Секреция половых стероидов и продукция зрелых гамет – две ключевые генетически детерминированные функции яичников. Согласно современной математической модели формирования примордиального пула доказано, что его объем к моменту рождения девочки варьирует в широких пределах – от 70 тыс. до 5 млн первичных фолликулов. Закладка первоначального овариального резерва зависит от варианта его внутриутробного генетического программирования. Это в дальнейшем определяет возраст выключения функции яичников (раннее, своевременное и позднее) [1, 2]. Несмотря на существенный прорыв в знаниях, касающихся механизмов старения яичника, эта проблема таит в себе множество загадок.
Срок службы «женских биологических часов», представленных аденогипофизом и яичниками, составляет 30–35 лет. В то время как мужчины пожизненно владеют своей гормональной и репродуктивной функцией, женщины «временно ее арендуют» [3]. Поставленные в условия гонки со временем, они стремятся к реализации родительской функции раньше мужчин, однако внезапное развитие преждевременной недостаточности яичников (ПНЯ) выбивает их из марафонского забега задолго до финиша [4].
В 1920 г. R.A. Kinch опубликовал одно из первых медицинских описаний яичниковой аменореи у 17-летней девушки [5]. Fuller Albright в 1942 г. ввел понятие «преждевременная недостаточность яичников». В дальнейшем этот термин был забыт и, без достаточных на то оснований, симптомокомплекс, включающий аменорею у пациенток в возрасте до 40 лет на фоне высокого уровня гонадотропинов и низкого уровня половых гормонов, в литературе описывался как «преждевременная менопауза» или «преждевременное истощение яичников» [6]. Примечательно, что две тысячи лет назад менопауза в 40 лет рассматривалась как физиологическое состояние (Аристотель IV век до н.э.). С увеличением продолжительности жизни женщины средний возраст наступления менопаузы достиг 49±6 лет [7].
Coulam и соавт. в 1986 г. предложили считать уровень фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) ≥40 МЕ/л одним из ведущих гормональных критериев этой патологии [8]. В настоящее время выделяется 4 варианта клинико-гормонального статуса, соответствующего различному функциональному состоянию яичников. Для нормального функционирования женской половой железы характерен регулярный ритм менструаций, сохраненная фертильность, уровень ФСГ и Е2, соответствующий возрастной норме (>12 МЕ/л). Инициация яичниковой недостаточности (скрытая фаза) начинается со снижения фертильности на фоне еще регулярных менструаций и физиологических концентраций ФСГ. Далее развивается «биохимическая» стадия, характеризующаяся помимо снижения фертильности персистирующим увеличением базального уровня ФСГ, при этом ритм менструаций все еще остается регулярным. На финальном, или «явном» этапе к данным симптомам присоединяется нерегулярный ритм менструаций или чаще наступает вторичная гипергонадотропная аменорея [9].
L.M. Nelson в 2009 г. предложил отказаться от используемого термина «преждевременное истощение яичников» и вернуться к понятию «преждевременной недостаточности», что более точно характеризует состояние гонад и объясняет возможность спонтанного возобновления их функции [10].
Частота представленности данной патологии в среднем составляет 1%, однако она зависит от возраста и этнической принадлежности пациенток. В США ежегодное число случаев ПНЯ в возрасте 15–29 лет составляет 10 на 100 000 женщин. Этот показатель возрастает до 76 в 30–39 лет, после чего скорость выключения функции яичников драматически возрастает до 881 случая в 40–44 года [11]. Согласно данным J.L. Laborsky и соавт. (2003) эта патология выявляется примерно у 0,01% девушек до 20 лет, затем в возрасте от 20 до 30 лет ее частота увеличивается до 0,1%, достигая 1% среди женщин после 30 лет. При этом чаще ПНЯ встречается в популяциях афро-американок и испанок (до 1,4%) и наименее распространена среди японок (0,1%) и китаянок (0,5%). В западной Европе и Америке выявляется в среднем у 1% женщин [12]. В структуре первичной аменореи ПНЯ составляет 10–28%, вторичной – 4–18% [13]. Проведенное исследование З.Г. Габибуллаевой (2008) показало, что в России доля больных репродуктивного возраста с первичной и различными формами вторичной яичниковой недостаточности составляет 0,7% [14].
