Активность плаценты при гестозах

p align="left">Снижение уровня Пг указывает на наличие плацентарной недостаточности, внутриутробной задержки развития плода, хронической внутриутробной гипоксии плода, при перенашивании беременности, анемии [2,3]. Увеличение уровня гормона наблюдается при почечной недостаточности (нарушение его выведения).

К стероидным гормонам плаценты относятся эстрогены (эстрадиол, эстрон и эстриол). Они воздействуют на обменные процессы и рост матки, вызывая гиперплазию и гипертрофию эндометрия и миометрия, принимают активное участие в развитии родового акта. Местом выработки эстрогенов является синциотрофобласт. Продукция их находится в прямой зависимости от состояния маточно-плацентарного кровообращения и наличия предшественников, вырабатываемых в организме матери и плода. Эстрогены по праву относятся к гормонам фетоплацентарного комплекса. В начале беременности, когда масса трофобласта невелика, продукция стероидов в нем недостаточна, основное количество эстрогенов вырабатывается в надпочечниках матери и желтом теле яичника. В 12-15 нед продукция эстрогенов резко возрастает, а среди фракций начинает превалировать эстриол. Позже 20 нед беременности образование эстрогенов осуществляется преимущественно в плаценте при активном участии плода.

Снижение содержания эстрогенов в крови беременной может наблюдаться при анемии, хронической внутриутробной гипоксии плода, внутриутробной задержке развития плода, перенашивании беременности, что объясняется недостаточной секрецией их предшественников в надпочечниках плода, а также нарушением процессов синтеза Е3 в ткани плаценты; при первичном поражении плацентарной ткани вследствие инфарктов и иных сосудистых нарушений; при нарушении элиминирующей функции печени и почек беременной [2,3,4,28].

Таким образом, гормонопродуцирующая функция плаценты определяет физиологические процессы в системе мать-плацента-плод. Однако кроме участия в развитии и поддержании беременности плацентарные гормоны могут быть вовлечены в патогенез нарушений состояния фетоплацентарного комплекса при гестационных осложнения, в том числе при гестозах.

1.3. Протеолитические ферменты фетоплацентарного комплекса при физиологической и осложненной беременности

Многообразные функции в плацентарной ткани выполняют пептидгидролазы. Определенную роль в развитии беременности, особенно в ранние сроки, в период имплантации плодного яйца, играют катепсины, активность которых прогрессивно снижается в процессе развития беременности, особенно при перенашивании. Так, обнаружено, что активность катепсина L в плаценте I триместра беременности выше, чем в плаценте, полученной после срочных родов. Вероятно, эта протеаза участвует в процессах инвазии трофобласта.

В поддержание гомеостаза во время беременности вовлечены различные аминопептидазы. В плацентарном цито- и синцитиотрофобласте обнаружена аминопептидаза А (АП А, ангиотензиназа). Фермент осуществляет превращение ангиотензина II в ангиотензин III [11,16]. По мере развития беременности в сыворотке крови матери наблюдается повышение активности АП А [11,16]. Предполагается участие ангиотензиназы в снижении прессорного ответа сосудов на ангиотензин II при гестационном процессе [11,16]. При преэклампсии обнаружено снижение активности АП А в сыворотке крови беременной. При моделировании гипертонии у крыс выявлено повышение активности ангиотензиназы в плаценте, что, вероятно, связано с вовлечением фермента в ответ на дистресс плода при гипертензионном синдроме.

При позднем гестозе наблюдается увеличение систоло-диастолического отношения (S/D) в маточных артериях и артериях пуповины. При этом отмечена отрицательная корреляция между S/D и активностью ЛАП и АП А.

Важную роль в поддержании и развитии беременности играет цистинаминопептидаза (ЦАП), наибольшая активность которой обнаружена в лизосомальной фракции плацентарной ткани []. Предполагается ее участие в деградации ангиотензина II, благодаря чему ЦАП может вовлекаться в поддержание кровяного давления у матери на нормальном уровне в течение беременности. Снижение активности ЦАП в плазме крови у матери отмечено при преэклампсии; повышение - при многоплодии.

