Функциональные характеристики эндотелиальных клеток в условиях in vitro в присутствии факторов, секретируемых плацентой при физиологической беременности и беременности, осложненной гестозом (стр. 1 )

на правах рукописи

СТЕПАНОВА

Ольга Игоревна

Функциональные характеристики эндотелиальных клеток в условиях in vitro

в присутствии факторов, секретируемых плацентой при физиологической беременности и беременности, осложненной гестозом

14.03.03-патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Санкт-Петербург

2013

Работа выполнена в лаборатории иммунологии с группой по диагностике СПИД Федерального государственного бюджетного учреждения «Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им. » Северо-Западного отделения Российской академии медицинских наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук                                        

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор, 

Санкт-Петербургский институт биорегуляции

и геронтологии СЗО РАМН,

заведующая лабораторией биогеронтологии   

Доктор медицинских наук, профессор, 

Государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

"Санкт-Петербургский государственный медицинский

университет имени академика "

Министерства здравоохранения Российской Федерации,

профессор кафедры патофизиологии 

Ведущая организация:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северо-Западный государственный медицинский университет им. » Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Защита диссертации состоится  «___» ___________ 2013 года в _______ часов на заседании Диссертационного совета Д 001.022.02 при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» Северо-Западного отделения РАМН Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» Северо-Западного отделения РАМН Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12.

Автореферат разослан «____» _____________ 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

Доктор медицинских наук                                        

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности. Одной из важных проблем физиологии и патофизиологии беременности является выяснение механизмов обеспечения своевременного и адекватного развития плаценты и децидуальной оболочки матки. В процессе подготовки эндометрия к имплантации бластоцисты происходит усиленная миграция клеток иммунной системы, в значительной степени моноцитов и NK-клеток, в эндометрий матки. В дальнейшем клетки иммунной системы матери контролируют многие этапы имплантации бластоцисты, развития плаценты и жизнеобеспечения плода. Однако молекулярно-клеточные механизмы формирования уникального адаптационного клеточного окружения вокруг плода остаются предметом изучения.

Функциональное состояние эндотелиальных клеток (ЭК) и их взаимодействие с моноцитами периферической крови, целостность эндотелиальной выстилки сосудов во многом определяют физиологическое развитие плаценты благодаря контролю диапедеза клеток иммунной системы и формированию иммунологической толерантности в системе мать-плод. С течением беременности количество клеток иммунной системы, мигрирующих в плаценту, изменяется, однако молекулярные механизмы регуляции привлечения их в зону маточно-плацентарного контакта остаются недостаточно изученными. После миграции в плаценту и децидуальную оболочку лимфоциты и моноциты\макрофаги за счет секреции цитокинов осуществляют аутокринную и паракринную регуляцию функций клеток микроокружения, оказывая влияние в том числе и на ЭК. Физиологическое развитие плаценты во многом зависит от обеспечения адекватного кровоснабжения плода, а ЭК являются активным участником ангиогенеза. Контроль процессов ангиогенеза обеспечивается благодаря сбалансированной секреции цитокинов и ростовых факторов клетками плаценты [Kaufmann P., 2004], среди которых основными продуцентами являются плацентарные макрофаги, NK-клетки, макрофаги децидуальной оболочки матки, эндотелиальные клетки и клетки трофобласта [Forbes K., 2010]. Однако влияние цитокинов, секретируемых клетками плаценты, при физиологической беременности на функции ЭК, характеристики адгезионной способности моноцитов, миграцию мононуклеаров периферической крови в децидуальную оболочку и плаценту во многом не ясны. Нарушение баланса ростовых факторов и цитокинов в плаценте приводит к дисфункции ЭК, снижению их жизнеспособности и нарушению развития сосудистой сети плаценты [ Noori M., 2010]. Одним из последствий таких местных и системных патологических изменений является развитие гестоза у беременных женщин. Гестоз – одно из наиболее тяжелых осложнений беременности, характерными звеньями патогенеза которого являются гипертензия, протеинурия и задержка жидкости в организме женщины [ , 2008]. Эндотелиальная дисфункция играет главную роль в патогенезе гестоза [, 2008]. Гестоз сопровождается развитием местного воспаления с наличием мононуклеарных инфильтратов в плаценте [Irminger-Finger I., 2008] и недостаточным развитием сосудистой сети плаценты. Однако в настоящее время молекулярные механизмы реализации патологического изменения межклеточных взаимодействий в плаценте при развитии гестоза неизвестны. Недостаточно данных о влиянии факторов, секретируемых клетками плаценты при гестозе, на функциональное состояние моноцитов, ЭК и их способность контролировать миграцию мононуклеаров периферической крови в децидуальную оболочку и плаценту.

