Одной из наиболее актуальных проблем современной гинекологии является эндометриоз — гормонозависимое заболевание, при котором за пределами полости матки происходит доброкачественное разрастание ткани, по морфологическим и функциональным свойствам подобной эндометрию [1—5]. Этиология и патофизиология эндометриоза недостаточно ясны, несмотря на проведенные многочисленные исследования. Из предложенных гипотез для объяснения феномена эндометриоза наиболее распространенной является теория ретроградной менструации (имплантационная). Кроме того, существуют теория трансформации целомического эпителия (метапластическая), лимфогенная и гематогенная теории [4, 6, 7]. В последние годы большое внимание привлекают генетическая и иммунологическая теории, в основе которых лежит предположение о том, что генетические или иммунные факторы могут изменять восприимчивость женского организма, создавая условия для развития эндометриоза.
Поскольку ни одна из предложенных гипотез не может полностью объяснить загадочный патогенез эндометриоза, большинство исследователей склоняется к мнению, что к развитию эндометриоза приводит не один механизм, а комплекс патологических изменений, включая генетические, эпигенетические, гормональные, иммунологические, анатомические и другие факторы [8—15].
Предрасположенность к имплантации и росту клеток эндометрия связана с нарушением регуляции механизма клиренса иммунной системой ткани эндометрия, заброшенной в брюшную полость [13]. Кроме того, клетки эндометрия подвергаются воздействию повышенных уровней медиаторов воспаления, таких, как цитокины, простагландины и факторы роста, а также генетическим и эпигенетическим изменениям.
Общую воспалительную реакцию в брюшной полости у женщин с эндометриозом нередко связывают с оксидативным (окислительным) стрессом, определяемым как выраженный дисбаланс между активными формами кислорода (АФК) и антиоксидантами [8, 16, 17]. Оксидативный стресс, вызванный высоким уровнем свободного железа вследствие гемолиза в брюшной полости, может приводить к воспалению, повреждению клеток эндометрия и последующей активации клеток врожденного иммунитета. Избыточное образование АФК, являющихся воспалительными медиаторами, причастно к локальному разрушению перитонеального мезотелия, что способствует адгезии и пролиферации эктопических клеток эндометрия.
Оксидативный перитонеальный стресс приводит к развитию воспалительной реакции в брюшной полости, регулируя экспрессию многочисленных генов, кодирующих иммунорегуляторы, цитокины и молекулы клеточной адгезии. Регуляция этих процессов происходит на транскрипционном уровне. При этом она модулируется специфическим белковым фактором, который индуцируется в условиях гипоксии (Hypoxia Inducible Factor, HIF-1α) и служит транскрипционным активатором и ключевым регулятором различных клеточных и системных ответов. Более 200 генов-мишеней HIF-1α участвуют в ключевых клеточных процессах, таких как, ангиогенез, метаболизм глюкозы и энергии, пролиферация и апоптоз клеток [18, 19]. В эктопических эндометриоидных очагах выявлены повышенные уровни мРНК и белка HIF-1α [20].
Об активном участии иммунной системы в патогенезе эндометриоза свидетельствуют результаты большого числа исследований [21—24]. Показано, что эндометриоз связан с аномальной иммунной реакцией на эндометриальные клетки, облегчающей выживание внематочных эндометриальных тканей и образование эндометриоидных очагов. При этом фундаментальную роль в стимулировании роста и дифференцировки эктопического эндометрия играют цитокины и факторы роста. Во многих биологических процессах, подобных образованию метастазов (выживание клеток эндометрия вне полости матки, адгезия к брюшине, ангиогенез, пролиферация и уклонение от иммунного надзора), прямо или косвенно участвуют трансформирующие ростовые факторы — бета (TGF-β) и их высоко аффинные рецепторы. Высокая экспрессия TGF-β в очагах эндометриоза находится под гормональным контролем [25—27].
Экспрессия TGF‑β у женщин с эндометриозом значительно увеличена и в эндометриоидных гетеротопиях, и в перитонеальной жидкости. Основным источником TGF-β являются брюшина и клетки перитонеального мезотелия [28]. Выявлена обратная взаимосвязь между уровнем TGF-β1 в брюшной полости и активностью иммунных клеток [29].
