Плацента. Этапы развития Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 618.46

Т.Л. СМИРНОВА ПЛАЦЕНТА. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ

Ключевые слова: плацента, биогенные амины.

Многообразие функций плаценты связано с ее структурой на этапах имплантации, плацента-ции (12 недель), фетализации (второй триместр беременности). В течение беременности в плаценте происходят тканевые перестройки. Важную роль при этом выполняет фактор некроза опухолей (TNFa). Данный фактор регулирует синтез и секрецию гормонов, простагландинов. Васкулогенез является центральным процессом в развитии плаценты. Нарушение секреции фактора роста эндотелия сосудов — VEGF в плаценте, экспрессии его рецептора sFlt-1 приводит к нарушению процессов ангиогенеза, плацентарной недостаточности. Люминесцирующие гранулярные макрофаги, синцитиотрофобласт, тучные и децидуальные клетки плаценты содержат биогенные амины: серотонин, катехоламины, гистамин.

T.L. SMIRNOVA PLACENTA: STAGES OF DEVELOPMENT Key words: placenta, biogenic amines.

Functional variety of placenta is linked with its structure at different stages: implantation, placenta-tion (12 weeks), fetalization (II the second term of pregnancy). During pregnancy placenta undergoes tissual rearrangement. TNFa plays an important part in this process. This factor regulates prostaglandin production and secretion. Vascularization is the central process in development of placenta. Abnormal secretion of factor of endothelium growth —VEGF in placenta, disfunction of expression of its receptor SFlt-1 causes disbalance in angiogenesis and placental insufficiency. There are biogenic amines: serotonin, catecholamine, histamine in luminescent granular macrophages, mast and decidual cells.

Нарушение функции плаценты - одна из основных причин перинатальной заболеваемости и смертности. Плацента является провизорным органом, формирующимся в процессе эмбриогенеза и развития плода в течение всей беременности, играет роль посредника между матерью и плодом и прекращает свое существование к концу родов. Многообразие функций плаценты связано с ее структурой на этапах имплантации, плацентации (12 нед.), фетализации (II триместр беременности). В системе мать-плацента-плод устанавливаются сложные взаимоотношения [2]. В связи с высокой частотой плацентарной недостаточности и необходимостью разработки методов профилактики и лечения ученые изучают этапы формирования сосудистой системы хориона и маточно-плацентарного кровообращения. Внимание зарубежных и отечественных исследователей привлекают структурно-функциональные особенности плаценты при осложнениях беременности.

Известно, что на ранних сроках из заднего конца первичной кишки зародыша образуется вырост - аллантоис, который подходит к ворсинчатой оболочке по той же ножке, которая соединяет амниотический пузырек с трофоб-ластом. По аллантоису идут сосуды из тела зародыша к ворсинчатой оболочке. Каждый сосуд врастает в определенную ворсину хориона. С момента вас-куляризации ворсин хориона развивается аллантоидное интенсивное кровообращение зародыша.

С 3-й недели развития эмбриона начинается период плацентации, который характеризуется развитием сосудов в ворсинах, проникновением трофобласта в

спонгиозный слой эндометрия и спиральные артерии. Просвет сосудов вскрывается, кровь матери изливается между ворсинами, формируется межворсинчатое пространство. С 8-й недели образуются структурные единицы плаценты - котиледоны. Клиническая картина плацентарной недостаточности, развивающаяся в III триместре беременности, является проявлением патологического процесса, сформировавшегося еще в период плацентации. Процессы плацентации охватывают 6-18 нед. гестации. При физиологическом течении беременности спиральные артерии подвергаются значительным морфологическим изменениям: их эндотелий, внутренняя эластическая мембрана и гладкомышечные клетки замещаются клетками трофобласта. Вначале перестройка происходит в децидуальном сегменте маточных артерий, затем инвазия трофобласта продолжается на сегмент маточных артерий, расположенных в миометрии. В результате перестройки спиральных сосудов происходит их значительное расширение, что обеспечивает адекватный приток крови к плоду. Отмечено, что при гестозе 3050% маточных артерий не подвергается трансформации [7].

