Внеклеточные везикулы – биомаркеры патологии центральной нервной системы плода при плацентарной дисфункции

Представлен анализ современных литературных данных, касающихся изучения внеклеточных везикул в контексте биомаркерных молекул. В статье сделан акцент на их ключевой роли в коммуникации между матерью и плодом. Обсуждаются возможность получения внеклеточных везикул из различных типов нервных клеток, их вовлеченность в регуляцию пластичности нервной системы, нейротрансмиссию, развитие головного мозга, а также патогенез неврологических нарушений. Рассматривается функция нейрональных экзосом в качестве важных медиаторов плацента-ассоциированных механизмов перинатального воспаления и повреждения головного мозга плода. Представлены новые данные по исследованию уровня сигнальных молекул, входящих в состав экзосом нейронального происхождения, подтверждающие возможность их применения в качестве биомаркеров «жидкостной биопсии» головного мозга. Описано успешное использование технологии получения нейрональных фетальных экзосом из крови матери для оценки неблагоприятных исходов развития нервной системы плода в результате воздействия этанола в I триместре беременности.
Заключение: Технология получения нейрональных фетальных экзосом из крови матери открывает уникальную возможность неинвазивной динамической оценки состояния головного мозга и степени дисфункции нервной системы плода во время беременности на основе изучения биомаркерных молекул в составе нейрональных экзосом. Усовершенствование алгоритма ведения беременности с помощью внедрения данных технологий позволит снизить риск повреждения головного мозга новорожденных и избежать возникновения отдаленных последствий неврологических нарушений во взрослом возрасте.

Вклад авторов: Леонова А.А. – поиск публикаций, обработка и анализ материала по теме, написание текста рукописи; Кан Н.Е., Гусар В.А., Тютюнник В.Л. – концепция и дизайн исследования, редактирование статьи.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ №24-64-00006.
Для цитирования: Кан Н.Е., Леонова А.А., Гусар В.А., Тютюнник В.Л. Внеклеточные везикулы – 
биомаркеры патологии центральной нервной системы плода при плацентарной дисфункции.
Акушерство и гинекология. 2024; 9: 5-11
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2024.135

Большие акушерские синдромы – термин, предложенный в 2009 г. Roberto Romero и Gian Carlo Di Renzo [1], объединяющий такие осложнения беременности, как преждевременные роды, преждевременный разрыв плодных оболочек, пре­эклампсия, задержка роста плода и др. [2]. Согласно имеющимся данным, в основе патогенеза больших акушерских синдромов [3] лежит плацентарная недостаточность как результат адаптивного ответа материнско-плодового компартмента на патологические импульсы [3]. С помощью различных механизмов организм матери пытается защитить плод от неблагоприятных воздействий (например, при нарушении кровотока в сосудах матки и плаценты происходит компенсаторное повышение артериального давления у матери). Однако адаптивные реакции материнского организма могут привести к дисфункции многих органов и систем, возникновению неблагоприятных исходов у плода как в краткосрочном, так и в долгосрочном периодах. Перинатальное поражение центральной нервной системы (ЦНС) (внутрижелудочковое кровоизлияние, ишемия головного мозга) проявляется в последующем в виде различных неврологических расстройств; в частности, детский церебральный паралич, задержка физического и психомоторного развития, поведенческие расстройства и неспособность к обучению отмечаются почти у половины детей [4–6]. Тяжелые формы перинатальных поражений ЦНС наблюдаются у 1,5–10% доношенных и у 60–70% недоношенных детей. Увеличивается распространенность аутизма, синдрома дефицита внимания и гиперактивности, а также других нарушений нервного развития, потенциально имеющих внутриутробную этиологию. Воздействие химических веществ, лекарств, инфекций и, как следствие, возникновение воспаления или неблагоприятных условий питания может нарушить развитие головного мозга плода, истощает субпопуляцию нейронов и отрицательно влияет на формирование нормальных синаптических связей [7].

Внеклеточные везикулы открыты в 1967 г. английским исследователем Питером Вульфом. Они впервые верифицированы в плазме крови человека и получили исходное название «тромбоцитарная пыль». Установлено, что внеклеточные везикулы самостоятельно высвобождаются большинством живых клеток различных организмов (архей, про­кариот и эукариот), и эволюционно процесс их высвобождения остается неизменным у всех организмов, то есть формирование этих структур характерно для различных типов клеток любого эволюционного уровня. Внеклеточные везикулы разделяют на три основных класса: экзосомы, апоптозные тельца и микро­везикулы [8].

В последние десятилетия активно ведутся исследования по изучению и применению внеклеточных везикул в качестве биомаркеров различных патологических состояний, в том числе связанных с плацентарной дисфункцией [8–11]. Недавние открытия в области перинатальной медицины показали, что внеклеточные везикулы являются ключевыми молекулами, проникающими через плаценту и осуществляющими сигналинг между плодом и ма­­терью. Их роль существенна в иммунологических, сосудистых реакциях и метаболической адаптации беременной к вынашиванию плода. Внеклеточные везикулы секретируются монослоем синцитиотрофобласта, покрывающим ворсинки хориона. И по мере увеличения гестационного срока их количество растет. При различных осложнениях беременности, в частности преэклампсии, гестационном сахарном диабете, преждевременных родах и задержке роста плода, их количество увеличивается по сравнению с физиологической беременностью [12]. В кровотоке матери внеклеточные везикулы могут быть обнаружены уже на ранних сроках беременности (˜6 недель) [9, 13]. При этом груз и биологическая активность внеклеточных везикул изменяются по мере развития дисфункции, что позволяет рассматривать их в качестве специфичных маркеров патологического течения беременности до появления клинических симптомов [8, 10, 13–19].

Внеклеточные везикулы весьма гетерогенны, что в значительной степени затрудняет характеристику их свойств и функций. По современным представлениям, основанным на биогенезе, внеклеточные везикулы являются гетерогенной популяцией мембранных пузырьков различного происхождения [20]. Экзосомы (диаметр 30–...

Кан Н.Е., Леонова А.А., Гусар В.А., Тютюнник В.Л.