Точная природа ПНЯ неясна. Эта патология крайне гетерогенна и обусловлена генетическими, хромосомными, аутоиммунными, инфекционно-токсическими, психогенными факторами, а также дефектами в структурах гонадотропинов. Однако в значительном проценте случаев речь идет об идиопатических формах ПНЯ. Патогенетической основой развития данного состояния является нефизиологическое по отношению к возрасту женщины уменьшение тотального овариального резерва предположительно за счет ускоренного апоптоза.
На сегодняшний день в корне изменилось представление о понятии «овариальный резерв». Растущие фолликулы, обычно оцениваемые как главная составляющая овариального резерва, в действительности отражают относительно небольшую часть фолликулярного аппарата. Это только то небольшое количество рекрутированных фолликулов, которое можно оценить на основании уровня ФСГ, антимюллерового гормона (АМГ) и числа антральных фолликулов (ЧАФ). Следовательно, в клинической практике мы оцениваем функциональный овариальный резерв в период созревания фолликулов (15 дней). Истинный или тотальный овариальный резерв представляет собой совокупность нерекрутированных примордиальных фолликулов, которые еще не вступили в рост, так как большинство растущих фолликулов в процессе созревания подвергается дегенерации и апоптозу [1, 2, 15].
Клинических тестов для оценки истинного овариального резерва не существует. До недавнего времени общепризнанными маркерами оценки функционального овариального резерва были возраст женщины, регулярность ритма менструаций, уровень ФСГ, АМГ, ингибина В, объем яичников и ЧАФ [16]. Однако на основании уровня половых гормонов и концентрации гонадотропинов возможно весьма приблизительно составить долговременный прогноз относительной продолжительности функционирования яичника. Это обусловлено тем, что гормональный профиль не отражает количество малых фолликулов (примордиальных и первичных), находящихся в яичниках в данный возрастной отрезок, в то время как именно их число определяет продолжительность репродуктивного периода у каждой конкретной женщины, предопределяя индивидуальный возраст наступления менопаузы. Уровень ФСГ в большей степени позволяет судить о процессе созревания фолликулов [17–19]. АМГ отражает число преантральных и антральных фолликулов, наиболее точно оценивая состояние функционального овариального резерва. G.Е. Hale и соавт. (2007) подробно изучили уровень гормонов в крови пациенток согласно классификации STRAW. Показано, что самым ранним маркером, свидетельствующим о переходе от пика фертильности к позднему репродуктивному периоду, является падение в десять раз уровня АМГ (с 3,9±2,3 нг/мл до 0,32±0,24 нг/мл) [20]. Подобные показатели характерны для больных с ПНЯ. Увеличение базального уровня ФСГ и снижение уровня ингибина В гораздо менее характерны для этого периода. Уровень прогестерона в середине лютеиновой фазы цикла продолжает оставаться стабильным. Все это подчеркивает роль АМГ как значимого маркера снижения репродуктивной функции женщины с возрастом, который ассоциируется с уменьшением запаса фолликулярного пула. Однако АМГ нельзя относить к долгосрочному прогностическому предиктору, на основе которого можно достоверно предсказать развитие ПНЯ, так как он отражает состояние овариального резерва в ограниченном временном диапазоне.
