Medica Centar

ULOGA CITOKINA U PRETERMINSKOM I TERMINSKOM PORODJAJ U

U poslednjih dvadeset godina je napravljen veoma mali napredak u tretmanu i prevenciji preterminskih porodjaja. Jedan od najvaznijih razloga za ovu cinjenicu je nedovoljno poznavanje molekularnih mehanizama inicijacije i razvijaja preterminskog porodjaja. Novi koncepti shvatanja preterminskog porodjaja polazi sa stanovista da se radi o veoma heterogenoj pojavi sa velikim brojem potencijalnih inicijacionih faktora. Kao rezultat ovih razmatranja proizisle su i prve ideje o ulozi imunskih faktora u mehanizmima preterminskog i terminskog porodjaja.

CITOKINI U ZAPALJENJSKOJ REAKCIJI

Zapaljenjski odgovor imunskog sistema sastoji se iz cetiri faze. Reakcija zapocinje fazom inicijacije, sledi faza privlacenja (eng. attraction) imunokompetentnih celija, faza imunomodulacije i na kraju faza inhibicije. Pod uticajem bioloskog, fizickog ili hemijskog agensa, ostecene celije luce citokine IL-1 i TNF-a koji imaju pirogeno dejstvo, aktiviraju endotelne celije i angiogenetske procese, posreduju u razvijanju soka, stimulisu proliferaciju fibroblasta, aktiviraju inducibilnu ciklooksigenazu tip 2 (COX-2) cime podsticu sintezu prostaglandina i posreduju u hemotaksi imunskih celija.

Jedna od kljucnih uloga IL-1 i TNF-a je stimulacija sinteze i sekrecije hemoatraktanasa ili tzv. malih citokina nazvanih C-X-C i C-C hemokini. U ovom procesu ucestvuju IL-10 i mnogi drugi molekuli sposobni da privuku i aktiviraju neutrofilne leukocite. Hemokini iz grupe C-C ukljucuju i makrofagalni inflamatorni protein-1a (MIP-1a) i MIP-1b, kao i tzv. RANTES medijatore privlacenja i aktivacije T limfocita. Sinteza i sekrecija svih hemoatraktanata i aktivatora monocita, makrofaga, granulocita i limfocita se dogadja veoma brzo nakon pojavljivanja IL-1 i TNF-a u koncentracijama koje su vece od fizioloskih (bazalnih). Sva navedena molekularna dogadjanja se u pocetku odvijaju u odredjenoj mikrosredini koja ne zahvata veliki broj celija, da bi se konacna reakcija zavrsila kao fokalna uz mogucnost generalizovanja, sto naravno zavisi od mnogih faktora i trenutnih okolnosti koje se ticu samog agensa koji inicira reakciju, odbrambenih snaga organizma i trenutnog stanja imunoreaktivnosti koje je u vezi sa predhodnim aktivacijama imunskog sistema i sl.

Nekoliko sati posle pocetka zapaljanjske reakcije pocinje sekrecija imunomodulatornog citokina IL-6. Ovaj citokin ima razlicite funkcije u zavisnosti od mesta akcije i vec postojece mikrosredinske citokinske mreze. U svakom slucaju, IL-6 deluje kao faktor rasta u odnosu na B limfocite, stimulise sintezu i sekreciju antitela i aktivira T limfocite. Ostali citokini slicni IL-6 kao sto su LIF, OSM i IL-11 imaju slicne efekte kao IL-6. Ovo je faza imunomodulacije, odnosno faza koja prethodi smirivanju inflamatorne reakcije. Trajanje imunomodulatorne faze i njeni konacni efekti zavise od samih faktora inicijacije inflamatorne reakcije. Imunomodulatorna faza moze da traje veoma kratko ili veoma dugo u zavisnosti od toga da li je primarni agens eliminisan ili nije. Ostvarivanje zavrsnih efekti imunomodulatorne faze su smirivanje reakcije i imunosupresija aktiviranih celija takodje zavise od prisustva i aktivnosti primarnog inicijatora zapaljenjske reakcije.