Кроме вышеуказанных ферментов в плаценте обнаружена аминопептидаза М (АП М), которая гидролизует ангиотензин II, окситоцин, энкефалины, ?-эндорфин, короткие энкефалинсодержащие пептиды [из реф50]. Предполагается участие АП М в эмбриональном росте.

В регуляцию иммунных процессов во время беременности вовлечена плацентарная аминопептидаза N (АП N). Она участвует в деградации иммуномодулирующих пептидов. Кроме того, АП N гидролизует энкефалины, соматостатин, нейрокинин А, а также лиз-брадикинин, ангиотензин III.

Таким образом, большинство аминопептидаз участвует в обмене вазоактивных пептидов. Вероятно, эти ферменты препятствуют сужению плацентарных сосудов и вовлекаются в перераспределение фето-плацентарного кровотока при гестационных осложнениях.

В микроворсинках плацентарного синцитиотрофобласта в большом количестве содержится ангиотензинпревращающий фермент - компонент ренин-ангиотензиновой системы (РАС) [11,12,13]. Фермент катализирует превращение ангиотензина I в ангиотензин II, участвует в деградации брадикинина, вещества Р []. Активность АПФ в сыворотке крови матери ниже, чем в плазме крови вены пуповины, но выше, чем в плазме крови артерии пуповины []. Показано, что в норме содержание фермента в плазме крови беременных постоянно нарастает к III триместру []. У беременных, с развившейся впоследствии преэклампсией, содержание АПФ в плазме крови во II триместре оказалось значительно ниже нормы. В то же время у беременных с хронической артериальной гипертензией содержание АПФ было значительно выше нормы во все сроки беременности []. При преэклампсии в плаценте обнаружено увеличение активности АПФ [].

Недавно в микроворсинках плаценты человека обнаружена карбоксипептидаза N (кининаза I, КПN) [РЕФ26,40]. Фермент, являясь компонентом калликреин-кининовой системы (ККС), главным образом вовлечен в физиологический контроль за фетоплацентарной циркуляцией []. Участвует в деградации брадикинина в плаценте и сыворотке крови, в связи с этим КПN, вероятно, вносит вклад в градиент брадикинина между беременной и плодом []. Обнаружено, что уровни брадикинина в артериальной и венозной крови сосудов пуповины ниже, чем в крови матери [].

При легких формах поздних гестозов отмечена активация ККС, однако, при прогрессировании данной патологии наступает истощение регулирующих систем [19]. Выявлена положительная корреляция между S/D соотношением и активностью КПN [19].

В плацентарном трофобласте обнаружена также нейтральная эндопептидаза 24.11 (НЭП). Экспрессируется цитотрофобластом, синцитиотрофобластом и клетками стромы хориона. Предполагается, что НЭП 24.11 имеет отношение к обмену веществ между матерью и плодом. Фермент участвует в деградации брадикинина, окситоцина, вещества Р, нейротензина. Указывается также на возможное вовлечение нейтральной эндопептидазы в деградацию ХГЧ. При иммуногистохимических методах исследования было показано увеличение выражения плацентарной НЭП 24.11 при преэклампсии, что позволяет предположить вовлечение фермента в патофизиологические изменения при данном гестационном осложнении. Вероятно, это связано с участием фермента в регуляции местных концентраций биологически активных пептидов в фетоплацентарном комплексе [9].

Таким образом, при гестационных осложнениях отмечаются изменения в функционировании ферментных систем плаценты, в том числе тех, которые участвуют в образовании и инактивации регуляторных пептидов [11, 12, 13,16]. Последние, в свою очередь, могут быть вовлечены в нарушение многочисленных адаптационных реакций. Поэтому очень важным представляется исследование активности ферментов обмена нейропептидов при патологиях беременности.