Внутриутробный плод окружен 3 оболочками: децидуальной, которая является материнской, так как образуется из слизистой оболочки матки, ворсинчатой и водной, которые считаются плодовыми.

Децидуальная оболочка - это измененный в связи с беременностью функциональный отдел слизистой оболочки матки. Функциональный слой разделяется на компактный и спонгиозный (губчатый). После имплантации железы слизистой оболочки матки наполняются секретом (железы беременности Опитца). Компактный и губчатый слой хорошо выделяются. Плодное яйцо внедряется только в компактный слой децидуального эндометрия и окружается им со всех сторон: decidua parietalis - выстилает полость матки; decidua capsularis - покрывает плодное яйцо со стороны полости матки; decidua basalis - часть децидуальной оболочки, расположенной между плодным яйцом и стенкой матки.

По мере роста плодного яйца decidua capsularis и decidua parietalis приближаются к друг другу. Decidua basalis утолщается, в ней развиваются сосуды, превращается в материнскую часть плаценты, в нее врастают ворсины. Образованию децидуальной оболочки способствует гистамин, выделяемый бластоцистой. Часть децидуальных клеток имеет костномозговое происхождение. Иммуногистохимические исследования нашей кафедры показывают, что децидуальные клетки являются NSE-позитивными. Это доказывает их нейроэндокринную функцию.

Амниотическая оболочка состоит из эпителия и соединительнотканных оболочек в несколько слоев. Амнион прилегает к гладкому хориону, выстилает плодную поверхность плаценты, переходит на пуповину и покрывает ее, сливается в области пупка с наружными покровами зародыша. Амнион и гладкий хорион участвую в обеспечении состава околоплодных вод.

В формировании хориона различают 3 периода: предворсинчатый (7-8-й день развития эмбриона; период образования ворсин (13-50-е дни внутриутробного периода); период образования котиледонов (50-90-е дни эмбриогенеза).

Хорион развивается из трофобласта и мезобласта. Сосуды врастают к концу 1-го месяца из аллантоиса. На 2-м месяце беременности начинается атрофия вор-

син хориона, прилегающих к decidua capsularis, на 3-м месяце беременности ворсины в этой части исчезают, и хорион становится гладким. На стороне хориона, прилегающего к decidua basalis, ворсины разрастаются, хорион становится ветвистым. Эта часть хориона составляет плодовую часть плаценты.

Клетки цитотрофобласта сливаются, формируя многоядерный синцитиальные структуры с множеством удлиненных ядер, хорошо развитым эндо-цитозным аппаратом и множеством микроворсин на свободной поверхности. На ранних сроках беременности синцитий участвует в имплантации. Многоядерные синцитиальные структуры обеспечивают обменную функцию плаценты и продукцию плацентарных гормонов.

В месте, где ворсины хориона вступают в контакт с внеклеточным матриксом матки, популяция клеток трофобласта пролиферирует, формируя якорный тип трофобласта. Доказана продукция этими клетками эмбриональной изоформы фибронектина - трофоутеронектина, участвующего в фиксации плаценты к стенке матки. На конце якорных ворсин формируется вневорсинчатый трофоб-ласт с инвазивными свойствами. Клетки вневорсинчатого трофобласта экспре-сируют молекулы адгезии и синтезируют протеазы, разрушающие внеклеточный матрикс, что обеспечивает миграцию трофобласта через децидуальную оболочку, внедрение его в стенки спиральных маточных артерий и замещение эндотелиальных клеток. Клетки ворсинчатого трофобласта экспрессируют a6- и р4-субъединицы интегринов, незначительное количество Pi-субъединиц интег-рина и молекул гиалуроновой кислоты. Дефекты формирования якорных ворсин и замедление миграции трофобласта в строму матки и кровеносные сосуды приводят к развитию преэклампсии и неразвивающейся беременности.