Количество данных, поддерживающих концепцию эндометриоза как воспалительного состояния органов малого таза, увеличивается. Предметом многих исследований является вопрос о том, какие факторы, врожденные или приобретенные, преобладают и влияют на предрасположенность к выживанию, имплантации и пролиферации эндометриальных клеток в брюшной полости, а также могут служить диагностическими или прогностическими маркерами, либо мишенями для фармакологического воздействия.
Целью настоящего обзора явился анализ данных литературы, характеризующих роль оксидативного стресса и ключевых факторов (TGF-β1 и HIF-1α) в патогенезе эндометриоза.
Оксидативный стресс в воспалительном процессе при эндометриозе
В настоящее время предполагается, что перитонеальный оксидативный стресс может быть главным компонентом воспаления, участвуя в регуляции экспрессии многочисленных генов, кодирующих иммунорегуляторы, цитокины и молекулы клеточной адгезии [8, 17]. АФК — высокореакционные, преимущественно радикальные кислородные соединения (1О2, О2–•, •ОН) образуются в процессе нормального кислородного метаболизма в результате неполного восстановления молекулярного кислорода. К окислительному стрессу приводят потенциальные прооксиданты или АФК, которые являются результатом экзогенного (ионизирующая радиация, гипоксия, гемоглобин, гем, железо и тяжелые металлы) или эндогенного (продукты метаболизма и митохондриальное дыхание) окисления. Окислительный статус у женщин с эндометриозом повышен, а антиоксидантная защита снижена. Избыточное образование АФК влияет на адгезию и пролиферацию клеток. Высокие уровни продуктов окисления белков, нитратов и нитритов еще более увеличиваются при тяжелой форме эндометриоза.
Хорошо известными индукторами окислительного стресса являются макрофаги, эритроциты и апоптотическая ткань эндометрия, попадающая в брюшную полость путем ретроградной менструации [16, 30, 31]. Генерация АФК, индуцированная перегрузкой железа, участвует в активации в макрофагах транскрипционного ядерного фактора NF-κB, играющего роль в иммунном и воспалительном ответах, что приводит к увеличению продукции провоспалительных, ростовых и ангиогенных факторов у женщин с эндометриозом.
Геном чувствителен к повреждению ДНК, вызванному окислительным стрессом [8]. АФК индуцируют повреждения клеток и ДНК, а также увеличивают экспрессию генов провоспалительных цитокинов [32]. Кроме нарушения структуры ДНК обнаруживаются изменения на эпигенетическом уровне, на уровне считывания генетической информации с участием белковых и нуклеотидных структур. Эпигенетическое влияние на экспрессию генов оказывают процессы, воздействующие на степень конденсации хроматина, состоящего из ДНК и белков-гистонов. Экспрессия генов становится возможной при уменьшении конденсации хроматина и освобождении доступа факторов транскрипции к ДНК. Регулирующими структуру хроматина процессами являются метилирование ДНК, ферментная модификация белков-гистонов и РНК-ассоциированное подавление транскрипции и трансляции.
Важную роль в эпигенетическом процессе в физиологических и патологических условиях играет супероксид анион, регулируя основные эпигенетические процессы метилирования ДНК, метилирования и ацетилирования гистонов. К конденсации хроматина ведет образование метилцитозина, что препятствует присоединению транскрипционных факторов к своим мишеням на ДНК и ингибирует считывание информации. Ацетилирование или метилирование свободной аминогруппы лизина изменяет общий заряд белка и структуру хроматина – освобождается доступ транскрипционных факторов к ДНК. Индуцированное оксидативным стрессом аберрантное метилирование ДНК вовлечено в патогенез эндометриоза. Хотя основные механизмы для этих эпигенетических аберраций остаются неясными, увеличенное накопление АФК связывают с устойчивым состоянием оксидативного стресса, которое может способствовать эпигенетическому процессу и развитию эндометриоза [8].
