В последние десятилетия в литературе широко обсуждаются причины и механизмы старения репродуктивной системы. Известно, что угасание функции яичников развивается вследствие снижения фолликулярного пула, нарушения процесса фолликулогенеза, усиления апоптоза и атрезии фолликулов. Показано, что основой старения яичников и репродуктивной системы в целом является возрастное истощение фолликулов. Связанное с возрастом снижение количества фолликулов в яичниках носит биэкспоненциальный характер и ускоряется более чем в 2 раза, когда их количество падает ниже критических 25 000 ( в среднем в возрасте 37,5 года). Интервал времени от начала снижения фолликулярного пула до менопаузы, когда количество оставшихся фолликулов не превышает 1000, более или менее стабильный и составляет 13 лет [8,17], а между потерей регулярности менструального цикла и менопаузой – около 6 лет независимо от возраста, в котором наступает менопауза. Несмотря на общебиологические закономерности старения репродуктивной системы, возраст менопаузы и все предшествующие ей этапы функционирования яичников индивидуальны и детерминируются главным образом генетическими факторами.
Понятие «преждевременная недостаточность яичников» (ПНЯ) было впервые введено в 1942 г. В 1986 г. ПНЯ трактовалась как симптомокомплекс, формирующийся у женщин моложе 40 лет и проявляющийся вторичной аменореей, признаками выраженной гипоэстрогении и бесплодием
на фоне повышенного уровня гонадотропинов, причем одним из критериев этой патологии считали уровень фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) 40 МЕ/л и выше [14]. В настоящее время границы понятия ПНЯ расширились. В 2004 г. все разнообразие снижения овариального резерва и ПНЯ было предложено разделить на 3 варианта: скрытую форму с нормальными уровнями гонадотропинов, регулярным менструальным циклом и сниженной фертильностью; биохимическую форму с повышенными уровнями гонадотропинов, регулярным менструальным циклом и сниженной фертильностью и классическую, или явную, форму, при которой уровни гонадотропинов повышены, фертильность снижена, а менструальный цикл нарушен либо менструации отсутствуют вообще [18]. В 2009 г. было предложено вернуться к термину «преждевременная недостаточность яичников» как более точно характеризующему состояние и функцию яичников у женщин с этой патологией [16].
В литературе приводятся убедительные данные, подтверждающие наследственную природу ПНЯ.
Частота встречаемости семейной формы ПНЯ, по данным разных исследований, существенно различается (от 5 до 37,5%), что можно объяснить неоднородностью популяционных групп пациенток с ПНЯ [14, 16]. Была выявлена связь рождения меньшего числа мальчиков в семьях с преждевременной менопаузой и ПНЯ. Предположили, что эти Х-ассоциированные проблемы связаны с гипотетической меньшей вероятностью выживания эмбриона мужского пола вследствие наличия у него только одной Х-хромосомы, в отличие от эмбриона женского пола [14].
В последние годы все большее внимание стали уделять принципиально новым типам генетических нарушений, так называемым динамическим мутациям – экспансии (увеличению) числа копий внутригенных тринуклеотидных повторов, которые позволяют использовать эти молекулярно-биологические маркеры для прогнозирования заболевания задолго до его развития. Одним из таких объектов исследования стал ген фрагильной Х-хромосомы (FMR1), расположенный на длинном плече Х-хромосомы в локусе Хq27.8. Определение количества CGG-триплетов в гене FMR1 исторически использовалось для прогнозирования и/или диагностики неврологических и/или психиатрических состояний, а также применялось в акушерско-гинекологической практике для пренатального скрининга плода [7]. В последнее время предпринимаются попытки установления связи между нарушением числа повторов ССG в гене FMR1 и функционированием яичников.
В 1991 г. предложено считать число CGG-повторов в гене FMR1, равное 29–30, условной нормой в связи с тем, что для каждой третьей женщины характерен этот числовой диапазон [9, 12, 13]. Модель распределения числовых показателей CGG-повторов, представленная в этих работах, демонстрирует четко очерченный пик, предположительно с нормальным распределением в диапазоне приблизительно 28–33 повторов в пределах одного стандартного отклонения. На основании этого была высказана гипотеза, что гену FMR1 также присуща функция контроля над формированием овариального резерва.
