Перспективы диагностики эндометриоза с учетом роли генетических факторов в патогенезе заболевания | Ихтиярова Г.А., Аслонова М.Ж., Курбанова З.Ш., Калиматова Д.М.

Введение

Эндометриоз — одно из наиболее часто встречающихся гинекологических заболеваний женщин репродуктивного и перименопаузального возраста, в основе которого лежит формирование эктопических очагов пролиферации эндометрия По данным популяционных исследований Всемирного исследовательского фонда эндометриоза, в мире в настоящее время данным заболеванием страдают более 176 млн женщин в возрасте от 15 до 49 лет, т. е. до 10% женщин репродуктивного возраста [1, 2]. Частота выявления эндометриоза у женщин с бесплодием увеличивается до 30%, у пациенток с хронической тазовой болью — до 45% [2]. Болезнь негативно влияет на социальное, профессиональное и психологическое функционирование женщины.

В настоящее время эндометриоз рассматривается как дисгормональная иммунозависимая генетически обусловленная патология, для которой характерно доброкачественное разрастание ткани, сходной по морфологическому строению и функции с эндометрием, за пределами полости матки [1, 3–5]. При этом прогресс генетики и появление соответствующих технологий и методов исследования в последние десятилетия способствовали активному изучению генетической природы заболевания.

Цель обзора: изучить возможности совершенствования диагностики эндометриоза на основании данных литературы о генетических аспектах заболевания

Этиопатогенетические теории эндометриоза

В настоящее время эндометриоз рассматривается как системный патологический процесс, в проявление которого вовлечены как анатомически близлежащие, так и отдаленные органы и системы. В связи с этим предложен термин «эндометриоидная болезнь» [4, 6, 7]. Однако этиология заболевания до сих пор не установлена, хотя предложен целый ряд гипотез: трансплантационная, метапластическая, экзогенная (токсическая), гормональная, иммунологическая, стрессовая, генетическая, эпигенетическая, инфекционная [2, 6, 8]. Ряд авторов склоняются к объяснению формирования перитонеальных эндометриотических очагов механизмом ретроградной менструации [5, 7]. Также в качестве этиопатогенетических факторов эндометриоза рассматривают целомическую метаплазию, генетические нарушения, иммунологические сдвиги, факторы окружающей среды и образ жизни женщины [6–9]. Однако ни одна гипотеза не объясняет в полной мере этиологию и патогенез возникновения различных вариантов эндометриоза.

Согласно гипотезе ретроградной менструации фрагменты эндометрия, достигающие таза посредством транстубального ретроградного потока, имплантируются в брюшину и органы брюшной полости, пролиферируют и способствуют развитию хронического воспаления с образованием спаек [10]. Полагают, что частота и объем менструальных кровотечений, наряду с генетическими факторами и, возможно, внешними влияниями, в значительной степени определяют степень фенотипической экспрессии заболевания Это предположение подтверждается сходством гистологических характеристик ткани эндометриоидных очагов и нормальной ткани эндометрия, а также частой локализацией очагов эндометриоза на органах полости таза. В то же время нельзя не отметить, что ретроградная менструация отмечается у 90% менструирующих женщин, тогда как эндометриоз развивается только у одной из десяти женщин [5]. Более того, эта гипотеза не объясняет возникновение очагов эндометриоза вне полости таза. В связи с этим другие гипотезы возникновения очагов эндометриоза подразумевают роль таких факторов, как увеличение длительности менструального цикла, наличие очагов патологически измененного эутопического эндометрия, изменения состава перитонеальной жидкости, нарушения функции иммунной системы, повышение активности процессов ангиогенеза [7, 11, 12]. Обсуждаются и другие гипотезы развития эндометриоза, в рамках которых рассматриваются такие факторы, как нарушения эмбриогенеза, транслокация эндометрия из полости матки через маточные трубы в брюшину во время менструации или хирургических вмешательств, диссеминация фрагментов эндометрия из полости матки по кровеносным или лимфатическим сосудам, нарушения гормональной регуляции в системе гипоталамус — гипофиз — яичники [12, 13].