1.4. Пептидгидролазы плаценты

1.4.1 Основные карбоксипептидазы

Основные карбоксипептидазы - пептидгидролазы, отщепляющие остатки основных аминокислот (аргинина и лизина) с С-конца пептидов. Им принадлежит важная роль в регуляции уровня биологически активных пептидов в организме [11,12] при различных физиологических и патологических процессах [11,12].

1.4.1.1. Карбоксипептидаза H

Карбоксипептидаза Н (карбоксипептидаза Е, энкефалинконвертаза, КФ 3.4.17.10) - впервые выделена и очищена в 1982 году Фрикером и Снайдером из хромаффинных гранул надпочечников быка, как фермент, образующий энкефалины из их предшественников [63]. КПH - одноцепочечный гликопротеин, экзопептидаза секреторных везикул. Фермент представлен во всех органах и тканях как в растворимой, так и в мембраносвязанной формах. Синтезируется в виде неактивного зимогена с Mr 75000, который превращается в активную форму под действием трипсиноподобных ферментов в ходе созревания секреторных везикул.

КПН - тиол-зависимый цинк-металлофермент. pH оптимум соответствует pH внутри секреторных гранул - 5,5-6,0. Активаторами фермента являются ионы Со2+, Ni2+, ингибиторами - Сd2+ , Cu2+, хелатирующие агенты: ЭДТА, о-фенантролин; реагенты на сульфгидрильные группы: ПХМФС, ПХМБ, N-этилмалеимид; органические кислоты, содержащие амино- или гуанидиновую группу: ГЭМЯК, ГПЯК, АПМЯК, АПЯГ, МГТК. Наиболее эффективными ингибиторами являются ГЭМЯК и ГПЯК с Кi 8,8 и 7,5 нМ соответственно.

Высокая активность фермента выявлены в мозге, гипофизе, хромафинных гранулах надпочечников, эндокринных клетках поджелудочной железы, плаценте [20]. Плацентарная КПН локализована в наружных ворсинках трофобласта, утероплацентарных васкулярных эндотелиальных клетках, ворсинках хориона, амниотических эндотелиальных клетках, гладких мышечных клетках пупочных сосудов (вены и артерий) [20]. Ассоциирована со структурными элементами ЭПР (в гладких мышечных клетках сосудов пуповины), комплекса Гольджи и секреторными везикулами, где протекает процессинг предшественников различных биологически активных пептидов. Фермент обнаружен в секреторных везикулах, содержащих энкефалины, атриальный натрийуретический фактор [78,80], глюкагон [77, 81], инсулин, АКТГ, пролактин [65], вещество P, вазопрессин и окситоцин и другие регуляторные пептиды.

Плацента, являясь эндокринным органом, продуцирует белковые гормоны, которые, участвуют в формировании и поддержании гомеостаза матери и плода. Кроме того, пептиды вовлекаются в патогенез гестационных осложнений. Поэтому изучение активности карбоксипептидазы Н в плацентарной ткани ОПГ-гестозах представляет актуальность.

1.4.1.2. ФМФС-ингибируемая карбоксипептидаза

В 1995 г. Генгин, Вернигора и соавт. обнаружили в растворимой фракции серого вещества головного мозга котов основную КП [], активность которой полностью подавляется ФМСФ [42]. Позднее фермент был обнаружен во всех отделах мозга и практически во всех тканях и органах крыс.

По результатам гель-фильтрации, данный фермент имеет Мr 100000 - 110000. pH оптимум - 6,0-6,5. Активность ФМСФ-ингибируемой карбоксипептидазы полностью подавляется ингибитором сериновых протеиназ - ФМСФ и реагентом на сульфгидрильные группы - ПХМБ, примерно на 40% фермент ингибировался иодацетамидом. Фермент почти в 2 раза активировался 50 мМ NaCl, несколько слабее - NaBr, KCl и KJ.