Процесс первичного формирования овариального пула, также как и ежемесячное рекрутирование фолликулов и формирование функционального овариального резерва, генетически детерминированы. При этом ежемесячный набор или рекрут фолликулов по отношению к возрасту менопаузы отрицательно коррелирует с общим овариальным резервом [21]. Следует подчеркнуть, что не всегда маркером овариального резерва является только совокупность изолированных лабораторных показателей. Тщательный анализ наследственности и глубокое знание особенностей клинического течения заболевания, начиная с пубертатного возраста, могут служить ранними признаками, указывающими на развитие в дальнейшем серьезного нарушения функции яичников. В последнее время становится все более очевидно, что генетические поломки, передаваемые по наследству, относятся к мощным факторам регулирования скорости истощения фолликулярного аппарата, определяющим возраст наступления менопаузы. Семейные формы в структуре ПНЯ составляют, по данным различных авторов, от 12,7 до 37,5% [22, 23]. На примере российской популяции больных с ПНЯ было показано, что в 21,2–31,9% у матерей больных с ПНЯ выявлялось раннее или преждевременное выключение функции яичников [24], при этом, как показало исследование З.Г. Габибуллаевой (2008), средний возраст прекращения менструаций у дочерей опережал таковой у их матерей на 9,1±1,9 года [14].
В последнее время появились работы, в которых предлагается альтернативный генеалогическому анализу метод исследования всего генома (GWAS) для выявления локусов как на половых хромосомах, так и на аутосомах, ответственных за возраст наступления менопаузы [25]. Ученые всего мира все больше убеждаются в том, что в основе многих патологических процессов, происходящих в организме человека, лежат изменения на геномном и эпигеномном уровне [26].
До сих пор не ясно, почему некоторая часть половых клеток в нормальных фетальных яичниках погибает, в то время как другая выживает. Динамика формирования и развития фолликулярного пула была широко изучена в яичниках человеческого эмбриона с использованием количественных цитологических и морфометрических методов. Большой вклад в изучение этих процессов внесли за рубежом T.G. Baker и в нашей стране Л.Ф. Курило. T.G. Baker (1963) впервые продемонстрировал, что популяция первичных половых клеток (гоноцитов), находящихся в половых валиках, на 5-й неделе гестации составляет лишь 700–1300 клеток. В последующем их количество быстро возрастает вследствие митотических делений, достигая к 20-й неделе беременности 6х106. Однако автором в то время было показано, что яичники новорожденной девочки содержат только 2х106 фолликулов, что примерно на 30% меньше от первоначально заложенного количества гоноцитов [27]. В 90-х годах в результате экспериментальных исследований на мышах с помощью проточного цитофотометрического анализа и молекулярных методов впервые появились доказательства того, что внутриутробно половые клетки в яичниках подвергаются апоптозу [28, 29]. В дальнейшем эти данные были подтверждены при использовании специальных технологий, таких как TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labelling) и электронной микроскопии фетальных яичников, как на животных моделях, так и у человека [30–33]. В 2003 г. D.N. Modi и соавт. доказали, что при моносомии Х половые клетки гибнут также путем апоптоза, однако при этом скорость их гибели в значительной степени превышает норму. Так, к 15-й неделе гестации при кариотипе 45,Х апоптозу подвержено около 50% оогониев и ооцитов, а к 20-й неделе эта величина достигает 70% [34], в то время как в яичниках 20-недельных плодов с кариотипом 46,ХХ апоптозу подвергается лишь от 3 до 17% гамет [34–36]. Во время внутриутробного развития плода наибольший риск гибели половых клеток приходится на 8–8,5 неделю беременности – профаза первого мейотического деления клеток, а также 11,5–13-ю неделю – период формирования примордиальных фолликулов [37].
В 1986 г. R.M. Speed предложил гипотезу, что вследствие неправильного хромосомного набора половые клетки дегенерируют за счет нарушения конъюгации гомологичных родительских хромосом в зиготене профазы I мейоза [38]. Согласно результатам, полученным в исследовании Н.А. Жахур (2010), для больных с ПНЯ с нормальным женским кариотипом характерны различные виды численных нарушений половых хромосом в гонадной ткани, при этом межтканевые различия по хромосомной конституции лимфоцитов и соматических клеток яичника выявляются в 72,4%. У больных со своевременным выключением функции яичников подобные изменения встречаются в 20% случаев. Среди вариантов анеуплоидии в гонадах преобладает моносомия Х, крайне редко (3,4%) возможно обнаружение хромосомы Y. Все выше представленное позволяет предположить, что одним из ведущих механизмов преждевременного истощения овариального пула при ПНЯ может являться ускоренный апоптоз ооцитов, идентичный таковому при типичной форме дисгенезии гонад. Следует отметить, что у больных с ПНЯ и гонадным мозаицизмом по половым хромосомам и без такового не выявлено статистически значимых различий по клинико-лабораторным показателям, включая их репродуктивный анамнез до дебюта заболевания [39]. Таким образом, наличие гонадного мозаицизма не является противопоказанием к стимуляции овуляции у данной категории больных.