Poslednja, imunosupresivna faza zapaljenjske reakcije posredovana je citokinima IL-10, IL-4 i TGF-b1,2 i 3. IL-10 je citokin koji inhibise sintezu i sekreciju svih citokina i na taj nacin doprinosi smirivanju zapaljenjske reakcije. IL-4 i TGF-b imaju imunosupresivne efekte na T i B limfocite, kao i stimulatorne efekte na proces fibroze postzapaljenjskog fokusa .

Dijagram zapaljenjsko-citokinske reakcije

Prikazana sema zapaljenjske reakcije mogla bi vaziti samo za slucaj akutnog zapaljenja i efikasne akcije imunskog sistema kada je inicjator zapaljenja eliminisan. U slucajevima hronicne zapaljenjske reakcije dolazi do preplitanja i istovremenog odvijanja sve cetiri faze zapaljenjske reakcije. Zbog istovremenog prisustva faktora inicijacije, imunomodulacije i imunosupresije, hronicna zapaljenja imaju znatno blazu simptomatologiju od akutnih zapaljenja. Uz cinjenicu da hronicna zapaljenjska zarista ujedno predstavljaju i mesta ekstratimusne limfocitne maturacije, istovremeno prisustvo imunomodulatornih/imunosuopresivnih faktora i antigena, generisanje imunokompetentnih celija tolerantnih na antigen predstavlja sasvim realnu mogucnost. U isto vreme postoji mogucnost generisanja self-reaktivnih imunokompetentnih celija koje bi mogle predstavljati izvor autoimunskih reakcija (MH).

ULOGA CITOKINA U PRETERMINSKOM PORODJAJU

Razliciti podaci iz literature ukazuju na mogucnost da 10% do 30% preterminskih porodjaja (PP) moze biti uzrokovano infektivnim agensima. Prema nekim autorima ovaj procenat je znatno veci i krece se izmedju 70% i 90%. Infektivni agensi koji su odgovorni za PP mogu biti klinicki manifestne infekcije kao sto su vaginoze, cervicitis, infekcije humanim papiloma vrusom, infekcije rezidentnim virusima sa subklinickim tokom egzacerbacija i remisija. Kao glavni medijatori inicijacije PP sa velikim stepenom sigurnosti navode se prostaglandini. Kaskada aktivacije COX2 i povecane sinteze prostaglandina je povezana sa citokinskim odgovorom na novonastali, hronicni ili egzacerbirajuci infektivni agens. Vecina autora se slaze sa zapazanjem da bakterijaska vaginoza (BV) predstavlja najznacajniji ili bar jedan od najznacajnijih uzroka PP. Uspesno lecenje BV snizava rizik za PP na nivo zdravih trudnica. Mikroorganizmi koji su najcesci izazivaci BV i PP su nabrojani u tabeli.

Bacteroides sp.	Fusobacterium nucleatum	Neisseria gonorrheae
Chlamidya trachomatis	Gardnerella vaginalis	Ataphylococcus aureus
Enterobactes sp.	Hemophilus influenzae	Streptococcus agalactiae
Escherichia coli	Listeria monocytogenes	Streptococcus aureus
Klebsiella pneumonae	Mobiluncus sp.	Treponema pallidum
Proteus mirabilis	Mycoplasma hominis	Trichomonas vaginalis

Mikroorganizmi odgovorni za BV i PP.

Hauth i sar. u svom radu zakljucuju da uspesno lecenje BV antibioticima znacjno samanjuje rizik trudnica za PP, iako je ovaj rizik nesto veci kod izlecenih osoba nego kod zena koje nikada nisu imale BV. Ovi podaci ukazuju na cinjenicu da aktivna BV pokrece kaskadu zapaljenjskog procesa koji dovodi do PP, ali i na cinjenicu da izlecena BV ostavlja posledice u smislu povecane aktivnosti imunskih celija sluzokoze grlica i tela materice koja u odredjenim okolnostima moze dovesti do PP.