По данным тонкослойной хроматографии было обнаружено, что частично очищенный фермент отщеплял аргинин от лей5-энкефалин-арг6 и дансил-фен-лей-арг с образованием лей5-энкефалин и дансил-фен-лей соответственно. Более глубокого гидролиза субстратов не наблюдалось. Фермент также не расщеплял субстрат КПA - карбобензокси-гли-лей [42, 47]. Таким образом, по субстратной специфичности ФМСФ-ингибируемая карбоксипептидаза сходна с ЛКПB. Вместе с тем физико-химические свойства фермента (ингибирование ФМСФ, нечувствительность к ЭДТА, ГЭМЯК и ионам Co2+) отличают его от ЛКПB. Ингибирование фермента ФМСФ позволяет предположить, что он является сериновой карбоксипептидазой. В тканях млекопитающих обнаружены две сериновые карбоксипептидазы - ЛКПА (КФ 3.4.16.1, катепсин A, лизосомальная карбоксипептидаза L) и карбоксипептидаза C (КФ 3.4.12.4, ангиотензиназа C, пролилкарбоксипептидаза). Но ФМСФ-ингибируемая карбоксипептидаза отличатся от карбоксипептидазы C по молекулярной массе и субстратной специфичности.

В то же время, ФМСФ-ингибируемая карбоксипептидаза имеет сходные с ЛКПA молекулярную массу, оптимум pH, ингибиторный профиль, но отличается от последней по субстратной специфичности и тканевой локализации.

Обращает на себя внимание тот факт, что сродство обнаруженного фермента к дансил-фен-лей-арг (Кm гидролиза - 48 мкМ), выше, чем сродство КПН (Кm гидролиза - 96 мкМ). Это позволяет предположить, что энкефалин-лей5-арг6 может быть лучшим субстратом для ФМСФ-ингибируемой КП, чем для КПН. ФМСФ-КП проявляет существенную активность при значениях рН, соответствующих таковому внутри секреторных везикул. Таким образом, возможно, что обнаруженный фермент вовлекается в процессинг нейропептидов. В связи с этим представляет интерес изучение активности ФМСФ-ингибируемой КП в плацентарной ткани в норме и при патологии.

1.5 Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система фетоплацентарного комплекса при физиологической беременности и ОПГ-гестозах

При физиологической беременности скорость инициированного окисления липидов повышается примерно в 3 раза, нет существенной разницы между этими показателями в сроки 3-6 и 8-12 нед беременности. Во время беременности в связи с возрастанием основного обмена и увеличением потребления кислорода в крови происходит ряд значительных биохимических изменений: повышается концентрация нейтрального жира, холестерина и липидов. Наряду с этим увеличивается активность фосфолипазы А2. В результате ее действия в крови увеличивается концентрация ненасыщенных жирных кислот, которые являются непосредственным субстратом для перекисного окисления. Концентрация гидроперекисей липидов при физиологической беременности возрастает примерно в 4,2 раза (в 3-6 нед) и в 4,5 раза (в 8-12 нед).

Нарушение микроциркуляции при ОПГ-гестозах вызывает существенные изменения метаболизма. В клетках происходит активация перекисного окисления липидов (ПОЛ) и фосфолипаз с образованием токсичных радикалов: в крови повышаются продукты пероксидации (гидроперекиси в 3-4 раза, МДА - в 1,5-2 раза соответственно степени тяжести) и концентрация фосфолипазы А2 в 1,2-1,5 раза. Образование токсичных радикалов, а также дефицит ПНЖК нарушают барьерную и матричную функции клеточных мембран. Об этом свидетельствует повышение параметра упорядоченности липидного бислоя мембраны (микровязкости мембран) с 0,685+0,011 отн. ед. при легкой степени заболевания до 0,714+0,002 отн. ед. при эклампсии (при норме 0,673+0,001 отн. ед.). Одновременно с этим отмечено выраженное уменьшение гидрофобности мембран в 1,3-2,1 раз, соответственно тяжести заболевания, а, следовательно, увеличение гидрофилии липидного бислоя, и как следствие - его повышенную проницаемость. Нарушение барьерной функции липидного бислоя мембран сопряжено с изменением функционирования каналов для ионов, в первую очередь Са++, а также - Na+, Ka+, Mg++. Массивный вход Са++ в клетку приводит к необратимым изменениям в ней, в частности к энергетическому голоду и ее гибели, с одной стороны, а с другой - дополнительно к мышечной контрактуре и вазоспазму.