В 2003 г. группа авторов поставила перед собой задачу выявить корреляционную зависимость между длиной CGG-повторов вне нормативных показателей и точкой переключения наработки белка FMRP в сторону его гипо- или гиперпродукции, сопряженной с изменением функции яичников. По их данным, эта точка переключения соответствует 30 повторам [6]. Связь между нефизиологической продукцией белка слабоумия и развитием гипофункции яичников они объяснили подавлением у больных с измененным числом CGG-повторов пролиферативной способности фолликулов и блокадой их роста, развития и созревания. В 2005 г. на моделях животных продемонстрировано влияние этого гена на овариальный резерв за счет регулирования пролиферации герминативных клеток зародышей [3,19]. Исследования на людях ограничены, но в яичниках плода была выявлена экспрессия этого гена [8].
После выявления нормативного коридора числа CGG-повторов в гене FMR1 у фертильных женщин, естественно, возник вопрос о том, есть ли различия в показателях этих повторов у представительниц разных этнических групп. Для ответа на этот вопрос было проведено исследование на этнически смешанной популяции, а затем исследование, включавшее женщин кавказского, азиатского (в основном китаянок) и африканского происхождения. Были получены данные о том, что 26–32 CGG-повтора представляют собой нормальный диапазон для всех этнических групп и 30 повторов соответствует медиане, в то время как картина распределения аномальных повторов заметно отличается в различных этнических группах, причем у азиаток эта разница наиболее выражена [12].
На страницах молекулярно-генетических и акушерско-гинекологических изданий развернулась особо острая дискуссия по поводу числовых диапазонов CGG-повторов в пределах «серой», или так называемой промежуточной, зоны гена FMR1. Одни авторы предлагали включить в нее носителей 45–54 CGG-повторов [4], другие – 40–54 повторов [5]. Представители Американского колледжа акушеров и гинекологов настаивали на том, что последовательность CGG-повторов в гене FMR1 в норме представлена не более 40 копиями, а «серая зона» – 41–60. В последние годы появились работы, в которых представлены предварительные сведения об увеличении риска развития ПНЯ среди
носительниц от 41 до 58 CGG-повторов [14, 16].
Количество повторов от 45 до 54 в пределах «серой зоны» характерно не только для пациенток с классической формой ПНЯ, но и для больных с периодически флюктуирующими концентрациями ФСГ. У больных со стойким повышением ФСГ до 125 МЕ/л и продолжительностью заболевания 5 лет и более в 9% отмечалось носительство от 41 до 50 CGG-повторов, т.е. «серая зона» [2].
Многие авторы подчеркивают, что промежуточное количество повторов ассоциировано с более мягкой формой преждевременного старения яичников, так называемой биохимической формой, при которой шанс наступления самостоятельной или стимулированной беременности остается относительно высоким [18].
Увеличение триплетных CGG-повторов в гене FMR1 в пределах от 50 до 200 (премутация гена) хорошо известно репродуктологам, так как именно этот диапазон CGG-повторов в гене FMR1 длительное время ассоциировался с ПНЯ и бесплодием. Понятие премутации гена FMR1, при котором число повторов составляет от 55 до 200, было введено в связи с тем, что, с одной стороны, у носителей такого числа CGG-повторов не было выявлено явной неврологической патологии и задержки умственного развития, а с другой – именно это количество повторов является критичным в плане перехода к полной мутации (более 200 повторов). Показано, что у гетерозиготных носительниц премутации гена FMR1 олигоменорея наблюдается чаще, чем в контрольной группе (38 против 6% в контроле). Представлены результаты наблюдения за 1268 здоровыми женщинами с регулярным менструальным циклом, 50 пациентками с семейными формами истощения яичников и 244 женщинами с ранними признаками истощения яичников [5]. В другом исследовании показано, что прогностическим критерием развития ПНЯ наравне с низким уровнем ингибинов В и А, повышенным уровнем ФСГ является носительство премутации гена FMR1, что подтверждается возрастом наступления менопаузы у этих пациенток, который на 5 лет опережает возраст их сверстниц без премутации в этом гене [18].