Zapazanja da infektivni agensi mogu aktivirati mehanizme PP su potvrdjena i na animalnim modelima. Unosenje bakterija u amnionsku tecnost gravidnog rhesus majmuna veoma brzo dovodi do PP. Citokinska mreza amnionske tecnosti majmuna, koja se odlikuje dominacijom proinflamatornih citokina i prostaglandina je skoro identicna citokinskoj mrezi amnionske tecnosti trudnica koje su se porodile pre termina. Intramuskularno injektiranje LPS-a gravidnim misicama dovodi do PP u intervalu od 24 h. U ovom slucaju je dokazana znacajna produkcija prostaglandina od strane decidualnih celija. Romero i sar. su potvrdili da je pojacana sinteza i sekrecija decidualnih prostaglandina posredovana povecanom aktivnoscu IL-1 i IL-6, mada i TNF-a u ovom slucaju moze imati veliku ulogu.

Redosled mogucih zbivanja koja dovode do PP pod uticajem mikrobioloskih agenasa.

Studije sprovedene na plodovim ovojcima izolovanim posle PP su pokazale da je u skoro svim slucajevima postojalo zapaljenje horioamniona. Histopatoloski pregled ovojaka posle PP je takodje u velikom broju slucajeva potvrdio postojanje horioamnionitisa. Koncentracija proinflamatornih i antinflamatornih citokina, kao i prstaglandina je znatno veca u plodovim ovojcima i plodovoj vodi posle PP nego posle terminskog porodjaja. Povecane koncentracije citokina i prostaglandina u serumu trudnice posle PP ili kod preteceg PP se mogu dokazati, ali znatno redje nego u tkivu plodovih ovojaka i plodovoj vodi.

FAZA INICIJACIJE: ULOGA IL-1 I TNF-a U PP

IL-1 i TNF-a su dva citokina koja se najcesce mogu dokazati u povecanim koncentracijama u plodovoj vodi posle PP. Koncentracija IL-1b u plodovoj vodi je u jakoj korelaciji sa koncentracijom prostaglandina i pozitivnom bakterijskom kulturom plodove vode. Solubilni receptori za IL-1 se takodje mogu dokazati u znacajno vecoj koncentraciji u plodovoj vodi posle PP nego posle terminskog porodjaja. Ista grupa autora je dokazala da se za vreme PP i pod uticajem horioamnionitisa, koncentracija IL-1R znacajno povecava i u serumu ploda. Potencijalni izvor IL-1R predstavlja amnion, chorion i decidua kao najznacajniji izvor. Dok IL-1 snazno stimulise sintezu i sekreciju PGE2 u plodovim ovojcima, posteljici i decidui, solubilni IL-1R inhibise sekreciju prostaglandina, najverovatnije mehanizmom neutralizacije IL-1. Istina, postoje autori koji su demonstrirali pozitivne efekte IL-1R na decidualnu produkciju prostaglandina, tako da uloga ovog solubilnog receptora nije potpuno jasna.

Koncentracija TNF-a je takodje povecana u amnionskoj tecnosti trudnica sa PP i pozitivnom bakterijskom kulturom plodove vode. Povecana koncentracija solubilnih receptora za TNF-a je dokazana u serumu trudnica, plodovoj vodi i serumu ploda u svim slucajevima PPROM i pozitivne bakterijske kulture plodove vode. Kupferminc i sar. su pokazali da se solubilni TNF-aR moze dokazati u serumu trudnice u drugom trimestru trudnoce kao fizioloska pojava, sa tendencijom rasta tokom treceg trimestra. Prtisustvo solubilnih TNF-aR u plodovoj vodi i serumu ploda u drugom trimestru nisu fizioloska pojava i najcesce je ova pojava udruzena sa BV, horioamnionitisom i PPROM.