Высказываются предположения, основанные на результатах морфологических и иммунологических исследований, о том, что эндометриоз матки, эндометриоидные кисты яичников, ретроцервикальный эндометриоз и эндометриоз брюшины малого таза могут иметь различное происхождение. Рассматривается и роль наследственных факторов в этиологии заболевания, однако убедительные данные, свидетельствующие о наличии определенного гена, ответственного за развитие эндометриоза, до сих пор не получены [10–13].

Регуляторная (эпигенетическая) модель эндометриоза базируется на сведениях об изменениях профилей экспрессии ряда генов, обусловленных нарушениями метилирования ДНК и баланса регуляторных микроРНК [14]. В определенной степени эта гипотеза подтверждается выраженным лечебным эффектом ингибиторов деацетилазы гистонов при эндометриозе, активирующих некоторые выключенные гены [8, 15].

Роль генов в развитии эндометриоза

Выявить эндометриоз при гинекологическом обследовании довольно сложно. По данным Всемирного исследовательского фонда эндометриоза, постановка диагноза опаздывает в среднем на 7 лет, а в отдельных случаях — и на 30 лет [16]. В течение этого периода значительно снижается репродуктивный потенциал женщины, в 10% случаев формируется распространенная форма заболевания с экстрагенитальной локализацией эндометриоидных очагов [12].

В настоящее время общепризнанным методом диагностики эндометриоидной болезни является лапароскопия, хотя P. Vercellini et al. [9] считают, что нехирургические методы диагностики эндометриоза также являются достаточно надежными. Дискутируются возможности и диагностическая ценность этих подходов, в частности оценки уровней онкомаркеров и иммунологических показателей. Известно, что в крови и перитонеальной жидкости больных эндометриозом повышается концентрация онкоантигенов,
в т ч. CA-125, являющегося специфичным для аденокарциномы яичника. Показано, что специфичность этого маркера при эндометриозе составляет 97%, в то же время чувствительность очень низкая — на уровне 27% [8, 17].

Наследственная обусловленность эндометриоза оценивается на уровне примерно 50% — эти данные получены по результатам широкомасштабных исследований близнецов [6, 15]. Исследования, нацеленные на поиск генов-кандидатов, проводившиеся с целью подтверждения гипотезы генетической основы эндометриоза, в большинстве случаев не дали воспроизводимых результатов [8, 16, 18]. Тем не менее ряд авторов указывают на генетическую предрасположенность к развитию эндометриоза, феномен «семейного эндометриоза» известен практикующим гинекологам [16, 19, 20].

Результаты генетических исследований (Genome-wide association study, GWAS), в которые были включены преимущественно представители европеоидной расы американцев и австралийцев, показали, что единичные нуклеотидные замены (single nucleotide polymorphism, SNP) в генах WNT4, VEZT, ID4, NFE2L3, CDKN2BAS1, GREB1, IL1A, ETAA1, FN1, RND3 ассоциированы с повышенным риском развития эндометриоза [13, 17, 21].

В ряде работ было установлено, что подавление генов-супрессоров опухолевого роста (CDKN2B, CDKN2A и ARF) и активация генов раннего (эмбрионального) развития женского репродуктивного тракта (HOXA, HOXB, WNT4) приводят к развитию метаплазии эндометрия. Эндометриоидные клетки приобретают способность к пролиферации, при попадании в брюшную полость они имплантируются в брюшину. При этом клеточная адгезия обеспечивается повышенной активностью кадхеринов и металлопротеиназ на фоне дефекта естественных клеток-киллеров [1, 6, 22].

Локальное воспаление брюшины, вызванное инфекционными агентами, проникающими из кишечника, или попаданием эндометриоидной ткани в брюшную полость при менструации, может вызывать активацию генов ряда цитокинов, в т. ч. фактора некроза опухоли α, интерлейкинов 4, 12 и их рецепторов. Также воспалительный процесс может способствовать нарушению регуляторной роли рецепторов прогестерона, стероидогенного белка острой фазы, ревертазы CYP2C19, супрессоров опухолевого роста CDKN2B и CDKN2A, ранних эмбриональных генов HOXA, WNT4, GALT. На фоне вышеперечисленных нарушений гены эстрогенов и их рецепторы гипометилированы и, следовательно, гиперактивированы [5, 8].

