Акушерство и Гинекология №4 / 2019

Роль митохондрий плаценты в этиологии и патогенезе осложненной беременности

6 мая 2019

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ, Волгоград, Россия

В статье представлен анализ работ отечественных и зарубежных ученых в области исследования митохондриальной дисфункции в клетках плаценты как одной из возможных причин возникновения и развития осложнений беременности. Существует множество доказательств, свидетельствующих о том, что патогенез преэклампсии, задержки внутриутробного развития плода, преждевременных родов и выкидышей тесно связаны с окислительным стрессом, изменениями протеомного спектра, нарушением липидного обмена, экспрессии микроРНК, регуляции системы контроля качества, снижением активности ферментов дыхательной цепи, возникающими в митохондриях плаценты. Хотя патофизиология, лежащая в основе осложнений гестации, различна, изменения в структуре и функциях митохондрий являются во всех случаях общей терминальной стадией гибели клеток и могут быть мишенью для фармакотерапии.

У млекопитающих плацента является первичной границей между плодом и матерью и играет важную роль в поддержании роста плода, выполняя несколько физиологических функций, которые после рождения контролируются почками, желудочно-кишечным трактом, легкими и эндокринными железами. Основные функции плаценты включают в себя: модуляцию иммунного ответа матери для предотвращения иммунологической толерантности, облегчение обмена дыхательными газами, водой, ионами, питательными веществами и продуктами метаболизма между матерью и плодом, а также синтез и секрецию гормонов, цитокинов и других сигнальных молекул, необходимых для поддержания беременности и обеспечения развития и роста плаценты и плода [1, 2].

Ключевым звеном в процессах метаболизма клеток плаценты являются митохондрии. Они играют ведущую роль в энергообразовании, генерации активных форм кислорода (АФК), депонировании внутриклеточного кальция, реализации механизмов запрограммированной гибели клеток [3, 4]. Окислительное фосфорилирование является фундаментальным механизмом в аэробном метаболизме, важным фактором эмбрионального и постнатального развития. Эффективность его зависит от фосфолипида кардиолипина, расположенного во внутренней мембране митохондрий, который поддерживает функциональную активность и структурную целостность комплексов цепи переноса электронов. Во внутренней мембране локализуется и цитохром P450, участвующий в стероидогенезе, превращении холестерина в прегненолон – предшественник прогестерона – гормона беременности [5]. Однако одновременно цитохром P450 способен генерировать супероксид-анион, индуцирующий перекисное окисление липидов мембран митохондрий, нарушение работы электрон-транспортной цепи и других функций органелл. АФК способны инициировать накопление вторичных мутаций митохондриальной ДНК (мтДНК), что может усугублять дефекты дыхательных ферментов и увеличивать окислительный стресс в митохондриях [6].

Причиной развития окислительного стресса могут быть мутации в субъединице С сукцинатдегидрогеназы (succinate dehydrogenase С, SDHC), II комплекса дыхательной цепи митохондрий. В сайте мутации в 69-й позиции, расположенной в зоне, связывающей убихинон, меняется нейтральный и гидрофобный валин на отрицательно заряженный и гидрофильный глутамат (V69E). Эта замена вызывает снижение аффинности между комплексом II и убихиноном, что приводит к утечке электрона и образованию АФК. Внутриклеточный окислительный стресс вызывает чрезмерный апоптоз во время митотических делений клеток, свойственных эмбриогенезу и развитию новорожденных, что может привести к рождению потомства с малым весом и замедлению роста [7].

Физиологическая беременность протекает на фоне окислительного стресса, который в ранние сроки гестации играет существенную роль в развитии плаценты, модуляции ее функций и ремоделировании. В первом триместре он стимулирует экспрессию транскрипционных факторов, регулирующих ангиогенез и инвазию трофобласта, вызывает регрессию ворсинок хориона и способствует формированию дискоидальной формы плаценты, а также компенсаторно-приспособительных механизмов, направленных на улучшение процессов микроциркуляции для повышения кровоснабжения плаценты и плода [8]. Фокальное окислительное повреждение трофобласта и прогрессирующая дегенерация ворсинок приводят к образованию плодных оболочек, что является ключевым моментом благоприятного исхода родов. Физиологическая концентрация кислорода между маткой и плодом поддерживает транспортные и синтетические плацентарные функции. Окислительный стресс, вызывающий развитие патологических процессов, возникает, когда производство АФК превосходит емкость антиоксидантных систем. АФК стабилизируют индуцируемый гипоксией фактор (hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α), который, в свою очередь, может индуцировать транскрипцию антиангиогенных факторов, растворимую fms-подобную тирозинкиназу 1 (soluble fms-like tyrosine kinase-1, sFLT1) и растворимый эндоглин в трофобластах; нарушаются процессы ангиогенеза [9]. При высоких концентрациях АФК повреждаются биологические молекулы, происходят потеря функций и апоптоз клеток плаценты.

Окислительный стресс играет существенную роль в патофизиологии выкидыша, преэклампсии (ПЭ) и задержки роста плода [10].

Таким образом, дисфункция плацентарных митохондрий может иметь решающее значение для ряда осложнений гестации, имеющих серьезные последствия для здоровья матери и плода.

Роль митохондрий плаценты в патогенезе преэклампсии

ПЭ является распространенным осложнением беременности, которое связано со значительной заболеваемостью и смертностью матери и ребенка. Обширные эпидемиологические и экспериментальные исследования показывают участие митохондрий в развитии ПЭ. Показано, что активность и экспрессия фермента цитохрома С-оксидазы митохондриальной цепи переноса э...

Перфилова В.Н.
Статья платная, чтобы прочесть ее полностью, вам необходимо произвести покупку
Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.