Роль макрофагов и нейтрофилов в патогенезе эндометриоза
Концепция важной роли ретроградной менструации и нарушений в иммунной системе при формировании эндометриоза широко известна и принята. Ключевыми эффекторными и регуляторными клетками в иммунопатогенезе широкого спектра заболеваний, в том числе и эндометриоза, являются нейтрофилы и макрофаги. Для этих клеток характерны большая фенотипическая гетерогенность и многофункциональность при участии в качестве модуляторов в процессе воспаления и иммунных реакциях, как врожденного, так и адаптивного иммунитета. Они быстро реагируют на проникновение в организм чужеродного патогенного агента, повреждение или трансформацию собственных клеток. Макрофаги и нейтрофилы отвечают за поддержание гомеостаза ткани, с нарушением функции этих клеток связывают развитие хронических воспалений, аутоиммунных заболеваний и злокачественных опухолей. Помимо выполнения фагоцитарной функции, направленной на уничтожение и удаление патогенов и фрагментов разрушенных клеток, макрофаги продуцируют большое разнообразие цитокинов и ростовых факторов [33, 34]. Макрофаги, находящиеся в неактивном состоянии, для которого характерны низкие уровни потребления кислорода, синтеза белка и продукции цитокинов, быстро реагируют на действие стимулов, изменяя характер экспрессии генов, что вызывает увеличение выработки цитокинов, хемокинов и других медиаторов воспаления. В зависимости от стимула, активированные макрофаги могут представлять крайние формы функционального фенотипа (М1, стимулирующие воспаление, или М2, стимулирующие регенерацию ткани). Активированные макрофаги генерируют большое количество АФК и оксида азота, что обусловливает цитотоксическую активность клеток. Индуцируется повреждение клеток и ДНК, увеличивается экспрессия генов провоспалительных цитокинов через активацию транскрипционного фактора NFκB [32].
По мнению Reis F.M. и соавт. [13], критическими аспектами биологии эндометриоза являются рекрутирование иммунных клеток хемокинами и регуляция запрограммированной смерти (апоптоза) эндометриальных клеток. Авторами рассматривается вопрос о модуляции этих процессов местными паракриновыми и системными гормональными воздействиями. Эстрогены и гестагены модулируют хемотаксис и апоптоз в эндометрии и эндометриоидных клетках. У женщин с эндометриозом увеличивается концентрация эстрадиола, оказывающего провоспалительное и антиапоптотическое действие на клетки эндометрия. Физиологические концентрации эстрадиола у них способны индуцировать усиленный воспалительный ответ, благодаря локальной продукции хемокинов, и усиливать механизмы выживания клеток, опосредованные внеклеточными киназами, регулируемыми сигналами и белком с антиапоптототической функцией Bcl-2. Прогестерон эффективен в индукции апоптоза в эндометрии и эндометриоидных клетках путем ингибирования Bcl-2 и ядерного фактора- NFκB. Нарушение эндокринных и паракринных путей у женщин с эндометриозом способствует воспалительным реакциям, ремоделированию тканей, формированию адгезии и клинических симптомов тазовой боли и бесплодия, терапевтической рефрактерности и стойкости заболевания.
Наиболее распространенным типом клеток, участвующих в воспалительном ответе, являются нейтрофилы. Быстро рекрутируясь к местам травмы или инфекции, они поглощают и убивают вторгшиеся микроорганизмы. Существует мнение, что микробная инфекция может быть критической для начала хронического воспаления [35]. Первоначальная активация микробными стимулами экспрессированных на клетках рецепторов, распознающих экзогенные патоген-ассоциированные молекулярные образы (pathogen associated molecular patterns, PAMP) или эндогенные молекулярные образы опасности (dangerous associated molecular patterns, DAMP), приводит к активации провоспалительных сигнальных путей и клеток врожденного иммунитета. Молекулы DAMP образуются при травмах, инфекции, ишемии или окислительном стрессе. При повышении уровня экспрессии DAMP вовлекаются в последующий процесс транскрипции NFκB и возникновение стерильного воспаления, ключевого фактора дальнейшего развития воспалительных заболеваний эндометрия. DAMP из поврежденных клеток во время острых процессов может вторично вызвать повреждение ткани и запуск антиапоптотических механизмов.
Апоптоз является физиологическим процессом, необходимым для сбалансированного роста, дифференцировки и восстановления многих тканей. Физиологическая регуляция апоптоза нейтрофилов рассматривалась с целью понимания механизма апоптоза и лечебных манипуляций при чрезмерных реакциях врожденного иммунитета [36]. Апоптоз, предотвращающий высвобождение гистотоксического содержимого нейтрофилов, жестко регулируется и ограничивает разрушительную способность продуктов нейтрофилов по отношению к окружающей ткани. Последующие узнавание и фагоцитоз апоптотических клеток фагоцитами являются центральными для успешного разрешения воспалительного ответа.
