Исследование очагов эндометриоза различной локализации методом прямой масс-спектрометрии

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.9.101-8

27.09.2016
577

ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, Москва; Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный, Московская область; Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва

Цель исследования. Создание подхода для анализа различий молекулярного состава эутопического и эктопического эндометрия различной локализации с использованием прямой масс-спектрометрии.
Материал и методы. В исследование по типу «случай-контроль» были включены 30 пациенток с эндометриоидными кистами яичников и перитонеальным эндометриозом (III–IV степень распространения эндометриоза согласно классификации Американского общества фертильности). Диагноз наружный генитальный эндометриоз был верифицирован на этапе клинико-инструментального обследования, включая лечебно-диагностическую лапароскопию, и окончательно подтвержден гистологически. У всех больных производился забор эндометрия во время гистероскопии. Каждый образец ткани был разделен на две части: для патоморфологического исследования и для прямой масс-спектрометрии (на основе методики EESI – жидкостной экстракции низкомолекулярных веществ из ткани с одновременной ионизацией). Были получены характерные масс-спектры липидов ткани высокого и низкого разрешения.
Результаты. В эктопическом эндометрии в отличие от эутопического уровень липидов 5 различных классов оказался достоверно различным: фосфатидилхолины (PC 32:1, PC O-36:3, PC 38:7, PC 38:6, PC 40:8, PC 40:7, PC 40:6, PC O-42:1), фосфоэтаноламин (PE O-20:0), сфингомиелин (SM 34:1), диглицерид (DG 44:9) и триглицериды (TG 41:2, TG 49:4, TG 52:3). Фосфатидилхолины и сфингомиелин могут быть предложены в качестве возможных биомаркеров эндометриоза, поскольку эти липиды тесно связаны с подавлением апоптоза, окислительным стрессом и малигнизацией клеток.
Заключение. Липидомный анализ эндометриоидных тканей позволяет выявлять новые молекулярные процессы, вызывающие усиленный рост клеток, характерный для агрессивной формы эндометриоза. В результате валидации могут быть предложены не только новые диагностические подходы, но и возможные терапевтические мишени и новые способы лечения, нацеленные на патофизиологические механизмы.

Наружный генитальный эндометриоз (НГЭ) занимает ведущее место в структуре гинекологической патологии [1]. По данным Всемирного исследовательского фонда эндометриоза (WERF), каждая десятая женщина репродуктивного возраста в мире страдает эндометриозом (около 176 млн женщин в возрасте от 17 до 49 лет). В последнее время отмечается неуклонный рост частоты данной патологии [1].

Эндометриоз – патологическое разрастание ткани, по структурным и функциональным свойствам подобной эндометрию, за пределами слизистой оболочки матки, характеризующееся рецидивирующим течением [2]. В соответствии с данными современной литературы, этиология и патогенез эндометриоза до сих пор остаются не изученными. Эндометриоз относится к гиперпластическим процессам, в основе которых лежит повышенная способность клеток к делению и устойчивость к апоптозу [3]. В соответствии с данными Vinatier [4], в патогенез эндометриоза вовлечены следующие молекулярные процессы: рефлюкс клеток эндометрия [4], их адгезия [5], протеолиз [6], усиленная пролиферация [3], ангиогенез [7] и фиброгенез [8]. В норме каждый из этих механизмов контролируется защитными системами клеток и органов, однако у больных эндометризом этого не происходит [4]. В частности, авторами Watanabe [5] и Gebel [6] было продемонстрировано угнетение апоптоза в клетках эутопического эндометрия пациенток с эндометриозом по сравнению с контрольной группой, а также тенденция к снижению апоптоза с возрастанием стадии патологического процесса. Более того, по мнению ряда авторов [3, 7], устойчивость эндометриальных клеток к апоптозу признается пусковым механизмом в развитии заболевания. В стимуляции апоптоза в позднюю секреторную и менструальную фазы цикла принимают участие белки Fas/FasL [6–8] и фактор некроза опухоли (TNF)-α [9]. В пролиферативную фазу менструального цикла активация белка Bcl-2 [5], эстрогеновых и прогестероновых рецепторов [9], наоборот, препятствует передаче апоптических сигналов и запуску запрограммированной гибели клеток.