В эмбриогенезе независимо от количества хромосом Х при отсутствии активной хромосомы Y индифферентная гонада всегда развивается в яичник [40]. Таким образом, вторая интактная хромосома Х необходима не для половой дифференцировки, а для поддержания нормальной функции яичника [41]. Известно, что у женщин с кариотипом 46,ХХ одна хромосома Х с самых ранних стадий эмбриогенеза случайным образом инактивируется, что является механизмом коррекции соотношения дозы генов у женщин и мужчин [42–44]. Отсутствие одной хромосомы Х или нарушение нормального (случайного) процесса ее инактивации может также привести к яичниковой недостаточности. Исходя из этих данных, целесообразно упомянуть, что в последние годы появились доказательства связи наличия неслучайной инактивации хромосомы Х (skewed X-chromosome inactivation, SXCI), косвенно свидетельствующей о молекулярно-генетических перестройках на ней, с преждевременным выключением функции яичников [44, 45]. В 2009 и 2013 гг. в работах Г.И. Табеевой и Н.Н. Шамиловой было доказано наличие неслучайной инактивации Х хромосомы при пороговом уровне ≥80% при ПНЯ в 25,8% случаев, при этом отношение риска развития данной патологии составило 49 [24, 46]. Изучение показателей длины аллелей CAG повторов гена андрогенного рецептора у больных с ПНЯ также свидетельствует о двукратном увеличении риска развития ПНЯ у больных при «коротком» (<24) аллеле этого гена [46].
Для акушеров-гинекологов наиболее известна ассоциация ПНЯ с изменением числа CGG повторов в гене FMR1, располагающегося на Х хромосоме, так как одной из его функции является формирование овариального пула и регуляция процесса апоптоза. Согласно данным Н.Н. Шамиловой (2013), анализ числа СGG повторов в гене FMR1 у 364 женщин с сохраненным ритмом менструаций (средний возраст 42,35±0,95 года) позволил определить их норму по отношению к тотальному овариальному резерву. У больных со своевременным выключением функции яичников число CGG повторов находится в диапазоне 28–36. Доказано, что число CGG повторов в гене FMR1 менее 28 и более 36 является ранним прогностическим маркером развития молекулярно-генетической формы ПНЯ (OR=2,74), при этом аномальное число CGG повторов в гене FMR1 в 19–37% случаев сочетается с выявлением неслучайной инактивации Х хромосомы [46].
Согласно современной номенклатуре ПНЯ встречается как в изолированном виде (несиндромная форма), так и в качестве части синдромов, в которые вовлечены помимо репродуктивной системы и другие органы и ткани (синдромальная форма). ПНЯ как одно из ярких клинических проявлений встречается при аутоиммунном полигландулярном синдроме.
Аутоиммунная полиэндокринопатия и наличие органоспецифических, преимущественно антиовариальных, а также антитиреоидных антител и неорганоспецифических аутоантител (антинуклеарные) свидетельствует об аутоиммунной форме заболевания, частота которой при ПНЯ составляет 33,3%. Для больных с аутоиммунной формой заболевания характерна физиологическая длина CGG повторов в гене FMR1 в сочетании с достоверно более высоким уровнем АМГ [46Существующие концепции своевременного и преждевременного старения яичников подверглись в 2011 г. переосмыслению Глейчером и соавт. Исследователи предположили, что ооциты, заключенные в нерекрутированных первичных фолликулах, не стареют [15]. Только вступив в процесс рекрутирования и начав созревание, они приобретают риск «потери качества» за счет созревания в измененной околояичниковой среде. Представленная авторами концепция не нова, Ходжес и соавт. почти 10 лет назад показали, что внутрифолликулярная среда влияет на процессы сегрегации хромосом во время мейоза, что приводит к увеличению анеуплоидии в пожилом возрасте [47]. Теория старения яичниковых сред, а не яйцеклеток предлагает значительные терапевтические возможности открытия новых горизонтов в лечении бесплодия в позднем репродуктивном возрасте.