Развитию эндометриоза способствует ослабленная восприимчивость к апоптозу [13, 37]. Повышение экспрессии антиапоптотического гена Bcl-2 в эутопическом эндометрии женщин с эндометриозом увеличивает выживание клетки, что играет важную роль в патогенезе эндометриоза. Выявлена корреляционная связь увеличения пролиферации и снижения частоты апоптоза в эутопическом эндометрии с профилем экспрессии гена Bcl-2 у больных эндометриозом [38]. DAMP блокируют апоптоз, повышая экспрессию антиапоптотического белка Bcl-2 и блокируя транслокацию проапоптотического Bax. Таким образом, одними из основных механизмов, ответственных за развитие эндометриоза, выступают повышенные уровни пролиферации клеток и сниженные уровни апоптоза. По мнению авторов, ингибиторы молекул DAMP могут быть использованы с терапевтической целью для предотвращения или минимизации развития эндометриоза.
Воспалительное микроокружение обычно характеризуется внеклеточным ацидозом. Чувствительные к изменению pH-нейтрофилы реагируют на изменения окружающей среды и обнаруживают воспаленные участки в ткани. Одним из важных антимикробных эффекторных механизмов нейтрофилов является производство нейтрофильных внеклеточных сетей (neutrophil extracellular traps, NETs), которые высвобождаются во время программируемой гибели клеток, зависимой от АФК, так называемого нетоза. При активации НАДФН 2 оксидазы (Nox) нейтрофилы генерируют большое количество ионов H+, снижающих внутриклеточный рН. Повышение рН увеличивает Nox-опосредованную продукцию АФК и нейтрофильных протеаз, стимулируя нетоз [39]. Более высокий внеклеточный рН способствовал Noх-зависимой продукции АФК, активности протеаз и нетозу; снижение pH вызывало обратный эффект. Эти исследования показали этапы внеклеточной рН-опосредованной регуляции Nox-зависимого нетоза. Установлено, что сниженный выброс нейтрофильных сетевых ловушек является следствием снижения генерации АФК в кислой среде [40]. Таким образом, кислая воспалительная среда приводит к ингибированию высвобождения АФК и сетевых ловушек, предотвращая выброс токсичных компонентов и повреждение тканей.
Показано, что жизненно важную роль при эндометриозе играет аутофагия (неапоптотическая форма запрограммированной гибели клеток, индуцированная большим количеством внутриклеточных/внеклеточных стимулов) [41]. В нормальных тканях эндометрия аутофагия индуцируется в железистых эпителиальных и стромальных клетках на протяжении всего менструального цикла. В эутопическом эндометрии и эктопических эндометриоидных очагах возникает аберрантная аутофагия, способствующая гиперплазии эндометриоидных тканей и стромальных клеток, ограничивая апоптоз и индуцируя аномальные иммунные ответы. Показано участие многих факторов в извращенной аутофагии эндометриоидных тканей, в том числе женских гормонов, некоторых лекарств, гипоксии и оксидативного стресса. Предполагается, что исследования, посвященные аутофагии, могут выявить новые потенциальные методы лечения эндометриоза.
Цитокины и ростовые факторы в развитии эндометриоидных очагов
Цитокины и ростовые факторы играют фундаментальную роль в стимулировании роста и дифференцировки эктопического эндометрия. Дисрегуляция цитокинов является важным аспектом патогенеза эндометриоза [42]. Дифференциальная экспрессия цитокинов и факторов роста создает микросреду, которая стимулирует имплантацию эндометриальных клеток или защищает их от иммунного клиренса. Выявлена более высокая концентрация провоспалительных и ангиогенных цитокинов, полученных из иммунных клеток перитонеальной жидкости и клеток эндометриоидной гетеротопии. Эпидермальный фактор роста (EGF) и инсулиноподобный фактор роста (IGF) являются мощными митогенами in vitro для эндометриальных стромальных клеток. Антиапоптотический фактор роста IGF способствует повышению выживаемости клеток. EGF и IGF опосредуют действие эстрогена во многих тканях, являясь участниками патофизиологии эндометриоза. Фактор некроза опухолей (TNF-α) и интерлейкин-8 (IL-8) способствуют адгезии и пролиферации клеток эндометрия; переизбыток этих цитокинов увеличивает их рост и локальную неоваскуляризацию. В перитонеальной жидкости обнаружена высокая концентрация фактора роста эндотелия сосудов (vascular endothelial growth factor, VEGF), коррелирующая со стадией эндометриоза.
