The Immunomorphological condition placentae of the women connected with tobacco smoking

Full Text

Табакокурение является фактором риска перинатальной и акушерской патологии. При табакокурении на организм оказывает влияние комплекс вредных химических факторов: никотин, угарный газ, формальдегиды, эфирные масла, бензпирен и даже радиоактивные изотопы, а также другие вредные химические вещества. Репродуктивная система является маркером, биологическим индикатором состояния окружающей среды, экологии. Она тонко реагирует на действие неблагоприятных экологических факторов, как в условиях производственной среды, так и окружающем человека мире [1] и отвечает однотипно: вне беременности — нарушением репродуктивной функции, при беременности — невынашиванием, гестозами [3, 6]. Иммунная система организма является одним из важнейших элементов гомеостаза. Экологическая иммунология, как новое направление клинической иммунологии, изучает влияние факторов физической, химической и биологической природы на иммунную систему человека и животных [8]. Прежде всего, следует отметить, что факторы внешней среды любого происхождения реализуют свои свойства на уровне клеточных мембран. Действие антигенов на иммунокомпетентные клетки на уровне клеточных мембран сопровождается образованием свободных радикалов [9]. Несвоевременная элиминация свободных радикалов приводит к обменным структурным нарушениям в клетках [4]. Известно, что в начальный период хронической интоксикации вдыхаемыми ядами отмечается временное повышение иммунологической реактивности как следствие функционального напряжения защитных сил организма. В дальнейшем при длительном воздействии неблагоприятных факторов производственной среды даже в малых дозах, близких к предельно-допустимым концентрациям, происходит переход из фазы повышенной реактивности в противоположное состояние — угнетение иммунологической реактивности. Степень угнетения функции связана с дозой действующих химических агентов. При этом основной мишенью биологических, химических и дрeub[ факторов являются мембранные структуры клеток, в том числе — иммунокомпетентных, функция которых может быть угнетена. Химические вещества, находящиеся в воздухе, вызывают аллергические и другие заболевания [9, 10]. Курение матери во время беременности влияет на местный и системный иммунный ответ. Такие изменения могут быть причиной неблагоприятных исходов беременности [11]. Они приводят к изменению иммунного статуса как беременных женщин, так и их детей, а также и состояния плаценты [5, 7]. Отмечается повышенная васкуляризация ворсинок хориона уже в первом триместре беременности у женщин, которые курили сигареты до и во время беременности по сравнению с некурящими женщинами [12]. Особое место в повреждении плаценты у лиц, контактирующих с вредными химическими веществами малой концентрации, занимают циркулирующие иммунные комплексы (ИК), обнаруженные в крови беременных (криоглобулины) и фиксированные в плаценте. В предыдущих наших работах, посвященных действию паров бензина на беременную женщину, а также вредных продуктов промышленного производства, было показано, что патологическое течение беременности может быть обусловлено не только непосредственным токсическим действием вредных веществ, но и является следствием отложения ИК в плаценте, возникающих в результате взаимодействия бензина с белками плазмы крови. Впервые было представлено экспериментально и лабораторными методами, что бензин в концентрации 3 мг/мл способен денатурализовать белки сыворотки крови кроликов, придавая ей аутоантигенные свойства, выражающиеся в появлении гомологичных антител и образовании иммунных комплексов в крови с последующей их фиксацией в плаценте животного [2]. Иммуноморфологическое состояние плаценты курящих женщин мало изучено. Цель исследования Целью работы было изучение иммуноморфологического, гистологического состояния плаценты и клинического течения беременности женщин, курящих до беременности, в течение всей беременности и в I триместре беременности. Материалы и методы Обследовано 162 женщины в возрасте от 17 лет до 41 года, которые лечились в стационаре и наблюдались в женской консультации. Средний возраст составил 28 лет. Беременные были разделены на 3 группы: I — 64 женщины курили всю беременность, II — 55 женщин бросили курить в I триместре, III — 16 никогда не