Международное исследование, проведенное в нескольких лабораториях, подтвердило тот факт, что у 16% (63 из 395 случаев) женщин с премутацией гена FMR1 менопауза наступала до 40 лет, в отличие от контрольной группы, в которой этот показатель составил лишь 0,4% [3].
У носительниц премутации гена FMR1 выявлена также сниженная чувствительность к современным индукторам суперовуляции, что проявляется бедным овариальным ответом в циклах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) – малым числом растущих ооцитов и малым числом получаемых эмбрионов [9].
В 2008 г. представления об ассоциациях числа повторов в гене FMR1 с риском преждевременного старения яичников претерпели значительные изменения. В серии работ было продемонстрировано, что практически любое отклонение количества повторов вправо и влево от популяционного пика распределения (29–30 повторов) статистически достоверно коррелирует (р<0,002, р<0,001) с повышенным риском развития преждевременного снижения овариального резерва [9–13]. При этом авторы описали линейный вариант связи между этими двумя параметрами. Исследователи подчеркивают, что ПНЯ ранее была ассоциирована только с премутационной зоной гена FMR1 только потому, что в тот период признавалась только полная клиническая форма заболевания, критериями диагностики которой были вторичная аменорея, уровни ФСГ более 40 МЕ/л и низкие уровни эстрогенов, т. е. конечный этап старения яичников. Таким образом, более мягкие формы старения яичников, характеризующиеся незначительным транзиторным повышением уровней ФСГ и лютеинизирующего гормона, снижением антимюллерова гормона (AМГ) в пределах 0,09–0,9 нг/мл (что в настоящее время часто трактуется как скрытая форма недостаточности яичников), теоретически также должны быть линейно связаны с изменением числа CGG-повторов относительно нормы. В 2009 г. другие авторы попытались проанализировать связь между числом CGG- повторов и уровнем АМГ у женщин в возрасте моложе 40 лет. Средний уровень АМГ у этих пациенток составил 0,8±0,3 нг/мл. Представленные гормональные параметры свидетельствовали о снижении овариального резерва [15]. Уровень АМГ в пределах от 0,09 до 0,9 нг/мл является объективным критерием низкого овариального резерва [1].
Авторами было установлено, что при каждом снижении на 5 CGG-повторов ниже 30 относительный
риск преждевременного снижения уровня АМГ возрастает на 60% (р<0,002), а для каждого повышения на 5 CGG-повторов относительный риск снижения АМГ возрастает на 40% (р<0,001). Таким образом, можно сделать вывод о том, что овариальный резерв находится в некоей нелинейной связи с продукцией белка слабоумия гена FMR1. Следовательно, процесс преждевременного старения яичников генетически предопределен трансляцией белка гена FMR1 и зависит от числа триплетных CGG-последовательностей. Нормальное число CGG-повторов в пределах 28–30 косвенно позволяет судить о нормальной функции яичников и прогнозировать их своевременное выключение [10,11]. В последующих работах авторами была показана ассоциация риска преждевременного старения яичников и аномального числа CGG-повторов в гене FMR1 у пациенток в циклах ЭКО в виде бедного ответа их яичников [9].
