного раньше срока, продолжает дробиться и ждать созревания эндометрия. Поэтому имплантация может происходить при попадании зародыша в полость матки в разные сроки после овуляции, но сам процесс имплантации, скорее всего, происходит на строго определенной стадии созревания эндометрия.

Менструальный цикл — это физиологический промежуток времени, предназначенный для наступления беременности у приматов. Сама менструация — это событие, указывающее на то, что беременность не наступила. Менструация связана с быстрым отторжением функционального слоя эндометрия и перестройкой эндометрия для подготовки имплантации в следующем цикле.

Менструация связана с началом целой серии ферментативных реакций, обеспечивающих быстрое созревание эндометрия. Созревание позволяет эндометрию выполнить свою биологическую роль обеспечения имплантации и роста продуктов зачатия. Все ферментативные процессы в эндометрии протекают согласованно, каждый в строго определенное время и в строго определенном анатомическом окружении; все они направлены на то, чтобы имплантация могла произойти около 21-го дня репродуктивного цикла. Именно к этому времени скоординированность всех процессов достигает максимума и еще более увеличивается, если желтое тело поддерживается хорионическим гонадотропином (ХГ).

Если этот стимул действует, происходит значительное усиление секреторной и ферментной активности клеток желез и выраженный метаморфоз клеток стромы. Каждое из этих явлений протекает на уровне биологического совершенства, т. е. за счет согласованной ферментной активности имплантация обеспечивается точно адекватным количеством энергии. Главными регуляторами, обеспечивающими созревание эндометрия, являются яичниковые стероиды. Это они сложным путем стимулируют ферменты и коферменты и играют интегрирующую роль в белковом, жировом и углеродном обмене слизистой оболочки матки.

Процессы созревания эндометрия стали во многом понятными при комплексном изучении его с помощью цитологических, цитохимических и электронно-микроскопических методов. Цитохимические методы показали, что в секреторную фазу значительно повышается количество гликопротеинов, что говорит об их важной роли в имплантации. К моменту имплантации изменяется количество муцинов: если в пролиферативную фазу преобладают сульфомуцины, то к моменту имплантации максимального уровня достигают сиаломуцины, появляющиеся еще в пролиферативную фазу.

В эпителиальных клетках эндометрия концентрация рибонуклеопротеидов повышается в пролиферативную фазу и снижается в секреторную фазу и при беременности. В строме же происходит противоположный процесс: уровень рибонуклеопротеидов растет параллельно гипертрофии децидуальных клеток. Активность щелочной фосфатазы достигает пика в пролиферативную фазу, но в некоторых железах значительная активность ЩФ отмечается и в момент имплантации . Активность кислой фосфатазы эндометрия минимальна в пролиферативную фазу, умеренна в секреторную фазу и максимальна непосредственно перед менструацией. Локализацией кислой фосфатазы считают лизосомы. Активность сукцинат-дегидрогеназы низка в пролиферативную фазу и максимальна ко времени имплантации. В пролиферативную фазу активность сукцинат-дегидрогеназы ограничена апикальными отделами железистых клеток, а в секреторную распределена относительно равномерно. Локализацией фермента являются митохондрии и распределение его активности соответствует распределению этих органелл.

Сканирующая электронная микроскопия расширяет наши знания о созревании эндометрия. В пролиферативную фазу отмечается рост микроворсинок и увеличение числа ресничных клеток эпителия. На микроворсинках и ресничках определяются капельки секреторного материала, соответствующие сиаломуцину и сульфомуцину. На микроворсинках определяется активность щелочной фосфатазы. Количество клеток, участвующих в выделении секрета, а также степень их секреторной активности повышается к середине секреторной фазы, т.е. во время соответствующее имплантации. Типы выделения секрета в пролиферативную и в раннюю секреторную фазу различны. К 21-му дню цикла большие скопления продуктов секрета растягивают апикальные отделы железистых клеток и глубоко вдаются в просвет желез. Перерастянутые верхушки эпителиальных клеток покрыты незначительным количеством микроворсинок или даже из-за их отсутствия имеют "лысый" вид. Так как щелочная фосфатаза связана с микроворсинками и активность ее снижается в секреторную фазу, снижение активности фермента может быть связано с исчезновением микроворсинок.

Колебание активности щелочной фосфатазы, отмечаемое при цитохимическом и микроскопическом исследовании, может быть связано с повторным появлением микроворсинок после выделения секрета. Основным способом выделения больших скоплений секрета в секреторную фазу является микроапокриновый: части верхушек клеток отторгаются в просвет желез. Дальнейшее расщепление этих продуктов происходит под действием гидролитических ферментов лизосом, присутствующих в этих фрагментах. Микроворсинки достигают максимальной длины в секреторную фазу после выделения секрета. Рост ворсинок в ответ на действие прогестерона контрастирует с ростом ресничек, чувствительных к эстрогенам. В секреторную фазу с микроворсинками связано значительно 6ольшее количество секреторного материала, чем в пролиферативную фазу, главным компонентом его является сиаломуцин. Присутствие его на микроворсинках значительно облегчает прикрепление бластоцисты к поверхности эндометрия.