Околоплодные воды в количестве 0,5-1,5 литра заполняют полость амниона. Образуются за счет: 1) секреции эпителия амниона, 2) пропотевания жидкости из кровеносных сосудов матери. Воды удаляются через межклеточные каналы и поры в амнионе и гладком хорионе. Секреция и резорбция вод происходят очень интенсивно. В водах обнаруживаются моча плода, чешуйки эпидермиса, секрет сальных желез кожи, пушковые волосы. В составе вод белки, липиды, углеводы, калий, кальций, натрий, микроэлементы, мочевина, гормоны, лизоцим, молочная кислота, ферменты, окситоцин, простаг-ландины, тканевой тромбопластин, антигены групп крови.

Плацента - орган, с помощью которого происходят дыхание, питание, транспорт продуктов обмена, синтез белков, гормонов. Плацента формируется из базальной части децидуальной оболочки и разросшихся ворсин ветвистого хориона. Сосуды в ворсинах делятся, в конечных ворсинах только петли капилляров. Площадь поверхности ворсин плаценты 14 м2. Общая длина ворсин 50 км. Большинство ворсин «плавают» в крови матери, циркулирующей в меж-ворсинчатом пространстве. Поверхность ворсин покрыта синцитиотрофобла-стом, поверхность которого имеет микроворсинки для резорбции. Синцитий перерабатывает питательные вещества, синтезирует белки, содержит ферменты. Цитотрофобласт образует сплошной слой в I половине беременности, во II половине беременности ворсины утрачивают цитотрофобласт. В центре ворсины проходят плодовые капилляры. В области соприкосновения синцитиотро-

фобласта с decidua basalis образуется зона коагуляционного некроза Нитабух. Якорные (закрепляющие) ворсины срастаются с decidua basalis.

Материнская часть плаценты представляет собой утолщенную часть децидуальной оболочки. В ней образуются углубления, в которые погружаются ворсины. В углублениях циркулирует материнская кровь. Между углублениями образуются выступы (перегородки), к которым прикрепляются якорные ворсины. В перегородках проходят спиральные маточные артерии. Минутный объем кровотока в матке 800 мл/мин. Скорость кровотока замедленная. Венозная кровь из межворсинчатых пространств отводится через краевой синус плаценты и вены матки. Материнская кровь в области маточноплацентарной площадки не свертывается и не смешивается с кровью плода, притекающей по сосудам ворсин.

Пуповина - образуется из аллантоиса, несущего сосуды от зародыша к хориону и проходящего через брюшную ножку. В составе пуповины 2 артерии с венозной кровью плода, 1 вена с артериальной кровью. Сосуды окружены студенистым веществом. Прикрепление пуповины к плаценте центральное, боковое, краевое, оболочечное. Длина пуповины соответствует длине плода 50-52 см, диаметр 1,5 см, имеет 20-25 витков.

Аллантоисный и желточный протоки атрофируются со стороны плацентарного ложа. Остатки аллантоиса и желточного протока могут служить материалом для образования истинных кист пуповины.

На ранних сроках онтогенеза пуповина содержит 2 артерии и 2 вены, парные желточные артерии и вены, петли кишечника (физиологическая пупочная грыжа). На 3-м месяце беременности петли кишечника перемещаются в брюшную полость плода, а от физиологической грыжи остается мелкий дивертикул в брюшине. В процессе развития 2 вены пуповины сливаются.

Нарушение имплантации приводит к самопроизвольному аборту, пред-лежанию плаценты, приращению плаценты, оболочечному прикреплению пуповины. Нарушение формирования плаценты приводит к плацентарной недостаточности, развитию единственной артерии пуповины. К структурнофункциональным нарушениям плаценты приводят осложнения беременности и экстрагенитальные заболевания матери.

Развитие плаценты включает в себя рост и дифференцировку кровообращения плода, увеличение массы плаценты и плода, старение плаценты, сопровождающееся уменьшением площади поверхности за счет отложения кальцинатов и выпадения фибрина.

Большую роль в функционировании плаценты играет трофобласт. Клетки трофобласта покрывают поверхность свободных и якорных ворсин, поверхность хориальной пластинки и септ. Мононуклеарные стволовые клетки являются предшественниками клеток цитотрофобласта и синцитиотрофобласта. На поверхности ворсин клетки цитотрофобласта сливаются, что приводит к формированию многоядерных синцитиальных структур. В синцитиотрофобласте развит эндоцитозный аппарат, а на поверхности много микроворсин.