Повышенный уровень TNF-α, действующего синергически с IL-1β, обнаружен в перитонеальной жидкости женщин с эндометриозом. Отмечена положительная корреляция между концентрацией TNF-α и степенью распространения эндометриоза. Оба фактора способны индуцировать экспрессию циклооксигеназы-2 (СОХ-2), фермента, регулирующего синтез простагландина E2 [43]. В нормальных условиях СОХ-2 не обнаруживается, экспрессия ее усиливается в ответ на инфекцию или травму. У женщин с эндометриозом СОХ-2 чрезмерно экспрессируется в изолированных перитонеальных макрофагах, но не в макрофагах периферической крови. Этим подтверждается идея об ответственности локальных воспалительных факторов за повышение регуляции СОХ-2 в макрофагах. При сверхпродукции простагландина E2 цитотоксичность макрофагов снижается и увеличивается локальный синтез эстрогенов, пролиферация эндометриальных клеток и ангиогенез [43].
Значительное увеличение провоспалительных (IL-6 и IL-1β), а также хемотаксических цитокинов (гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, CXCL12, CXCL1, и CX3CL1) и ангиогенных факторов (VEGF и IL-8) наблюдалось при стимуляции клеток эндометрия. Показана важная роль IL-17А в стимулировании ангиогенеза и продукции провоспалительных цитокинов в перитонеальной полости, создающих соответствующее микроокружение и поддерживающих развитие эндометриоидных очагов [44]. Уровни IL-6 в перитонеальной жидкости пациентов с эндометриозом увеличены и положительно коррелируют с размером и числом эндометриоидных поражений [45]. Высокие уровни IL-6 могут образовываться за счет увеличения числа макрофагов, проникающих в брюшную полость. Кроме того, увеличение уровней IL-1β и TNF-α может стимулировать продукцию IL-6 перитонеальными мезотелиальными клетками, что дополнительно способствует локальному воспалению.
Среди цитокинов, уровень которых повышен в перитонеальной жидкости женщин с эндометриозом, выделяют наиболее плейотропный TGF-β. Все 3 изоформы TGF-β экспрессируются во время менструации и обнаруживаются в ткани эндометрия: TGF-β1 - внутри стромальных клеток, железистых клеток и макрофагов, а ТGF-β2 и TGF-β3 локализованы в стромальных и железистых клетках эндометрия. TGF-β1 связан с изменениями метаболизма клеток эктопического эндометрия и перитонеальных клеток, а также с началом неоангиогенеза путем индукции экспрессии VEGF [9].
Роль TGF-α1 и HIF-1β в развитии эндометриоидных очагов
Многие механизмы способствуют развитию эндометриоза, но предполагается, что TGF-β1 играет ключевую роль в формировании эндометриоидных поражений [25, 46]. Развитие эндометриоза у мутантной линии мышей (TGF‑β1-нуль) редуцировано, по сравнению с диким типом. Введение им TGF-β1 усиливало развитие эндометриоза. При исследовании клеток брюшины у женщин с эндометриозом показано, что в клетках из участков, прилегающих к очагам эндометриоза, экспрессировались более высокие уровни мРНК TGF-B1 по сравнению с дистальными участками [46]. Повышенная экспрессия TGF-β1 связана с уменьшением в перитонеальной жидкости NK-клеток и макрофагов с подавлением фагоцитарной функции последних. Вместе с повышением устойчивости эндометриоидных клеток к апоптозу и снижением активности иммунных клеток, TGF-β способствует выживанию эктопической ткани вне матки.
Локальное микроокружение играет модулирующую роль в патогенезе эндометриоза. Аутокринная и паракринная сигнализации TGF-β1 в популяциях перитонеальных макрофагов важны для развития очагов эндометриоза. TGF-β1 отвечает за рекрутирование перитонеальных макрофагов в очаги эндометриоза [46]. Функциональные исследования in vitro показали, что TGF-β1 регулирует синтез ДНК в макрофагах и пролиферацию, межклеточное взаимодействие и экспрессию мРНК молекул клеточной адгезии. Для формирования эндометриоидных очагов важным является ослабление иммунной системы, которому способствует сигнализация TGF-β/Smad. Сигнализация TGF-β1 повышает активацию макрофагов M2-типа, которые включаются в воспаление, регенерацию ткани и удаление апоптотических клеток [47]. Показано, что M1-тип макрофагов подавляет развитие эндометриоидных поражений, M2-тип макрофагов, связанный с заживлением ран и ремоделированием тканей, увеличивает развитие гетеротопий [48].