Еще более углубляются наши представления о созревании эндометрия при рассмотрении данных трансмиссионной электронной микроскопии. В течение менструального цикла происходят изменения в строении и распределении шероховатой эндоплазматической сети и свободных рибосом. Шероховатая эндоплазматическая сеть связана с синтезом белков на экспорт, а свободные рибосомы — с синтезом белков для внутриклеточных нужд. В раннюю и среднюю пролиферативную фазу между эпителиальными клетками отмечаются значительные колебания в количестве шероховатой эндоплазматической сети и свободных рибосом в базальной и апикальной частях клеток. В позднюю пролиферативную фазу отмечается скопление шероховатой эндоплазматической сети и свободных рибосом в базальных и апикальных частях эпителиальных клеток. В секреторную фазу и раннюю беременность отмечается постепенное уменьшение шероховатой эндоплазматической сети и свободных рибосом. Таким образом, синтез белка максимален в позднюю пролиферативную фазу.

По мере снижения белкового синтеза эпителиальная клетка начинает накапливать гликоген. Факторы, запускающие накопление гликогена, вероятно, прямо связаны со снижением белкового синтеза, и уменьшением потребности в АТФ: частицы гликогена, ранее шедшие на покрытие энергетических потребностей клетки, теперь накапливаются в цитоплазме (эпителиальные клетки содержат некоторое количество гликогена уже в раннюю и среднюю пролиферативную фазу). Нужно отметить, что накопление гликогена является свидетельством происшедшей овуляции и по времени совпадает с появлением канальцевой системы.

Эта система канальцев и трубочек появляется на короткое время в раннюю секреторную фазу. Система связана с перинуклеарным пространством и с шероховатой эндоплазматической сетью. Она, по-видимому, обеспечивает необходимый в это время быстрый обмен информацией через матричную или рибосомальную РНК между ядром и цитоплазмой. Выработка гликогена тесно связана с митохондриями, шероховатой эндоплазматической сетью и свободными рибосомами и не связана непосредственно с гладкой эндоплазматической сетью. По мере накопления гликогена митохондрии увеличиваются в числе и размерах, в них отмечается накопление плотности крист. Некоторые митохондрии превращаются в т. н. «гигантские» митохондрии.

Изменения эти идут параллельно росту активности сукцинатдегидрогеназы. Так как синтез гликогена индуцируется действием гексокиназы, фермента, находящегося в митохондриях, становится совершенно понятной потребность в дополнительных митохондриях в зонах синтеза гликогена. Трансмиссионная электронная микроскопия пролила новый свет и на процесс микроапокриновой секреции, показав, через суженные основания апикальных протрузий эпителиальных клеток протягиваются пучки микрофилламентов. Эти микрофилламенты удерживают содержимое клеток после отрыва фрагментов с секретом. Аппарат Гольджи, имеющий относительно небольшие размеры в пролиферативную фазу, в секреторную фазу достигает значительной величины. Гипертрофия комплекса Гольджи связана с повышением выработки секреторных продуктов, которое начинается в раннюю секреторную фазу. Функция аппарата Гольджи, состоящая в упаковке ферментов и гликопротеиновых секреторных продуктов, хорошо известна.

Ферменты производятся рибосомами и доставляются в аппарат Гольджи по цистернам шероховатой эндоплазматической сети. Так, гидролитические ферменты лизосом упаковываются в окруженные мембраной вакуоли и отделяются от комплекса Гольджи в виде первичных лизосом. Кроме того, аппарат Гольджи участвует в синтезе и прикреплении углеводных частей гликопротеинов к белковым. Рост активности лизосомальной кислой фосфатазы в раннюю секреторную фазу идет параллельно росту комплекса Гольджи. Кроме того, рост комплекса Гольджи идет параллельно с увеличением количества муцинов на поверхности эпителия. Трансмиссионная электронная микроскопия показала, что материал на поверхности эпителиальных клеток, окрашиваемый при цитохимическом исследовании альцианом голубым, происходит из комплекса Гольджи и участвует в образовании клеточного покрова, окрашиваемого рутением красным.

Клеточный покров состоит из волокнистого материала на наружной поверхности плазматической мембраны. Покров достигает максимальной толщины ко времени имплантации и остается таким в течение поздней секреторной фазы и ранней беременности. Любопытно, что многие изменения, отмечаемые при трансмиссионной электронной микроскопии в эпителиальных клетках, характерны также и для предецидуальных стромальных клеток в соответствующие периоды цикла. Стромальные клетки накапливают большие количества гликогена, претерпевают выраженную гипертрофию в секреторную фазу и становятся истинными децидуальными клетками в случае наступления беременности. По типу, сходному с эпителиальными клетками после прекращения продукции гликогена они накапливают липиды. Также как и эпителиальные клетки они образуют поверхностный покров, окрашиваемый рутением красным, особенно выраженный в позднюю секреторную фазу.

Отличительной чертой предецидуальных и децидуальных клеток является их тесная связь с эпителиальными клетками в секреторную фазу и раннюю беременность. Их тесный контакт обеспечивается цитоплазматическими отростками. Пиноцитотические пузырьки с цитоплазматическими продуктами проходят из предецидуальных и децидуальных клеток в эпителиальные. Дальнейшее исследование этих продуктов через эпителиальные клетки в просвет желез и полость матки значительно увеличивает количество материала, доступного для питания зародыша.

До сих пор основная масса исследований эндометрия была направлена на изучение эпителия слизистой оболочки матки, в то время как стромальному компоненту эндометрия внимания уделялось мало. Между тем, он, видимо, играет важную роль в определении эндометриального ответа в целом на различные воздействия. В строме эндометрия имеется, по крайней мере, одиннадцать клеточных типов, которые нельзя точно определить на обычных препаратах для световой микроскопии. Для этого необходимо использовать методы селективного гистохимического анализа и электронной микроскопии.

И.И. Гузов
«Введение в медицину репродукции. Зачатие у человека»

Благодарим сайт Центра иммунологии и репродукции
за предоставленный материал

Из архива статей клуба мамы.py