Повреждающее действие свободных радикалов и перекисных соединений на клетки органов и тканей резко ограничивается или вовсе предупреждается сложной многокомпонентной антиоксидантной системой, в которой различают ферментативные (оксидоредуктазные ферменты и антиперекисные ферменты) и неферментативные (низкомолекулярные тиолы, аскорбиновая кислота, токоферол, витамины А, К, Р, убихинон и др.) звенья. По-видимому, защита структурных биологических мембран осуществляется преимущественно липидными биоантиоксидантами. В настоящее время все большее число исследователей полагают, что гестозы возникают вследствие нарушения антиокислительного равновесия [Воскресенский О. Н. Биофизические и физико-химические исследования в витаминологии // М. 1981. 69с.; Грищенко В. И. Современные методы диагностики и лечения позднего токсикоза беременных.// М., Медицина. 1977.186с.; Грищенко В. И., Лупояд В. С., Лікування внутрішньоутробної гіпоксії плода // Клінічна фармація.-- 2003.-- Т.7.-- № 3. С. 37-39. ], которое в норме поддерживается витамином Е (внутриклеточный и циркулирующий в крови), глутатион-пероксидазой, постоянной или индуцированной супероксиддисмутазой и каталазой, а также внутриклеточным и внеклеточным церулоплазмином.

Активность антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы в эритроцитах существенно не изменена как при физиологической беременности, так и при риске невынашивания в обоих критических сроках. Активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в ранних сроках беременности повышается значительно. Одновременно уровень ?-токоферола и ретинола снижается в плазме и повышается в плацентарной ткани. Была выявлена связь между гипертензией беременных и снижением концентрации витамина Е в плазме крови [Cerelati L., Massei M. // Acta vitamin.(Milano). 1950. Vol.197.-- P.202-211. ].

Важными ферментами АОС являются каталаза и церулоплазмин. Церулоплазмин -- медьсодержащая оксидаза, относится к альфа-2-глобулиновой фракции плазмы крови человека. Основные из известных биологических свойств этого белка -- участие в транспорте меди, реакциях острой фазы воспаления и стресса, нейроэндокринная регуляция, поддержка кроветворения. Особый интерес вызывают также антиоксидантные, иммунорегулирующие, радиопротективные свойства. Благодаря своей высокой ферроксидазной активности ЦП предотвращает неферментативные реакции, дающие начало свободным радикалам и дальнейшему развитию ПОЛ. При физиологических условиях ЦП крови ингибирует ПОЛ на 50%. Подавление ПОЛ достигается за счет перехвата и инактивации супероксидного ион-радикала О2, иными словами, он выступает как внеклеточная супероксиддисмутаза. Церулоплазмин может выступать как регулятор функции NО-синтетазы в эндотелиальных клетках сосудов, контролируя сосудистый тонус [11Bianchini A., Musci G. and Galabrese L. Inhibition of endothelial nitric-oxide synthase by ceruloplasmin. J Biol Chem 1999;274:20265--20270.].