курили или бросили курить до беременности. Иммуноморфологическое исследование биоптатов центрального и периферического отделов плаценты проводили на криостатных средах. Кусочки свежей нефиксированной ткани плаценты замораживали в жидком азоте и помещали в криостат при t –20 °C. Криостатные срезы толщиной 5 мкм обрабатывали по методу Cronenberger с использованием метода прямой иммунофлюоресценции с применением специфических иммунных сывороток против СЗ фракции комплемента и фибриногена человека (фирма ICN, США), а также моноклональных антител против IgA, IgM, IgG (титр 1:10), меченных ФИТЦ. Для выявления провоспалительных цитокинов, участвующих в контроле воспалительной реакции использовали специфические иммунные сыворотки против IL-1β, IL-4, IL-6 человека (титр1:25), меченых ФИТЦ («Протеиновый контур», СПБ). Криостатные срезы промывали в забуференном физиологическом растворе (pH — 7,5). В течение 15 минут высушивали при комнатной температуре с последующей фиксацией в спирте (96 °) в течение 5 минут. Обработку срезов специфическими сыворотками производили при комнатной температуре во влажной камере в течение 30 минут; промывали в забуференном физиологическом растворе (рН — 7,5) и высушивали при комнатной температуре. Препараты изучали в люминисцентном микроскопе Zeiss Axiostar Plus HBO 50/AC и фотографировали с помощью фотокамеры Nikon. В полученных снимках при использовании компьютерной программы Video-Test-Master оценивали интенсивность люминесцентного свечения в условных единицах (у. е.). Интенсивность свечения считали значительно выраженной при более 30 у. е. (максимальная степень свечения 320 у. е.). Гистологическое исследование проводили методом полутонких срезов. Полутонкие срезы изготавливали на материале, залитом в эпоксидную смолу Аралдит. Срезы изготавливали на ультратоме LKB, окрашивали толуидиновым синим и анализировали в микроскопе фирмы Nikon Eclipse Е400 и фотографировали с помощью фотокамеры Nikon DXM-1200. Результаты исследования В результате клинико-лабораторного обследования были выявлены следующие особенности. Средний вес новорожденных по группам составил: в I группе — 3162 г (± 119,5 г), во II — 3612 г (± 127 г), в III — 3394 г (± 171,4 г). Была проанализирована частота рождения детей в гипоксии в зависимости от количества выкуренных сигарет. При выкуривании более 10 сигарет частота гипоксии составила 44 %, менее 10 сигарет — соответственно 29,4 %. Среди курящих пациенток чаще встречались беременные с метаболическими нарушениями: ожирением, сахарным диабетом и др. Гестационный диабет по группам составил: I — 14,2 %, II — 6,8 %, III — 3,3 %. У курящих беременных достоверно выше процент гестационного диабета, чем у пациенток в группе сравнения (р~0,0007). Среди курящих пациенток было характерно более тяжелое течение гестоза, чем в других группах. Распределение гестоза легкой степени по группам составило: I — 15,4 %, II — 12,3 %, III — 3,7 %. Причем процент гестоза легкой степени в I и II группах был достоверно выше, чем в группе сравнения (р~0,0003; 0,004). В структуре гестозов средняя степень тяжести по группам составила I — 32,5 %, II — 14,7 %, III — 0 %. У курящих беременных достоверно выше частота гестоза средней степени тяжести по сравнению с группой сравнения (р~0,00013). При гистологическом исследовании плацент обследованных пациенток было выявлено наличие плацентарной недостаточности, которая по группам составила: в I группе — 35 %, во II — 23,5 %, в III — 8,8 %. У курящих беременных чаще была выявлена субкомпенсированная плацентарная недостаточность в 23 %, курящих I триместр — 11,8 %, не курящих — 2,9 %. Более высокая частота осложнений беременности, возникающих у курящих женщин вероятнее всего связана с повышением уровня гомоцистеина в крови. При исследовании уровня гомоцистеина у курящих беременных он достоверно выше (р < 0,05) и по группам составил: I — 8,4 мкмоль/л (± 0,59), II — 7,35 (± 0,47), III — 6,4 (± 0,55). Результаты иммуноморфологического исследования биоптатов плаценты женщин показали, что патогенные иммунные комплексы (ПИК) в наибольшем числе наблюдений обнаружены у женщин, которые курили всю беременность — 100 % в центре и на периферии плаценты. СЗ фракция комплемента как показатель патогенности, фибриноген — показатель повышенной сосудистой проницаемости (рис. 1 и 2), а также IgA, IgM, IgG обнаружены