В свете современных молекулярно-генетических воззрений при анализе длин CGG-повторов в гене
FMR1 следует не только учитывать их абсолютную длину, но и обращать внимание на гетеро- или
гомозиготное носительство, как при нормальном, так и при патологическом числе повторов. Однако
исследования, проведенные до 2010 г., основаны на анализе одного аллеля гена FMR1 и, следовательно, эти данные не могут быть экстраполированы на гетерозигот (с одним аллелем в аномальном диапазоне) или гомозигот (оба аллеля в аномальном диапозоне). В 2010 г. коллективом авторов была проведена работа по уточнению воздействия зиготности CGG-повторов на овариальный резерв [13]. Определяли число CGG-повторов в гене FMR1 и уровень AMГ как более точный индикатор
овариального резерва у 305 пациенток с бесплодием, в анамнезе которых были неудачные попытки
ЭКО, и у 34 доноров яйцеклетки. Пациентки (n=339) были классифицированы на «нормальных» (оба аллеля гена в нормальном диапазоне), гетерозиготных (один аллель вне зоны диапазона) или гомозиготных носителей (оба аллеля вне зоны нормального диапазона). Хорошо известно, что скорость истощения фолликулярного резерва увеличивается в возрасте 37–38 лет. С учетом этого пациентки были классифицированы по возрасту на группы моложе и старше 38 лет. В возрасте моложе 38 лет было 87 женщин, из них 34 донора яйцеклеток, у которых показатели овариального резерва, оцениваемые на основании гормональных параметров, значительно превосходили таковые у женщин с бесплодием. Этих пациенток рассматривали как контрольную группу. В процессе работы было доказано, что у носительниц нормального (популяционного) числа CGG-повторов в гене FMR1 в молодом возрасте отмечался лучший овариальный резерв, у гетерозиготных женщин показатели были несколько ниже, а у женщин с гомозиготной формой – самый низкий запас примордиальных фолликулов. В период между 35 и 40 годами у женщин с нормальным числом CGG-повторов фолликулярный резерв подвергается быстрому истощению, затем возвращается к некоей константе в 40 лет, что подтверждается соответствующей динамикой уровня АМГ. Гетерои гомозиготным носительницам CGG-повторов был свойствен медленный и стабильный спад АМГ и соответственно фолликулярного резерва. При этом для носительниц гомозиготных аллельных вариантов характерен наиболее низкий уровень АМГ и соответственно фолликулярного резерва в возрасте до 30 лет, затем концентрация АМГ несколько увеличивается и к 35 годам их параметры становятся в той или иной степени сходными с таковыми у гетерозиготных носительниц. Эти результаты показали выраженную регулирующую роль гена FMR1 в процессе отбора примордиальных фолликулов из первичного пула. У гетерозиготных и, в меньшей степени, гомозиготных по числу CGG- повторов женщин рекрутирование
фолликулов идет медленнее и, следовательно, яичниковый резерв сохраняется до пожилого возраста.
Выявление аномального числа CGG-повторов у женщин с бесплодием неясного генеза может свидетельствовать об уменьшении яичникового резерва как причине бесплодия. По данным литературы, примерно у 10% женщин в возрасте до 40 лет происходит преждевременное «старение»
яичников, среди них только у 1% развивается классическая форма ПНЯ [18]. Это означает, что 9%
из этих женщин страдают легкой формой раннего «старения» яичников. Однако эта патология часто
остается незамеченной, поскольку отклонения общепринятых параметров овариального резерва крайне незначительны.
Исходя из полученных данных, можно сделать вывод о том, что экспрессия белка FMRP играет существенную роль в формировании физиологического резерва яичников. Таким образом, тестирование CGG-области гена FMR1 у пациенток с ПНЯ и другими формами «старения» яичников важно как с теоретической точки зрения – раскрытия тонких молекулярно-генетических механизмов патологического процесса, так и для практического здравоохранения – ранней диагностики заболевания у пациенток с высоким риском развития этой патологии.
Проводя тестирование, необходимо помнить, что выявление аномального числа CGG-повторов в гене FMR1 не является основанием для постановки диагноза. Этот биомолекулярный маркер в большей степени указывает на риск развития заболевания. При подтверждении риска снижения овариального резерва в этой группе больных необходимо проводить долговременный, ежегодный мониторинг с использованием более дешевого и широко распространенного диагностического гормонального теста, основанного на определении уровня АМГ. Возможно, в будущем после проведения мультицентровых исследований этот биомолекулярный маркер будет использоваться репродуктологами как один из диагностических тестов при планировании отсроченной беременности, так как на его основании можно судить об объеме первоначально заложенного фолликулярного пула и прогнозировать его преждевременное истощение. У молодых женщин с пороговыми концентрациями уровней ФСГ
и АМГ патологически высокое или низкое число CGG-повторов в гене FMR1 может в дальнейшем на раннем этапе более объективно подтверждать предположительный диагноз ПНЯ.