Выявлено увеличение концентрации ЦП у беременных в сравнении с их значениями у небеременных, что является характерным для физиологически протекающего гестационного процесса [17 Бурмистров С.О., Опарина Т.И., Прокопенко В.М., Арутюнян А.В. Показатели процесса деградации белков и антиокислительной системы при нормальной беременности. Акушерство и гинекология 2001; 6: 12--16). . По-видимому, данный факт объясняется активацией системы ПОЛ при беременности, приводящей в свою очередь к активации антиоксидантной системы защиты организма. Кроме того выявлено достоверное снижение активности ЦП при гестозах и ФПН, что вероятно, может быть объяснено истощением антиоксидантной системы защиты организма в условиях ее напряженного функционирования, вызванного развитием указанных тяжелых осложнений беременности. [15,16Guhrer Orhan H., Ozgunes H., Beksac M.S. Correlation between plasma malondialdehyde and ceruloplasmin activity values in preeclamptic pregnancies. Clin Biochim 2000; 34:505--506. ; Vitoraros N., Salamalekis E., Dalamaga N., Kassanos D., Greatsas G. Defective antioxidants mechanisms via changes in serum ceruloplasmin and total iron binding capacity of serum in women with pre-eclampsia. Eur J Obstet Gynecol 1999;84:63--67.; .( Авторы: Т.А. Крайнева1, Ю.В. Морозова2, Л.М. Ефремова1, Л.А. Шерер1, Т.С. Качалина2 ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ОКСИДАЗНОЙ АКТИВНОСТИ СЫВОРОТОЧНОГО ЦЕРУЛОПЛАЗМИНА У БЕРЕМЕННЫХ ЖЕНЩИН - Выпуск Том 51, Выпуск 6 -нижегородский медицинский журнал)]. Предполагается что при гестозах активность ЦП является отражением общего состояния антиоксидантной ситемы защиты организма, поэтому этот параметр может быть использован в качестве одного из диагностических критериев для оценки степени тяжести гестоза.

Каталаза -- фермент класса оксидоредуктаз, катализирующей разложение перекиси водорода на воду и молекулярный кислород. При низкой концентрации перекиси каталаза проявляет также пероксидазную активность, окисляя низшие спирты, полифенолы. Биологическая функция каталазы и сводится к защите клеточных мембран от пероксида водорода, образующегося в больших количествах при перекисном окислении липидов (ПОЛ). В контрольной группе беременных отмечалось увеличение активности каталазы во всех трех триместрах беременности. У беременных с гестозом третьей степени по триместрам активность каталазы достоверно снижается. В 1-ом триместре беременности уровень каталазы составил 9,15?0,21x10-4 нмоль/мин?мг; во 2-ом триместре беременности 8,77?0,23x10-4 нмоль/мин?мг; в 3-ем триместре беременности 8,30?0,17x10-4 нмоль/мин?мг. При гестозе второй степени также были выявлены достоверные отличия по сравнению с контролем: 1-ый триместр беременности - 10,00?0,17x10-4 нмоль/мин?мг; 2-ой триместр беременности 9,87?0,13x10-4 нмоль/мин?мг; 3-й триместр беременности - 9,69?0,16x10-4 нмоль/мин?мг. При гестозе первой степени в 1-ом триместре активность составила 11,4?0,14x10-4 нмоль/мин?мг; во 2-ом триместре - 10,8?0,12x10-4 нмоль/мин?мг; в 3-ем триместре - 10,2?0,15x10-4 нмоль/мин?мг. При сравнении форм гестоза 3-ей степени в 3-ем триместре с осложнениями в (7,6?0,18x10-4 нмоль/мин?мг) и без осложнений (8,3?0,17x10-4 нмоль/мин?мг) нами было показано, что активность каталазы зависит не только от степени гестоза, но также от наличия или отсутствия сопутствующей патологии. Наши исследования показали, что в целом при физиологически протекающей беременности с увеличением гестационного срока от первого к третьему триместру метаболическая активность плацентарных макрофагов характеризуется: повышением NO-секреторной активности на 83,6% (p<0,001); падением активности супероксиддисмутазы и каталазы на 64,3% (p<0,001) и 49,4% (p<0,05), соответственно, и падением ферментативной генерации перекиси водорода (табл. 1).

Страницы: 1, 2, 3