Выживание, прикрепление, инвазия и пролиферация внематочных эндометриальных клеток при развитии очага эндометриоза обусловлены увеличением уровня лигандов TGF-β1 и уменьшением активности иммунных клеток внутри брюшины. Адгезия фрагментов ткани эндометрия к мезотелию малого таза необходима на начальном этапе формирования эндометриоза вне матки. В очагах эндометриоза выявлена более высокая экспрессия TGF-β1 в эпителиальных клетках эндометриоидных очагов и эффективность адгезии эндометриальных клеток эпителия к мезотелиальным клеткам, по сравнению с нормальными клетками эндометрия [26, 27]. Адгезия к мезотелиальным клеткам клеток эндометрия, стимулированных TGF-β1, явно снижалась после обработки нейтрализующими антителами к TGF-β1-опосредованным интегринам aV, β1 и β4, экспрессированным на клеточной мембране эндометрия, что свидетельствует об участии TGF-β1 в инициации эндометриоза путем повышения интегрин-опосредованной клеточной адгезии [49]. Регулирование интегринов αV, α6, β1 и β4 происходит посредством активации TGF-β1/TGF-ßRI/Smad2 сигнального пути. Авторы предполагают, что TGF-β1 играет важную роль в развитии очагов перитонеального эндометриоза и что воздействие на этот путь имеет перспективу использования с терапевтической целью.
TGF-β1 связан с изменениями в метаболизме перитонеальных клеток и клеток эктопического эндометрия, и с началом неоангиогенеза [10]. Предполагаемое влияние TGF-β1 на ангиогенез ассоциируется с осуществлением его регуляторной роли в перитонеальной экспрессии VEGF [26]. Ангиогенез регулируется продуктами многочисленных генов, но действие VEGF является наиболее важным. Выявлена прямая положительная корреляция между концентрацией VEGF в перитонеальной жидкости женщин с и без эндометриоза и концентрацией TGF-β1, что подтверждает регуляторную роль TGF-β1 в экспрессии VEGF.
При исследовании влияния TGF-β1 на развитие и прогрессирование эндометриоза и связанных с ним механизмов в гипоксических условиях были получены данные, свидетельствующие о том, что гипоксия индуцирует каскад экспрессии многих важных генов для регуляции имплантации, выживания и развития эктопических эндометриоидных очагов [9]. Показан аддитивный эффект TGF-β1 и гипоксии на транскрипционном уровне. Гипоксия активирует сигнализацию через HIF-1α, который является транскрипционным комплексом с решающей ролью в регулируемой кислородом экспрессии генов и в условиях гипоксии регулируется факторами роста, цитокинами, онкогенами и гормонами.
Гипоксия участвует в патогенезе эндометриоза, а главный фактор регуляции гипоксии HIF-1α, индуцируемый ею, чрезмерно экспрессируется при эндометриоидных поражениях [50]. HIF-1α помогает клеткам выживать в гипоксической среде и на высоком уровне экспрессируется во многих опухолях, являясь критическим регулятором ангиогенеза во время роста опухоли [9]. Показано, что блокирование ангиогенеза может препятствовать созданию или развитию эндометриоидных очагов в мышиной модели эндометриоза. Эктопическая ткань эндометрия должна выживать в гипоксической среде во время перемещения в брюшную полость, адгезии и инвазии в брюшину, подобно клеткам опухолевых метастазов. Так, во время развития опухоли и метастазирования опухолевые клетки используют гликолиз в качестве основного источника производства энергии (эффект Варбурга). Побочные эффекты гликолиза включают увеличение пролиферации, подвижности и устойчивости клетки к апоптозу, что способствует прогрессированию заболевания [51]. В нормоксических условиях эффект Варбурга индуцируется провоспалительными цитокинами и TGF-β1 посредством индукции фактора HIF-1α [52, 53].