На ранних стадиях беременности синцитиотрофобласт участвует в имплантации. На поздних сроках беременности синцитиотрофобласт осуществляет обменную функцию плаценты и продуцирует гормоны плаценты: хориони-

ческий гонадотропин, плацентарный лактоген, лептин, инсулиноподобный фактор (INSL4). Kilani c соавт. [8] установили, что при задержке внутриутробного развития плода и плацентарной недостаточности фактор-a некроза опухолей (ФНО-a) стимулировал апоптоз в ворсинчатом трофобласте.

В участках контакта ворсин хориона с внеклеточным матриксом матки формируется якорный тип трофобласта [1]. Фиксация плаценты обеспечивается фибронектином - трофоутеронектином. Дифференцировка связана с изменением экспрессии молекул адгезии и биосинтезом протеаз, разрушающих внеклеточные элементы. При этом клетки трофобласта мигрируют через децидуальную оболочку (decidua basalis), внедряются в стенки спиральных артерий и замещают эндотелиальные клетки (псевдоваскулогенез). Клетки трофобласта ворсин хориона экспрессируют много интегринов, но мало молекул гиалуро-ной кислоты. При дифференцировке во вневорсинчатый трофобластклетки утрачивают а6р4-интегрины, в них повышается экспрессия a1-, a3-, a5- и р1-субъединиц интегрина, в частности a5- и р1-субъединиц интегрина, являющихся рецепторами фибронектина (a5p1) и витронектина (aVp3/p5).

Растет количество HLA-G. Ворсинчатый хорион пркращает продукцию же-латиназы MMP-2 при превращении во вневорсинчатый трофобласт. На данном этапе секретируется желатиназа MMP-9. Следует отметить, что в инвазии клеток трофобласта участвуют катепсины B и L, желатиназа MMP-9. Клетки вневор-синчатого трофобласта усиливают продукцию хорионического гонадотропина, синтезируют плацентарный лактоген, ингибитор активатора плазминогена 1.

Дефекты развития якорных ворсин и недостаточность миграции трофобла-ста в строму матки и кровеносные сосуды приводят к развитию таких осложнений беременности, как преэклампсия, гибели внутриутробного плода [3, 6].

В течение беременности в плаценте происходят тканевые перестройки. Важную роль при этом выполняет ФНОа. Данный фактор также регулирует синтез и секрецию гормонов, простагландинов.

Исследованиями нашей кафедры с применением люминесцентногистохимических методов Фалька-Хилларпа и Кросса, Евена. Роста установлено, что люминесцирующие гранулярные макрофаги, синцитиотрофобласт, тучные и децидуальные клетки плаценты содержат серотонин, катехоламины, гистамин [4]. Выявлено происхождение децидуальных клеток и макрофагов плаценты.

Хемокины обеспечивают функционирование плаценты. Клетки стромы эндометрия продуцируют хемокин RANTES, выработка которого стимулируется интерлейкином-1р (ИЛ-1Р), фактором некроза опухолей a (ФНОа), интерферо-ном-у (ИФН-у). В период дифференцировки инвазии трофобласта в стенку матки увеличивается экспрессия данного хемокина. RANTES является регулятором функции лимфоцитов и мононуклеарных клеток, регулятором присутствия иммунных клеток в организме матери и плода. Цитотрофобласт секретирует моно-цитарный воспалительный протеин MIP-1a, который обеспечивает накопление в матке популяции клеток: моноцитов, CD56+, NK-клеток.

Успешная имплантация и нормальное развитие плаценты обеспечиваются рядом молекулярных взаимодействий между восприимчивой маткой и зрелой бластоцистой. Обнаружено, что в предовуляционном фолликуле проду-

цируются интерлейкины ИЛ-1Р, ИЛ-6 и фактор некроза опухолей - ФНОа, которые способствуют разрыву фолликула. В цервикальной слизи перед овуляцией обнаружены ИЛ-1Р и ИЛ-10, участвующие в иммунных процессах при оплодотворении. Эндометрий и эмбрион на стадии бластоцисты продуцируют фактор, ингибирующий лейкемию (LIF), необходимый для имплантации. LIF ограничивает инвазивность клеток цитотрофобласта.