Целью работы явилась оценка изменения функциональных характеристик эндотелиальных клеток линии EA. hy926 и особенностей их взаимодействия с моноцитоподобными клетками линии ТНР-1 в присутствии факторов, секретируемых плацентой при физиологической беременности и беременности, осложненной гестозом.

Задачи исследования:

Провести сравнительный анализ секреции молекул, контролирующих ангиогенез (PlGF, MMP-2, MMP-9, Ang-1, Ang-2), клетками плаценты на ранних и поздних этапах ее развития при физиологически протекающей беременности, а также при беременности, осложненной гестозом. Сопоставить продукцию секреторных вариантов поверхностных молекул sFas, sFasL, sTRAIL, sVEGFR-1, адгезионных молекул лейкоцитарного и эндотелиального происхождения (sVE-cadherin, sE-Selectin, sICAM-3, sPECAM-1, sP-Selectin, sVCAM-1) клетками плаценты и их содержание в сыворотке периферической крови у женщин с физиологическим течением беременности и при беременности, осложненной гестозом. Оценить влияние факторов, секретируемых клетками плаценты на ранних и поздних сроках физиологической беременности и при беременности, осложненной гестозом, на изменение количества эндотелиальных клеток линии EA. Hy926 и их миграционную активность. Изучить влияние факторов, секретируемых клетками плаценты на ранних и поздних сроках физиологической беременности и при беременности, осложненной гестозом, на секрецию эндотелиальными клетками линии EA. Hy926 хемокинов (IL-8, MCP-1, RANTES) и ростовых факторов (VEGF, bFGF, ангиогенина), а также экспрессию ими адгезионных молекул и рецепторов цитокинов. Провести сравнительную оценку влияния факторов, секретируемых клетками плаценты на ранних и поздних сроках физиологической беременности и при гестозе, на адгезию и трансэндотелиальную миграцию моноцитоподобных клеток линии THP-1. Изучить влияние препарата на основе магния аспарагината ( «Полисан») на изменение количества эндотелиальных клеток линии EA. Hy926.

Научная новизна. Проведен анализ секреции растворимых факторов клетками плаценты и их влияния на свойства эндотелиальных клеток линии EA. hy926. Впервые показано изменение фенотипических и функциональных характеристик эндотелиальных клеток линии EA. hy926 под влиянием факторов, секретируемых клетками плаценты на разных этапах физиологически протекающей беременности и при гестозе. Обнаруженная модификация функциональных и фенотипических характеристик эндотелиальных клеток линии EA. hy926, выраженная в изменении экспрессии адгезионных молекул и рецепторов для цитокинов, секреции цитокинов, изменении количества и миграционной активности эндотелиальных клеток, может отражать механизмы участия эндотелиальных клеток в регуляции ангиогенеза и привлечении лейкоцитов из периферической крови в плаценту и децидуальную оболочку матки в условиях in vivo. Впервые выявлены возможные механизмы патологической активации эндотелиальных клеток при гестозе, а также показано, что факторы, секретируемые плацентой при наличии у женщины гестоза, способны усиливать трансэндотелиальную миграцию моноцитоподобных клеток линии ТНР-1 через монослой клеток линии EA. hy926, что в условиях in vivo может способствовать развитию воспаления в плаценте.

Теоретическая и практическая значимость работы. Основными источниками цитокинов на протяжении всей беременности в децидуальной оболочке матки и плаценте являются клетки иммунной системы. Факторы, секретируемые плацентой в первом и третьем триместре физиологической беременности, различным образом изменяют фенотип и функциональные характеристики эндотелиальных клеток, контролируют активность трансэндотелиальной миграции моноцитов и изменение экспрессии поверхностных адгезионных молекул моноцитов в ходе трансэндотелиальной миграции.

Полученные данные отражают роль некоторых поверхностных молекул эндотелиальных клеток в определении интенсивности специфической миграции моноцитов в децидуальную оболочку и плаценту при физиологической беременности и при гестозе. Выявленные изменения позволяют предположить роль цитокинов, ростовых факторов и других молекул, секретируемых клетками плаценты, в регуляции функционального состояния эндотелиальных клеток децидуальной оболочки и плаценты в условиях in vivo.