в 100 % наблюдений как в центральной части плаценты, так и на периферии. Провоспалительные цитокины IL-1 обнаружены в центральной части плаценты — 83,3 %, на периферии — 66,6 %. Провоспалительные цитокины IL-6 обнаружены в центральной части плаценты — 83,3 %, на периферии — в 100 % наблюдений (рис. 3). В плацентах женщин, которые курили в I триместре беременности, ПИК составил 80 % наблюдений как в центре так и на периферии плаценты. СЗ фракция комплемента и фибриноген также обнаружены в 80 % и 70 % соответственно; IgA в 90 % и 100 %, IgM в 90 % соответственно; IgG — 100 % в центре и на периферии плаценты. Провоспалительные цитокины IL-1 — в 50 % соответственно; IL-4 — в 70 % и в 100 %; IL-6 — в 90 % и в 100 % соответственно. В группе женщин, прекративших курить до беременности, ПИК составил 55,5 % в центральной части плаценты и на периферии; фибриноген — 71,4 % соответственно. IgA — в 100 % и в центре и на периферии; IgM — в 85,7 % и в 55,5 % соответственно. Провоспалительные цитокины также были в меньшем числе наблюдений: IL-1 — 28,5 % и 42,8 %; IL-4 — 42,8 % соответственно; IL-6 — 85,7 % и 71,4 % в центре и на периферии. Отложение ПИК и всех иммунологических депозитов наблюдалось на мембранах синцитиотрофобласта и мембранах эндотелия сосудов ворсин хориона. Сопоставление гистологического исследования и иммунолюминесцентного анализа показывает, что изменения плацентарной ткани — дистрофия стромы и эпителия ворсин, вплоть до гибели его, избыточное отложение фибриноида (рис. 4), циркуляторные нарушения с наличием кровоизлияний в межворсинчатом пространстве, тромбов, очаги некроза в базальной мембране наблюдались преимущественно в области отложения иммунного комплекса (рис. 5, 6). У курильщиц, беременность которых осложнялась гестозом, наиболее распространенные изменения найдены при гестозе II и III степени, наряду с повреждением ткани в области отложения иммунного комплекса, обнаруживаются изменения, степень которых прямо пропорциональна тяжести и длительности гестоза. При этом в ворсинчатом хорионе имеются ишемические инфаркты разной давности. Стенка плодовых сосудов утолщена, подэпителиальные мембраны утолщены, разрыхлены, строма ворсин фиброзирована (рис. 7). В мелких терминальных ворсинах — картина ангиоматоза. Синцитиотрофобласт во многих ворсинах разрушен. При беременности, отягощенной гестозом у курильщиц в базальной мембране обнаружены кровоизлияния, в просвете материнских сосудов — тромбы. В межворсинчатом пространстве обширные отложения фибриноида. Подэпителиальные мембраны резко утолщены. Вместе с тем отмечаются резко выраженное полнокровие и расширение капиллярной сети ворсин хориона (рис. 8). Заключение Проведенное исследование позволяет говорить, что табакокурение и все вредные вещества, которые содержатся в табачном дыме, действуют однотипно с веществами, которые встречаются на химических промышленных предприятиях, так как они также вызывают иммунопатологические изменения в организме беременной женщины с образованием в плаценте фиксированных патогенных иммунных комплексов. Повреждение мембранных структур плацентарного барьера в области отложения ПИК приводит к инволютивно-дистрофическим и некротическим изменениям плаценты с нарушением иммунного гомеостаза, к развитию иммунопатологического процесса и нарушению фетоплацентарной системы. Деструктивные изменения в плаценте приводят к развитию плацентарной недостаточности, что коррелирует с неблагоприятным течением беременности — угрозой прерывания и невынашиванием беременности, гестозами, нарушением развития внутриутробного плода и адаптации новорожденного.

About the authors

Lyudmila Borisovna Zubzhitskaya

D. O. Ott Research Institute of Obstetrica and Gynecology, RAMS

Email: LZubzhickaya@yandex.ru
Dr. Sci. Biol., the senior scientific employee of a department pathomorphology

Tatyana Valeryevna Semenova

D. O. Ott Research Institute of Obstetrica and Gynecology, RAMS

Email: semtan84@yandex.ru
graduate student of the I obstetric unit of pathology of pregnancy, doctor obstetrician-gynecologist of the “Diabetes Mellitus and Pregnancy”

Olga Nikolayevna Arzhanova

D. O. Ott Research Institute of Obstetrica and Gynecology, RAMS

Email: gmail@mail.ru
Doctor of medical science, the professor, the chief I obstetric unit of pathology of pregnancy

References

Supplementary files