Согласно одному из основополагающих положений концепции старения живых организмов, предложенной академиком В.П. Скулачевым, старение обусловлено увеличением уровня активных форм кислорода (АФК) внутри митохондрий, что индуцирует процесс апоптоза в жизненно важных тканях и органах [48]. Глобальным результатом этого является расщепление ядерной ДНК, потеря органом функции и развитие «болезней старости» [49]. В последние годы активно обсуждается вопрос о роли митохондриальной дисфункции в развитии ПНЯ, так как ведущим пусковым механизмом данной патологии является ускоренный процесс апоптоза, затрагивающий тотальный овариальный резерв. Накопление АФК в тканях яичника, возможно, обусловлено приобретенными или генетическими детерминированными мутациями митохондриальной и/или ядерной ДНК, а также нарушением процесса саморепарации митохондрий за счет мутаций в гене POLG [50, 51]. В связи с этим ПНЯ следует рассматривать как малоизученный вариант митохондриальной патологии. В возрасте после 38 лет в гранулезных клетках яичника отмечено физиологическое снижение количества митохондрий. В инновационном исследовании, опубликованном в 2012 г., показано, что соотношение числа копий митохондриальной ДНК к ядерной ДНК у больных с ПНЯ значимо ниже, чем у женщин репродуктивного возраста, при этом следует подчеркнуть, что соотношение числа этих копий у женщин в постменопаузальном периоде выше, чем у больных с ПНЯ [52]. Таким образом, очевидно, что ослабленная деятельность дыхательной цепи может способствовать снижению овариального резерва, так как осуществление полноценного фолликулогенеза требует адекватной биоэнергетической митохондриальной поддержки.
С возрастом в яйцеклетках появляется все больше повреждений ДНК вследствие снижения экспрессии четырех репарационных генов ДНК (BRCA1, MRE11, Rad51, АТМ). У женщин с мутацией генов BRCA1/2 выявлен бедный ответ на стимуляцию овуляции, что является косвенным свидетельством преждевременного снижения овариального резерва [53]. У носительниц мутации генов BRCA1/2 в 78,8% случаев выявлены различные изменения по отношению к нормативному диапазону длин CGG повторов гена FMR1, что сочетается с более короткой продолжительностью «репродуктивного окна» [54].
Таким образом, несмотря на крайне сложные и разноречивые патогенетические механизмы преждевременного старения яичников, их недостаточность следует рассматривать как мультифакторную патологию, в генезе которой в 63% случаев преимущественно на Х хромосоме выявляются сочетанные молекулярно-генетические и эпигенетические нарушения. Любое отклонение числа CGG повторов в гене FMR1 по отношению к его нормальному диапазону (28–36), наличие «короткого» аллеля (менее 24 CAG повторов) в гене AR и неслучайной инактивации Х хромосомы являются ранними лабораторными предикторами развития молекулярно-генетической формы ПНЯ. Об аутоиммунном генезе ПНЯ судят на основании обязательного присутствия (у 20% больных) антиовариальных антител, в сочетании с наличием органоспецифических и органонеспецифических антител, а также аутоиммунных заболеваний эндокринного и не эндокринного генеза. Роль митохондриальной дисфункции требует дальнейшего осмысления, в результате чего возможно будет предложено таргетное воздействие на ключевые механизмы, лежащие в основе индуцирования процесса апоптоза в яичниках при этой относительно редкой, но достаточно загадочной патологии.