В развитии дисбаланса между апоптозом и клеточной пролиферацией могут участвовать липиды [10]. Так, нарушение сигнальной функции таких липидов, как фосфотидилхолины и сфингомиелины, может рассматриваться как важнейшее событие, приводящее к угнетению апоптоза, генетическим дефектам, гиперпластическим процессам (вплоть до развития злокачественных новообразований) [10, 11]. Поэтому изучение роли компонентов липидов в регуляции клеточного деления при эндометриозе является актуальным и в дальнейшем может служить основой для поиска диагностических маркеров и новых методов терапии.

На данный момент было предложено более 100 потенциальных маркеров эндометриоза, однако ни один из них не показал достаточной диагностической значимости [12]. До сих пор поиск маркеров развития/агрессивности эндометриоза ограничивался таргетным изучением определенных метаболитов, в частности метаболитов арахидоновой кислоты и стероидов [12]. Исследования всего набора липидов в тканях и плазме крови при эндометриозе очень ограничены. Скрининг целого класса веществ, в том числе липидов, является основной прерогативой метода масс-спектрометрии [13].

Цель данной работы: оценка перспективности применения метода прямой масс-спектрометрии для сравнительного анализа молекулярного состава тканей эктопического и эутопического эндометрия. Изменение липидома тканей эндометрия при эндометриозе отражает патологические процессы неконтролируемой и атипичной инвазии и инфильтративной пролиферации эндометрия в эктопических участках. Предполагается также целесообразным определение концентрации возможных липидных маркеров в крови с целью разработки неинвазивного теста для диагностики эндометриоза и прогноза степени агрессивности патологического процесса.

Материал и методы исследования

Клиническая характеристика больных

В данное исследование по типу «случай-контроль» включены 30 пациенток с эндометриоидными кистами яичников и перитонеальным эндометриозом, проходивших лечение на базе ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова Минздрава России. Протокол исследования был одобрен Этическим комитетом. От каждого участника исследования было получено письменное информированное согласие.

Диагноз НГЭ был верифицирован на этапе клинико-инструментального обследования, включая лечебно-диагностическую лапароскопию, и окончательно подтвержден гистологически. Всем пациенткам была произведена лапароскопия, в ходе которой устанавливались степень распространения НГЭ, локализация и размер эндометриоидных гетеротопий, а также выраженность спаечного процесса. На момент проведения оперативного вмешательства 50% женщин находились в пролиферативной и 50% женщин – в секреторной фазах менструального цикла. В данном исследовании использовалась классификация Американского общества фертильности (1979), согласно которой, все пациентки имели III–IV стадию НГЭ.

Список литературы

1. Адамян Л.В., Андреева Е.Н., Аполихина И.А., Беженарь В.Ф., Геворкян М.А., Гус А.И., Демидов В.Н., Калинина Е.А., Леваков С.А., Марченко Л.А., Попов А.А., Сонова М.М., Хашукоева А.З., Чернуха Г.Е., Яроцкая Е.Л. Эндометриоз: диагностика, лечение, реабилитация. Федеральные клинические рекомендации по ведению больных. М.: Российское общество акушеров-гинекологов; 2013.

2. Чупрынин В.Д., Мельников М.В., Буралкина Н.А., Чурсин В.В., Вередченко А.В., Хилькевич Е.Г., Гус А.И., Павлович С.В. Современные представления о тактике ведения больных с инфильтративным эндометриозом. Акушерство и гинекология. 2015; 11: 16-22.

3. Dmowski W.P., Ding J., Shen J., Rana N., Fernandez B.B., Braun D.P. Apoptosis in endometrial glandular and stromal cells in women with and without endometriosis. Hum. Reprod. 2001; 16(9): 1802-8.

4. Vinatier D., Cosson M., Dufour P. Is endometriosis an endometrial disease? Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2000; 91(2): 113-25.

5. Watanabe H., Kanzaki H., Narukawa S., Inoue T., Katsuragawa H., Kaneko Y., Mori T. Bcl-2 and Fas expression in eutopic and ectopic human endometrium during the menstrual cycle in relation to endometrial cell apoptosis. Am. J. Obstet. Gynecol.1997; 176(2): 360-8.