Эндометриоз и микроРНК

Полагают, что в нарушениях регуляции процессов метилирования ряда генов, ассоциированных с развитием эндометриоза, важную роль играет уровень регуляторной активности микроРНК [23]. МикроРНК представляют собой короткие одноцепочечные некодирующие РНК, содержащие в среднем 22 нуклеотида [24]. Эти важнейшие регуляторные молекулы способны модифицировать экспрессию генов путем спаривания с микроРНК, несущей гомологичную последовательность, вызывающую ингибирование ее транскрипции/трансляции. МикроРНК могут также непосредственно влиять на активность ДНК-метилтрансферазы или запускать модификацию гистонов, тем самым влияя на активность эпигенома.

МикроРНК участвуют в пролиферации и дифференцировке клеток, а также в ключевых процессах патогенеза ряда заболеваний — апоптозе, ангиогенезе и ремоделировании клеточного матрикса [25]. Предполагают, что определенные ключевые белки, участвующие в патогенезе эндометриоза, синтез которых контролируют микроРНК, могут рассматриваться в качестве диагностических маркеров эндометриоза [26].

Было проведено изучение экспрессии микроРНК путем сравнения их содержания в эндометриоидных тканях из эктопических очагов пациенток с эндометриозом и в нормальной ткани эндометрия здоровых женщин. Установлено, что некоторые микроРНК, такие как miR-202-3p, miR-424-5p или miR-556-3p, могут способствовать сниже-
нию ангиогенной активности, повышенный уровень которой наблюдается при эндометриоме яичника или глу-боких инфильтрирующих эндометриоидных узлах [27].
Другие микроРНК, в т. ч. miR-449b-3p и miR-29c-3p, сочетаются с низкой выраженностью ремоделирования тканей, окружающих эндометриоидные очаги. Напротив, поверхностные перитонеальные эндометриоидные имплантаты характеризуются иным профилем экспрессии микроРНК — высоким потенциалом ангиогенеза

Показаны различия в экспрессии микроРНК в зависимости от факторов, характеризующих пациентку (возраст, этническая принадлежность) и заболевание (тяжесть и вариант течения) [28]. Экспрессия этих маркеров также изменяется в течение менструального цикла, для нее характерен циркадный ритм [29].

Установленная сильная корреляция между уровнем циркулирующих и тканевых микроРНК и наличием эндометриоза позволила предложить использование этих микроРНК
в качестве биомаркеров для диагностики, мониторинга заболевания или раннего выявления его рецидива [19, 26]. Однако для подтверждения возможности практического применения должны быть получены воспроизводимые результаты на большой выборке пациентов с эндометриоидным фенотипом. При этом отбор проб в процессе такого исследования должен проводиться с учетом фазы цикла и времени суток. До настоящего времени ни одно из проведенных исследований микроРНК не соответствовало этим критериям.

По мнению авторов работы [30], потенциальная роль микроРНК в патогенезе эндометриоза определяется их влиянием (в частности, miR-20a) на воспалительный процесс посредством сверхэкспрессии эстрогенов, циклооксигеназ (COX-2) и простагландина PGE2. При этом также показано влияние miR-23a, miR-23b на индукцию SF-1 [24], других микроРНК (miR-145, miR-183, miR-196b, miR-199a-5p)
на пролиферацию, ангиогенез и апоптоз [25].

Имеются сообщения о наличии полиморфизма в сайте связывания LCS6 let-7 микроРНК KRAS. Этот полиморфизм был обнаружен в 31% всех случаев эндометриоза,  что значительно выше, чем в общей популяции, где частота его выявления составила лишь 5,1% [26]. У женщин, несущих этот вариант KRAS, измененное связывание микроРНК сопровождается повышенной пролиферацией клеток стромы эндометрия, усилением инвазии, аномальным ростом эндометрия. Все эти процессы закономерно повышают риск развития эндометриоза [16]. Тем не менее эти результаты не были воспроизведены в более масштабных исследованиях.

Показано, что снижение уровня H19 lncRNA в эндометрии у женщин с эндометриозом повышает активность let-7 микроРНК, что в свою очередь ингибирует экспрессию Igf1r на посттранскрипционном уровне [24]. Эти изменения баланса микроРНК могут привести к снижению пролиферации стромальных клеток эндометрия, способствуя, таким образом, нарушению фертильности и развитию бесплодия.

Следует отметить, что модуляция активности микроРНК, участвующих в патогенезе эндометриоза, может рассматриваться в качестве потенциальной мишени терапевтического воздействия, в частности, это относится к таким микроРНК, как let-7 или miR-210 [23]. При оценке экспрессии микроРНК при аденомиозе была выявлена активация miR-9-1, miR-139, miR-149, miR-197, miR-326 и miR-339 [29].

Заключение

Представленный анализ данных литературы о генетике эндометриоза подтвердил роль полиморфизмов ряда генов и изменений их регуляторной активности, а также профиля экспрессии микроРНК у пациенток с эндометриозом. Определяя особенности патогенеза заболевания, указанные факторы, безусловно, оказывают специфическое влияние на течение и клинические проявления эндометриоза. Их углубленное изучение позволит в дальнейшем идентифицировать новые мишени для терапевтических воздействий, что будет способствовать развитию новых подходов к негормональному лечению эндометриоза Развитие этого комплекса лечебных воздействий в перспективе могло бы существенно ослабить болевой синдром и способствовало бы сохранению фертильности данной категории пациенток

Таким образом, изучение роли наследственных (генетических) факторов в развитии эндометриоза в настоящее время находится на уровне выявления и описания корреляционных связей между характеристиками генотипа, эпигенетической регуляции и клиническими признаками болезни Очевидно, наследственная предрасположенность к развитию этого заболевания носит многофакторный характер и пока недостаточно изучена. В этом отношении перспективным представляется проведение исследований, направленных на уточнение механизмов регуляции активности генов, потенциально ассоциированных с развитием эндометриоза, выявление роли микроРНК в подобных регуляторных воздействиях, особенностей экспрессии и метилирования этих генов, а также на оценку уровней микроРНК в периферической крови пациенток с эндометриозом

Сведения об авторах:

Ихтиярова Гулчехра Акмаловна — д.м.н., профессор, заведующая кафедрой акушерства и гинекологии БухГосМИ; 200118 , Узбекистан, г. Бухара, просп. Навои, д. 1; ORCID iD 0000-0002-2398-3711.

Аслонова Махлиё Журабоевна — ассистент кафедры акушерства и гинекологии БухГосМИ; 200118, Узбекистан, г. Бухара, просп. Навои, д. 1; ORCID iD 0000-0002-6823-2006.

Курбанова Замира Шухратовна — ассистент кафедры акушерства и гинекологии БухГосМИ; 200118, Узбекистан, г. Бухара, просп. Навои, д. 1; ORCID iD 000-0002-5204-9274.

Калиматова Донна Магомедовна — к.м.н., доцент кафедры акушерства и гинекологии лечебного факультета ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И Пирогова Минздрава России; 117997, Россия, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1; ORCID iD 0000-0002-2487-9086.

Контактная информация: Аслонова Махлиё Журабоевна, e-mail: dr.makhliyo89@mail.ru. Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует Статья поступила 23.07.2020, поступила после рецензирования 17.08.2020, принята в печать 09.09.2020.

About the authors:

Gulchekhra A. Ikhtiyarova — Doct. of Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Obstetrics & Gynecology, Bukhara State Medical Institute; 1, Navoi av., Bukhara, 200118, Uzbekistan; ORCID iD 0000-0002-2398-3711.

Makhlie Zh. Aslonova — Аssistant of the Department of Obstetrics & Gynecology, Bukhara State Medical Institute; 1, Navoi av., Bukhara, 200118, Uzbekistan; ORCID iD 0000-0002-6823-2006.

Zamira Sh. Kurbanova — Аssistant of the Department of Obstetrics & Gynecology, Bukhara State Medical Institute; 1, Navoi av., Bukhara, 200118, Uzbekistan; ORCID iD 000-0002-5204-9274.

Donna M. Kalimatova — Cand. of Sci. (Med.), associate professor of the Department of Obstetrics & Gynecology, Pirogov Russian National Research Medical University; 1, Ostrovityanov str., Moscow, 117437, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-2487-9086.

Contact information: Makhlie Zh. Aslonova e-mail: dr.makhliyo89@mail.ru. Financial Disclosure: no authors have a financial or property interest in any material or method mentioned. There is no conflict of interests. Received 23.07.2020, revised 17.08.2020, accepted 09.09.2020.