Васкулогенез является центральным процессом в развитии плаценты. От качества васкуляризации ворсин и функционирования кровеносных сосудов зависит течение беременности [5]. Нарушение секреции фактора роста эндотелия сосудов - VEGF в плаценте, нарушение экспрессии его рецептора sFlt-1 приводит к нарушению процессов ангиогенеза, плацентарной недостаточности. Дифференцировка мезенхимальных клеток-предшественников в геман-гиобласты, их дальнейшая дифференцировка в эндотелиальные клетки плаценты находятся под контролем фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), фактора роста фибробластов (FGF) и их рецепторов (VEGF-R и FGFR). VEGF контролирует все этапы ангиогенеза в плаценте: влияет на деградацию базальной мембраны, фибрина и интерстициального матрикса эндотелиальных клеток, пролиферацию эндотелия, формирование новых капиллярных трубок и новой базальной мембраны.

Сигналом для начала родовой деятельности служит гиперпродукция ци-токинов в лимфоцитарном пуле клеток децидуальной оболочки, синцитио-трофобласте ворсин. Запускаются повышение синтеза простагландинов Е2 плодными оболочками и начало первого периода родов.

Сведения о формировании и развитии плаценты, об особенностях ее морфологии могут стать основой для научных изысканий, направленных на улучшение состояния плода, снижение перинатальной заболеваемости и смертности.

Литература

1. Ломунова М.А. Клетки трофобласта плаценты человека: пути их созревания и взаимодействия с иммунной системой /М.А. Ломунова, В.Ю. Талаев // Иммунология. 2007. № 1. С. 50-58.

2. Радзинский В.Е. Экстраэмбриональные и околоплодные структуры при нормальной и осложненной беременности: Монография / В.Е. Радзинский, А.П. Милованов, И.М. Ордиянц и др. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. 393 с.

3. Рулева А.В. Роль биогенных аминов в формировании плацентарной недостаточности при гестозе: автореф. дис. ... канд. мед. наук / А.В. Рулева СПб.: НИИ акушерства и гинекологии РАМН, 2007. 25 с.

4. Сергеева В.Е. Биоаминсодержащие структуры плаценты при осложнениях беременности / В.Е. Сергеева, Т.Л. Смирнова // Морфология в теории и практике: Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 85-летию со дня рождения Д.С. Гордон. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2008. С. 115-116.

5. Соколов Д.И. Экспрессия VEGF и рецептора VEGF-R3 эндотелиальными клетками плаценты в норме и при гестозе / Д.И. Соколов, А.В. Колобов, Л.В. Печерина и др. // Бюл. эксп. биол. и мед. 2008. Т.145, № 3. С. 321-325.

6. Солоницын А.Н. Клиническое значение маркеров ангиогенеза для определения тяжести гестоза: автореф. дис. ... канд. мед. наук /А.Н. Солоницын. М.: ММА, 2008. 24 с.

7. Granger J.P. Pathophysiology af hypertension during preeclampsia linking placental ischemia with jndothelial dysfunction / Granger J.P., Alexander В.Т., Llinas M.T. et al // Hypertension. 2001. V.38, № 2. P. 718-22.

8. Kilani R.T. Endogenous tumor factor a mediates enhanced apoptosis of cultured villous tro-phoblasts from intrauterine growth-restricted placentae / Kilani R.T., Mackova M., Davidge S.T. et al. // Reproduction. 2007. V. 133, № 1. P. 257-264.

СМИРНОВА ТАТЬЯНА ЛЬВОВНА - кандидат медицинских наук, доцент кафедры акушерства и гинекологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (tlsmr@ mail.ru).

SMIRNOVA TATJANA LVOVNA - candidate of medical sciences, associative professor of obstetrics and gynaecology department, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.