Глава 10. Омиксные технологии: липидом эндометрия

Развитие омиксных технологий стало мощным стимулом исследования роли молекулярного уровня регуляции биологических систем. Даже с учетом высокой интенсивности исследований в этом направлении, начатых еще в 60-е годы прошлого века, и возрастающих методологических возможностей исследования липидных взаимодействий стартовали значительно позже и достигли значимой интенсивности буквально в последние полтора десятка лет, что и сформировало такое понятие, как «липидомика».

Липидомику можно определить как полномасштабное изучение различных липидов и их регуляторных систем, касающихся как внутриклеточного взаимодействия, так и других биологических систем (Gross R.W., 2017). По современным представлениям функции липидов не ограничиваются мембраной клетки и ее энергетическим потенциалом. Согласно накопленным данным, липидные медиаторы участвуют в сигнальной регуляции, процессах пролиферации, апоптоза, мембранного транспорта. Имеются сведения о значительной роли гомеостаза липидов в поддержании жизнедеятельности орга­низма, а также в патогенезе некоторых заболеваний. Это может служить основанием для применения исследования содержания некоторых классов липидов в диагностике заболеваний, в том числе и гинекологических. В частности, было показано изменение липидного спектра в эутопичном и эктопичном эндометрии у пациентов с наружным генитальным эндометриозом (НГЭ), что может иметь и клинические перспективы в идентификации НГЭ (Adamyan L. et al., 2017).

Вместе с тем имеется ограниченное понимание биологического значения липидов в сравнении с известной ролью экспрессии генов и белков. Из четырех видов биомолекул, составляющих человеческое тело, к которым относятся нуклеиновые кислоты, аминокислоты, углеводы и липиды, последние в количественном выражении явно выделяются. Липиды составляют до 50% массы клеточных мембран большинства живых организмов. Современные подходы к определению содержания липидов в биологических жидкостях связаны с методом мас-спектрометрии, который позволяет выявлять ­интактные молекулы липидов в очень малых объемах. На этом методе ­основано исследование содержания сигнальных молекул липидов в содержимом полости матки для определения спектра липидов, связанных с рецептивностью эндометрия. Проведено исследование для выявления возможности анализа липидов в качестве биомаркеров рецептивности эндометрия у 41 женщины в криопротоколах. Взятие образцов внутриматочного содержимого производилocь непосредственно перед ПЭ в полость матки. У 24 женщин в результате протокола беременность наступила, у 17 — беременность не наступила. Исходные данные включали статистический анализ 265 соединений и их отношений. В группе с положительным результатом лечения отмечено двукратное повышение 13 отношений показателей, в то же время другие 84 отношения показали двукратное повышение в группе с отсутствием беременности. Согласно проведенному t-тесту 16 отношений признаков оказались достоверно различными в двух группах (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Соотношение концентраций липидов в содержимом полости матки в день переноса криоконсервированного эмбриона в зависимости от факта наступления беременности: а — график, отражающий двукратное повышение отношений содержания соединений липидов у пациенток с беременностью после переноса эмбрионов (под центральной линией) и без беременности после переноса эмбрионов (над центральной линией); б — результаты t-теста: представлены различия соотношений в группе с наступившей беременностью и с отсутствием беременности после переноса эмбрио­нов (p <0,05) (Braga D.P.A.F. et al., 2019)

Затем проведен статистический анализ основных компонентов, который показал тенденцию в различиях в исследуемых группах пациентов, тогда как по результатам дискриминантного анализа квадратов наименьших величин получены явные различия исследуемых величин между группами с наступившей беременностью и ее отсутствием (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Результаты статистического анализа основных компонент, 3D-график раз­личий между группами в зависимости от факта наступления беременности (PSA): а — 3D-график различий между группами согласно результатам анализа ­основных компонентов (PSA) без учета деления на группы; б — деление на группы согласно результатам дискриминантного анализа квадратов наименьших величин (PLS-DA) (Braga D.P.A.F. et al., 2019)

В результате выбрано 13 отношений, повышенных в группе с негативным результатом лечения, и 2 отношения, повышенных при наступлении беременности, и построена ROC-кривая, показавшая предсказательную ценность данной модели в целом, равную 84% (рис. 10.3).

Рис. 10.3. ROC-кривая, основанная на прогностической значимости признака (Braga D.P.A.F. et al., 2019)

Авторы заключили, что исследование липидомного профиля содер­жимого полости матки в предполагаемый период «окна имплантации» может быть действенным способом определения рецептивности эндометрия (Braga D.P.A.F. et al., 2019).

Ранее была продемонстрирована ключевая роль простагландинов в процессе имплантации эмбрионов у млекопитающих и человека, которая заключается в повышении проницаемости сосудов эндометрия, необходимом для инвазии бластоцисты и децидуализации. Простагландины являются производными арахидоновой кислоты и продуцируются по циклооксигеназному пути. Инактивирование циклооксигеназы-1 и циклооксигеназы-2 в эксперименте приводит к полному ингибированию имплантации за счет блокирования продукции простагландинов (Reese J. et al., 2001). В экспериментальных моделях показано существенное повышение содержания PGE2 и PGF2α в период «окна имплантации», тогда как нарушение их выработки связано с повторными неудачами имплантации (Achache H. et al., 2010; Vilella F. et al., 2013). Исследование содержания простагландинов PGE2 и PGF2α в образцах смывов из по­лости матки в разные фазы естественного МЦ показало существенное повышение их содержания на 19–21-й день МЦ, содержание других липидов не изменялось. Уровень PGE2 повышался в 2 раза, а концентрация PGF2α возрастала в 20 раз, что ассоциировалось с рецептивностью эндомет­рия (Achache H. et al., 2010; Vilella F. et al., 2013). В то же время имеются многочисленные данные о снижении децидуализации или полном ее отсутствии у мышей, полу­чавших нестероидные противовоспалительные препараты — индометацин, обладающий антипростагландиновым эффектом. Кроме того, применение экзогенных простагландинов нивелировало это действие индометацина на имплантацию. Однако известно, что простагландины являются крайне нестабильными, поэтому требуются тщательная пробоподготовка и хранение образцов для сохранения достоверности проводимых измерений. Необходимо также использование высокотехнологичного оборудования и трудоемких методов исследования (газовая хроматография и масс-спектрометрия), что ослож­няет применение этих методов в широкой клинической практике.