6. Gebel H.M., Braun D.P., Tambur A., Frame D., Rana N., Dmowski W.P. Spontaneous apoptosis of endometrial tissue is impaired in women with endometriosis. Fertil. Steril. 1998; 69(6): 1042-7.

7. Otsuki Y. Apoptosis in human endometrium: apoptotic detection methods and signaling. Med. Electron Microsc. 2001; 34(3): 166-73.

8. Yamashita H., Otsuki Y., Matsumoto K., Ueki K., Ueki M. Fas ligand, Fas antigen and Bcl-2 expression in human endometrium during the menstrual cycle. Mol. Hum. Reprod. 1999; 5(4): 358-64.

9. Tabibzadeh S., Kong Q.F., Satyaswaroop P.G., Zupi E., Marconi D., Romanini C. et al. Distinct regional and menstrual cycle dependent distribution of apoptosis in human endometrium. Potential regulatory role of T cells and TNF-a. Endocr. J. 1994; 2: 87-95.

10. Vouk K., Hevir N., Ribic-Pucelj M., Haarpaintner G., Scherb H., Osredkar J. et al. Discovery of phosphatidylcholines and sphingomyelins as biomarkers for ovarian endometriosis. Hum. Reprod. 2012; 27(10): 2955-65.

11. Заварзин В.А., Зайнагетдинов Р.З., Какурина Г.В., Пурлик И.Л., Серебров В.Ю., Кондакова И.В. Роль сфингомиелина и церамида в регуляции процессов пролиферации и апоптоза клеток гепатоцеллюлярной карциномы. Сибирский онкологический журнал. 2006; 4: 41-5.

12. Борисова А.В., Козаченко А.В., Стародубцева Н.Л., Бугрова А.Е., Франкевич В.Е., Адамян Л.В. Диагностика наружного генитального эндометриоза с помощью методов масс-спектрометрии. Проблемы репродукции. 2015; 21(6): 67-76.

13. Kononikhin A., Zhvansky E., Shurkhay V., Popov I., Bormotov D., Kostyukevich Y., Karchugina S., Indeykina M., Bugrova A., Starodubtseva N., Potapov A., Nikolaev E. A novel direct spray-from-tissue ionization method for mass spectrometric analysis of human brain tumors. Anal. Bioanal. Chem. 2015; 407(25): 7797-805.

14. Wold S., Sjöström M., Eriksson L. PLS-regression: a basic tool of chemometrics. Chemometr. Intell. Lab. Syst. 2001; 58(2): 109-30.

15. Eriksson L., Johansson E., Kettaneh-Wold N., Wold S. Introduction to multi- and megavariate data analysis using projection methods (PCA & PLS). Umeå, Sweden: Umetrics AB; 1999: 213-25.

16. Murff H.J., Shu X.O., Li H., Yang G., Wu X., Cai H. et al. Dietary polyunsaturated fatty acids and breast cancer risk in Chinese women: a prospective cohort study. Int. J. Cancer. 2011; 128(6): 1434-41.

17. Santulli P., Marcellin L., Noël J.C., Borghese B., Fayt I., Vaiman D. et al. Sphingosine pathway deregulation in endometriotic tissues. Fertil. Steril. 2012; 97(4): 904-11.

18. Lee J., Yeganeh B., Ermini L., Post M. Sphingolipids as cell fate regulators in lung development and disease. Apoptosis. 2015; 20(5): 740-57.

19. Lee Y.H., Tan C.W., Venkatratnam A., Tan C.S., Cui L., Loh S.F. et al. Dysregulated sphingolipid metabolism in endometriosis. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2014; 99(10): E1913-21.

20. Funk C.D., Song W.C., FitzGerald G.A. Prostaglandins and other lipid mediators in reproductive medicine. 7th ed. vol. 4. Elsevier; 2013.

21. Гундерманн К. Новейшие данные о механизмах действия и клинической эффективности эссенциальных фосфолипидов. Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. 2002; 2: 28-31.

22. Ye X., Chun J. Lysophosphatidic acid (LPA) signaling in vertebrate reproduction. Trends Endocrinol. Metab. 2010; 21(1): 17-24.