Исследование взаимосвязи между HIF-1α и TGF-β1 в эндометриоидных клетках показало, что в случае угнетения экспрессии HIF-1α в гипоксических условиях культуры клеток экспрессия TGF-β1 и интегринов снижается на уровне РНК и белка. Сделано заключение о том, что регулирование адгезии при гипоксии может быть в зависимости от HIF-1α через увеличенную экспрессию TGF-β1 в эндометриоидных клетках [54]. Экспрессия TGF-β1 в культивируемых клетках, стимулированная гипоксической обработкой, увеличивалась с тенденцией, соответствующей экспрессии HIF-1α. После гипоксической обработки нормальных клеток эндометрия или добавления TGF-β1 увеличивалась экспрессия VEGF. Обнаружено, что TGF-β1 может влиять на экспрессию не только VEGF, но и HIF-1α. Гипоксия, как один из важнейших локальных факторов, связана с ангиогенезом, и является основным требованием для формирования очага поражения. Фактор транскрипции HIF-1α регулирует экспрессию VEGF и опосредует приспособление клетки к гипоксической окружающей среде. Таким образом, измененная экспрессия VEGF, наблюдаемая в клетках первичной культуры эндометрия посредством регуляции экспрессии TGF-β1 и HIF-1α, позволяет предположить, что TGF-β1 и гипоксия синергически действуют, регулируя VEGF на транскрипционном уровне и индуцируя ангиогенез.
Эпителиальные клетки эндометрия, сохраняя некоторый отпечаток своего мезенхимального происхождения, склонны возвращаться в это состояние через эпителиально-мезенхимальную трансформацию (EMT). Предполагается, что ЕМТ-подобные процессы могут быть вовлечены в патогенез эндометриоза [54]. Показано, что гипоксия индуцирует ЭМТ эндометриальных клеток с изменением клеточных характеристик и приобретением мезенхимальных и миграционных свойств, что является предпосылкой для образования эндометриоидных очагов. Культивированные in vitro эпителиоциты эндометрия человека реагировали на гипоксию классическими изменениями фенотипа (фибробластоидный фенотип, β-катенин и мезенхимальные маркеры, снижение экспрессии е-кадгерина) и способности к инвазии. В то время как повышение уровня экспрессии HIF-1α индуцировало изменения, характерные для ЭMT, снижение его имело обратный эффект. Стабилизация гипоксии с участием HIF-1α может играть важную роль в инвазии клеток эндометрия при эктопических эндометриоидных поражениях и индуцировать ЭМТ. Предполагается, что HIF-1α может быть новой и важной мишенью для лечения эндометриоза [54].
Заключение
В настоящее время основными направлениями исследований, касающихся эндометриоза, является изучение патофизиологии заболевания, поиск неинвазивных методов диагностики и лечения. Можно отметить значительное продвижение в изучении закономерностей развития и прогрессирования эндометриоза, в частности, лежащих в его основе регуляторов патофизиологических процессов, медиаторов воспаления и иммунных ответов, а также их сигнальных путей.
Большинство исследователей считает эндометриоз гормонозависимым хроническим воспалительным заболеванием, связанным со снижением иммунного надзора, что способствует выживанию клеток эктопического эндометрия в брюшной полости. Нарушения в популяциях клеток перитонеальной жидкости и эктопического эндометрия, продуцирующих факторы иммунологической и воспалительной природы, создают специфическое микроокружение, индуцирующее развитие эндометриоидных очагов, включая клеточную адгезию, миграцию, дифференцировку, апоптоз и ангиогенез.
Оксидативный стресс, вызывая общую воспалительную реакцию в брюшной полости, вовлекается в патофизиологию эндометриоза. Одним из важнейших локальных факторов для формирования очага эндометриоза, является гипоксия, активирующая сигнализацию через центральный медиатор гипоксического ответа - HIF-1α, регулирующий несколько сотен генов, а фактор роста эндотелия сосудов VEGF является одним из основных генов-мишеней. В условиях гипоксии транскрипционный комплекс HIF-1α регулируется факторами роста и цитокинами, среди которых большую роль играет TGF-β1. HIF-1α и TGF-β1 действуют синергически, способствуя образованию эндометриоидных очагов, путем регуляции VEGF на транскрипционном уровне. Патологический ангиогенез ингибируется нейтрализацией VEGF или угнетением его сигнальных путей.
Изучение роли HIF-1α и TGF-β1 в патогенезе эндометриоза открывает возможность выявления новых и важных мишеней для лечения эндометриоза, разработки препаратов и оценки терапевтических подходов, направленных на подавление воспаления, оксидативного и иммунного дисбаланса. С дальнейшим прогрессом в понимании патогенеза эндометриоза связано создание профилактических стратегий, новых неинвазивных диагностических методов и целевой терапии, что представляется достаточно реальным.