Decidua je jedan od potencijalnih izvora TNF-a, narocito u ranoj trudnoci. Tacnije, u prvom trimestru deciudalni makrofazi i NK celije su glavni izvori ovog citokina. Casey i sar. su dokazali da humana decidua rane trudnoce moze biti stimulisana LPS-om na izlucivanje znacajnih kolicina TNF-a. U terminskoj trundoci pored imunskih celija, TNF-a izlucuju same decidualne celije, kao i trofoblastne celije. Fetalne membrane, takodje mogu biti ukljucene u sekreciju TNF-a. Doke se u normalnoj trudnoce sekretuju samo bazalne vrednosti ovog citokina, koji ima ulogu u fizioloskim, apoptotickim procesima nidacije, placentacije, trofoblastne invazije, cervikalne dilatacije i sl., u uslovima infekcije ili eksperimentalne stimulacije decidualno-trofoblastnog kompleksa LPS-om, sekretuju se znacajno vece kolicine TNF-a.

Tretman gravidnih eksperimentalnih zivotinja LPS-om podjednako stimulise sintezu i sekreciju TNF-a i IL-1 iz plodovih ovojaka, decidue i trofoblasta, sa veoma brzim razvijanjem porodjajnih mehanizama, bez obzira na starost trudnoce. Drugi autori su pokazali da direktni tretman TNF-a ili IL-1b gravidnih Rhesus majmuna takodje dovodi do pokretanja porodjajnih mehanizama. U isto vreme, infuzija solubilnih receptora za IL-1b i TNF-a ne sprecava PP, ali tretman deksametazonom to cini sa uspehom. Svi ovi podaci ukazuju na cinjenicu da su mehanizmi pobacaja i PP usko povezani sa zapaljenjskom kaskadom, koju iniciraju mikroorganizmi. TNF-a i IL-1 se u ovom mehanizmu pojavljuju kao glavni medijatori sinteze i sekrecije prostaglandina, kao neposrednih faktora kontrole cervikalne dilatacije i matericnih kontrakcija.

FAZA IMUNOMODULACIJE: ULOGA IL-8 I IL-6 U PP

IL-8 i IL-6 su citokini cija aktivnost takodje povecana u uslovima BV i PP. IL-8 je ranije bio poznat kao faktor hemoatrakcije i aktivacije neutrofilnih granulocita. Roemero i sar. su prvi pokazali da je kncentracija ovog citoina u plodovoj vodi trudnoca koje su se zavrsile pre termina znacajno povecana i da korelise sa prisustvom i intenzitetom BV i horioamnionitisa. Kasnije se pokazalo, da se koncentracija ovog citokina u plodovoj vodi povecava i u toku terminskog porodjaja, sto potvrdjuje njegovu fiziolosku ulogu u mehanizmima porodjaja. Puchner i sar. su potvrdili da je povisena koncentracija IL-8 u plodovoj vodi najsenzitivniji parametar prisustva horioamnionitisa i preteceg prevremenog porodjaja. Tokoliticka terapija, iako efikasna u suzbijanju matericnih kontrakcija ne snizava poviseni nivo IL-8. U tom smislu je znatno efikasnija kauzalna, antibiotska i kortikosteroidna terapija.

Trofoblastna sekrecija IL-8 je konstantna, bez obzira na starost trudnoce. Porodjajni mehanizmi takodje ne uticu na nivo trofoblastne sekrecije IL-8, ali u prisustvu horioamnionitisa trofoblast sekretuje visestruko vece vrednosti ovog citokina. U serumu fetusa i trudnice, koncentracija IL-8 je takodje povisena u uslovima BV i horioamnionitisa i predstavlja senzitivniji parametar zapaljenja od C-reaktivnog proteina.

Glavni izvori IL-8 u trudnoci su decidualne imunokompetentne celije, kao sto su limfociti, makrofazi, mononuklearne celije, ali i neimunske celije poput decidualnih stromalnih i endometrijalnih glandularnih celija.

MIP je jos jedan citokin koji ima vaznu ulogu u fazi imunomodulacije. Koncentracija MIP u plodovoj vodi, serumu fetusa i trudnice takodje korelise sa prisustvom i stepenom BV i horioamnionitisa. Osim toga, koncentracija MIP korelise sa koncentracijom IL-8 i PP. Dudley i sar. su demonstrirali ulogu MIP u terminskom porodjaju, potvrdivsi pretpostavke da MIP igra odredjenu ulogu u normalnim porodjajnim mehanizmima. Ovaj citokin se sekretuje od strane decidualnih imunskih i neimunskih celija, kao odgovor na prisustvo TNF-a, IL-1b ili LPS u eksperimentalnim uslovima.

Glavni izvori imunomodulatornih citokina su decidua, trofoblast i horionska membrana. Postoje eksperimentalni dokazi u in vitro uslovima da celije decidue i horiona sintetisu i sekretuju IL-8, MIP i IL-6. Progesteron snazno inhibise sekreciju ovih, kao i proinflamatornih citokina, dok proinflamatorni citokini TNF-a i IL-1b, stimulisu sintezu i sekreciju imunomodulatornih citokina i hemoatraktanasa. Takodje se zna da je stimulacija sekrecije IL-8, IL-6 i MIP od strane TNF-a i IL-1b je dozno zavisna.

Medju najbolje proucenim citokinima i njihovoj ulozi u PP, sigurno spada IL-6. Jedan od razloga za ovo je sigurno cinjenica da je IL-6 jedan od najsenzitivnijih citokina kada je u pitanju horioamnionitis. Povisena koncentracija IL-6 u serumu trudnice, amnionskoj tecnosti i serumu fetusa je bolji indikator horioamnionitisa od klasicnih parametara kao sto su rezultati bakterijske kulture, koncentracija glukoze u plodovoj vodi, temperatura i broj leukocita trudnice. Cak i u in vitro uslovima, decidualno tkivo veoma rano reaguje na prisustvo LPS sintezom i sekrecijom velikih kolicina IL-6.

Osim IL-6 i ostali IL-6 slicni citokini, kao sto su LIF i IL-11, povecavaju svoju koncentraciju u amnionskoj tecnosti, serumu trudnice i fetusa u situacijama horioamnionitisa ili eksperimentalne stimulacije LPS-om.

Murtha i sar. su dokazali da se koncentracija IL-6 u serumu trudnice znacajno povecava najmanje 24 h pre prevremenog pucanja plodovih ovojaka koje je prouzrokovano horioamnionitisom. Lencki i sar. su nasli da je koncentracija IL-6 u serumu fetusa takodje znacajno povecana u situacija prevremenogom pucanja plodovih ovojaka i prevremenog porodjaja, tako da su ustanovili hipotezu da IL-6 i ostali citokini imaju znacajnu ulogu u razvijanju ostecenja mozga i ostalih sindroma koji kompromituju zdravlje i prezivljavanje preveremeno rodjene dece.

Najznacajniji izvori IL-6 u trudnoci su decidua, plodovi ovojci i trofoblast. U sekreciji IL-6 ucestvuju imunske ali i neimunske celije decidualno-trofoblastnog kompartmenta, a najznacajniji faktori stimulacije sekrecije IL-6 su IL-1b i TNF-a, dok je u eksperimentalnim uslovima to LPS.

Osim plodove vode, seruma trudnice i fetusa, koncentracija IL-6 u cervikalnom sekretu je takodje povecana u situacijama preteceg prevremenog porodjaja. Koncentracije IL-6 koje su vece od 410 pg/mL u cervikalnom sekretu sa velikim stepenom sigurnosti (91%) mogu najaviti brzi prevremeni porodjaj, dok ovaj nalaz korelise sa prisustvom BV u 100% slucajeva.

Razmatrajuci ove podatke moze se reci da su mehanizmi aktivacije citokinske mreze u preterminskom i terminskom porodjaju skoro identicni, tako da sustinska razlika izmedju terminskog i preterminskog porodjaja nije toliko sadrzana u kvalitetu citokinske mreze, vec u vremenu njenog aktiviranja.

Animacije normalnog oplodjenja:

Animacija 1.

Animacija 2.

Animacija 3.

Poaetite nasu stranicu Spermogram

Oplodjnje nije "sudar" spermatozoida i jajne celije vec mnogo vise od toga.