23. Wocławek-Potocka I., Rawińska P., Kowalczyk-Zieba I., Boruszewska D., Sinderewicz E., Waśniewski T., Skarzynski D.J. Lysophosphatidic acid (LPA) signaling in human and ruminant reproductive tract. Mediators Inflamm. 2014; 2014: 649702.

24. Santanam N., Fahrmann J., Cook C., King H., Egleton R., Dawley B.L. Oxidized lipoproteins are the alleged pain molecules in the peritoneal fluid of women with endometriosis. Fertil. Steril. 2010; 94(4): S145.

25. Pavlovic Z., Bakovic M. Regulation of phosphatidylethanolamine homeostasis— The critical role of CTP: phosphoethanolamine cytidylyltransferase (Pcyt2). Int. J. Mol. Sci. 2013; 14(2): 2529-50.

26. Luna A.C., Saraiva G.K., Filho O.M., Chierice G.O., Neto S.C., Cuccovia I.M., Maria D.A. Potential antitumor activity of novel DODAC/PHO-S liposomes. Int. J. Nanomedicine. 2016; 11: 1577-91.

27. Титов В.Н. Физиологические основы траспорта в крови жирных кислот. Лаборатория. 1997; 9: 240-55.

28. Nishizuka Y. Protein kinase C and lipid signaling for sustained cellular responses. FASEB J. 1995; 9(7): 484-96.

29. Jayadev S., Liu B., Bielawska A.E., Lee J.Y., Nazaire F., Pushkareva M.Y. et al. Role for ceramide in cell cycle arrest. J. Biol. Chem. 1995; 270(5): 2047-52.

30. Al-Zoughbi W., Huang J., Paramasivan G.S., Till H., Pichler M., Guertl-Lackner B., Hoefler G. Tumor macroenvironment and metabolism. Semin. Oncol. 2014; 41(2): 281-95.

Поступила 20.05.2016

Принята в печать 27.05.2016

Об авторах / Для корреспонденции

Борисова Анна Валерьевна, аспирант ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 701-05-04. E-mail: aneta_b@mail.ru
Стародубцева Наталия Леонидовна, к.б.н., зав. лабораторией протеомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 463-98-67. E-mail: n_starodubtseva@oparina4.ru
Козаченко Андрей Владимирович, д.м.н., профессор, в.н.с. ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 614-41-32. E-mail: andreykozachenko@list.ru
Чаговец Виталий Викторович, к.ф-м.н., с.н.с. лаборатории протеомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 562-65-90. E-mail: vvchagovets@gmail.com
Салимова Динара Фаильевна, студентка 1-го МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России. Адрес: 119991, Россия, Москва, ул. Малая Трубецкая, д. 8/2. Телефон: 8 (916) 206-07-66. E-mail: Salimova.1993@mail.ru
Кононихин Алексей Сергеевич, к.ф.м.н., научный сотрудник лаборатории протеомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 785-47-81. E-mail: a_kononihin@oparina4.ru
Коган Евгения Алтаровна, д.м.н., профессор кафедры патологической анатомии имени академика А.И. Струкова 1-го МГМУ им. И.М. Сеченова. Адрес: 119991, Россия, Москва, ул. Малая Трубецкая, д. 8/2
Адамян Лейла Владимировна, академик РАН, профессор, заслуженный деятель науки РФ, зам. директора по научной работе ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-94-00. E-mail: adamyanleila@gmail.com
Франкевич Владимир Евгеньевич, к.ф-м.н., руководитель отдела системной биологии в репродукции ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-07-88, внутр. 2198. E-mail: v_frankevich@oparina4.ru
Сухих Геннадий Тихонович, д.м.н., профессор, академик РАН, директор ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-18-00. E-mail: gtsukhikh@mail.ru

Для цитирования: Борисова А.В., Стародубцева Н.Л., Козаченко А.В., Чаговец В.В., Салимова Д.Ф., Кононихин А.С., Коган Е.А., Адамян Л.В., Франкевич В.Е., Сухих Г.Т. Исследование очагов эндометриоза различной локализации методом прямой масс-спектрометрии. Акушерство и гинекология. 2016; 9: 101-8.
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.9.101-8

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь