Antimullerian hormone

Full Text

Антимюллеровский фактор (АМФ) - гормон, который вырабатывается в гонадах в процессе половой дифференцировки зародыша по мужскому типу и вызывает регресс мюллеровых протоков (предшественников женских внутренних половых органов).

Jost впервые выдвинул предположение наличие тестикулярного фактора, подавляющего развитие мюллеровых протоков в 1947 году [27]. Антимюллеровский фактор (антимюллеровский гормон) был идентифицирован, выделен и рекомбинантно синтезирован [5, 12, 25, 30].

Он относится к группе трансформирующих факторов роста b (transforming growing factor-b), участвующих в росте и дифференцировке клеток. Гликопротеины этого семейства синтезируются в виде неактивных димеров-предшественников и для активации подвергаются посттрансляционному процессингу - расщеплению и диссоциации субъединиц.

Ген АМФ у человека находится на коротком плече 19 хромосомы [8].

АМФ вырабатывается в гонадах обоих полов - клетками Сертоля яичек и гранулезными клетками яичника [12, 30].

Физиологические функции АМФ в мужском организме

Инволюция мюллеровых протоков. В процессе эмбриогенеза по мужскому типу АМФ вызывает инволюцию мюллеровых протоков у зародыша, в то время как тестостерон стимулирует дифференцировку вольфовых протоков. Уровень АМФ в сыворотке крови новорожденных мужского пола - около 30 нг/мл. Это несколько выше, чем у недоношенных детей. В первый год жизни этот показатель несколько увеличивается, достигая максимума около 50 нг/мл. Затем уровень АМФ постепенно снижается (после 51 летнего возраста) до базального уровня 2-5 нг/мл, который наблюдается в юношеском и взрослом возрасте [18].

Опущение яичек. Имеются данные о влиянии АМФ на опущение яичек в мужском организме. Выделяют 3 стадии опущения яичек в норме [21]:

1. Перемещение гонад во время раннего эмбриогенеза, которое происходит у обоих полов.
2. Трансабдоминальное перемещение яичек вследствие роста gubernaculum.
3. Продвижение через паховый канал.

Считается, что в регуляции второй стадии участвует АМФ, а в третьей - андрогены. При развитии синдрома нечувствительности к андрогенам, когда действие АМФ не нарушено, опущение яичек у большинства пациентов происходит до пахового кольца [23]. В то же время при синдроме персистирующих мюллеровых протоков, когда отсутствует действие АМФ, а действие андрогенов не нарушено, - яички остаются в брюшной полости [17]. Механизм действия АМФ на gubernaculum (по видимости - мишень АМФ) точно не установлен.

Созревание легочной ткани. Синдром дыхательных расстройств у новорожденных вследствие недостаточной продукции сурфактанта чаще случается у мальчиков. Возможное объяснение этого факта заключается в том, что андрогены и АМФ подавляют синтез фосфатидинхолина - основного компонента сурфактанта, продуцируемого фибробластами легочной ткани [6].

Физиологические функции АМФ в женском организме

При развитии плода по женскому типу дифференцировка мюллеровых протоков происходит спонтанно, вследствие отсутствия АМФ, а инволюция вольфовых структур - вследствие отсутствия тестостерона. В норме в эмбриональном периоде АМФ не вырабатывается у плодов женского пола, и яичники до рождения девочки не подвергаются воздействию АМФ. В яичниках продукция АМФ начинается после рождения и увеличивается в период половой зрелости и у взрослых женщин [3, 37].

В течение первых лет жизни АМФ не определяется в сыворотке крови у девочек. Он начинает определяться, начиная приблизительно с 20-летнего возраста, и составляет около 2 нг/мл. Концентрация АМФ сыворотки крови в репродуктивном периоде сравнима с таковой у взрослых мужчин - 2-5 нг/мл. Такой же уровень АМФ определяется в фолликулярной жидкости, полученной во время ЭКО [28].

Выработка АМФ не ограничивается только эмбриональным периодом. Тот факт, что секреция АМФ у женщин продолжается на протяжении всего репродуктивного периода, дает повод предположить, что данный фактор роста выполняет определенные функции в репродуктивной системе женщины [28].

Известно, что АМФ синтезируется гранулезными клетками фолликулов у женщин репродуктивного и более старшего возраста. Однако роль, которую он выполняет в организме женщины, точно не установлена.

Механизм действия

АМФ. Молекулярный механизм действия АМФ до конца не изучен. Считается, что он связан с дефосфорилированием клеточных рецепторов [22]. Доказано, что АМФ блокирует вызываемое эпидермальным фактором роста (EGF) фосфорилирование тирозина клеточных мембран, а также аутофосфорилирование рецепторов EGF [7, 39]. АМФ является антагонистом эпидермального фактора роста (EGF).

Функции EGF:

• EGF и TGFа (трансформирующий фактор роста-а) рассматриваются как основные внутрияичниковые стимуляторы деления фолликулярных клеток (в частности - митоза гранулезы) [24, 32, 33].
• EGF стимулирует созревание (реинициацию мейоза) ооцитов [9, 14, 32].
• EGF стимулирует выработку клетками гарнулезы активатора тканевого плазминогена (ТР), играющего важную роль в процессе овуляторного разрыва фолликула (tissue-type plasminogen activator) [16].

Все вышеперечисленные действия EGF в фолликулах могут блокироваться АМФ, тем более, если содержание последнего повышено [32].

Рецепторы АМФ гомологичны рецепторам активина и трансформирующего фактора роста (TGF)-b2 [29, 31]. Они были локализованы (методом in situ hybridization) на мезенхимальных клетках, окружающих мюллеровы протоки, а также на развивающихся ооцитах и клетках гранулезы в преантральных и антральных фолликулах [28].

АМФ был обнаружен в яичниках и фолликулярной жидкости и животных, и человека. Его синтез осуществляют клетки гранулезы [4, 26]. По данным Baar ends W.M. et al., [1] экспрессия РНК АМФ и рецепторов АМФ 2-го типа наблюдается в гранулезных клетках небольших преантральных фолликулов; интенсивность экспрессии достигает максимальной величины в больших преантральных фолликулах, а затем снижается и в небольших антральных фолликулах становится в 2,5-3 раза ниже, чем в больших преантральных. В последующем экспрессия РНК АМФ и рецепторов АМФ 2-го типа продолжает снижаться и практически исчезает в больших антральных фолликулах, в фолликулах, находящихся на конечной стадии созревания, и в желтых телах [19].

Таким образом, перед овуляцией, когда ооциты должны возобновлять мейотическое деление, окраска АМФ в предовуляторных фолликулах исчезает [20, 40]. В связи с этим было высказано предположение о влиянии АМФ на процесс созревания половых клеток. Такое предположение подтверждается данными о способности АМФ ингибировать реинициацию мейоза ооцитов [8, 36].

АМФ и реинициация мейоза ооцитов. Ооциты плода вступают в первое деление мейоза незадолго или сразу после родов, но деление останавливается в конце профазы I деления (стадия диплотены). Возобновление мейотического деления происходит за несколько часов до овуляции и вызывается предовуляторным пиком гонадотропинов (ЛГ).

Считается, что в фолликуле вырабатываются факторы, тормозящие реинициацию мейоза ооцита и поддерживающие это торможение до момента, когда преовуляторный пик ЛГ преодолевает их ингибирующее влияние. Так как ооцит не имеет ЛГ-рецепторов, действие ЛГ по “разблокированию” мейоза, по-видимому, передается на ооцит через другие клетки фолликула.

Различные факторы рассматриваются как возможные ингибиторы реинициации мейоза ооцита:

• фактор, ингибирующий созревание (мейоз) ооцита (ФИС),
• циклический аденозинмонофосфат (цАМФ),
• стероиды,
• пурины,
• АМФ.

Наиболее изучена роль цАМФ в регуляции мейоза ооцитов [36]. Мейотическое деление ооцита регулируется внутриклеточным содержанием цАМФ. Ингибирующее количество цАМФ вырабатывается не самим ооцитом, а поступает из клеток гранулезы и кумулюсных клеток фолликула через межклеточные контакты. Вслед за предовуляторным пиком ЛГ в фолликулах нарушаются межклеточные контакты клеток гранулезы, кумулюсных клеток и ооцита. В результате происходит падение уровня цАМФ в ооците. Это делает возможным реинициацию мейоза ооцита и начало второго деления мейоза.

Механизм действия ФИС связан с цАМФ, синтезируемым кумулюсными клетками фолликула [38].

Способность АМФ ингибировать мейоз как изолированных ооцитов, так и в комплексах “ооцит-кумулюсные клетки”, а также результаты других исследований [36] говорят о том, что АМФ воздействует на ооцит не через другие клетки фолликула и не за счет цАМФ-зависимо го механизма. Как предполагается, механизм воздействия АМФ связан с угнетением тирозин киназы ооцита, ответственной за вступление ооцита в мейоз [22].

Нейтрализация действия АМФ на реинициацию мейоза ооцитов при помощи антиАМФ- антител и эпидермального фактора роста (EGF) подтверждает специфичность воздействия АМФ [38, 39].

Интересно, что АМФ препятствует реинициации мейоза ооцитов в фолликулах, которые не достигли финальной стадии роста [28]. В связи с этим заслуживают внимания данные M.Follat et al. [15], которые обнаружили повышение уровня АМФ в сыворотке крови и фолликулярной жидкости, полученной при ЭКО у пациенток с синдромом поликистозных яичников.

Воздействие на изолированные ооциты ФСГ, ЛГ, прогестерона, 17Ь-эстрадиола и тестостерона не повлияло на угнетение созревания ооцита, вызванного АМФ [36]. Это подтверждает то, что действие АМФ не связано с цАМФ и его продукцией кумулюсными клетками, и говорит о том, что гонадотропины in vitro не в состоянии преодолеть ингибирующее влияние АМФ.

АМФ и ЛГ-рецепторы гранулезы. Согласно экспериментальным данным АМФ обладает еще одним свойством, а именно: снижает количество ЛГ- рецепторов на гранулезных клетках [11].

АМФ и стероидогенез в яичниках. Отсутствие воздействия АМФ является необходимым для развития нормального стероидогенеза в яичниках. Воздействие АМФ на женский плод в раннем эмбриональном периоде вызывает агенезию мюллеровых структур и “изменение гормонального пола яичников” [2, 41, 42]. Согласно экспериментальным данным, при воздействии на яичники плода в эмбриональном периоде, АМФ угнетал репликацию оогоний и активность ароматазы гранулезных клеток [10, 41, 42], что приводило к изменению гормональной среды фолликула (“изменение гормонального пола яичника”) - снижение уровня эстрогенов и повышение уровня андрогенов.

В незрелой ткани яичников при культивации с АМФ наблюдается пониженная активность ароматазы, и как следствие - снижение синтеза эстрадиола и повышенная продукция тестостерона [41]. При изучении влияния АМФ на морфогенез гонад у мышей было обнаружено, что при воздействии высокой концентрации АМФ у особей женского пола наблюдалась вирилизация наружных гениталий, развитие слепого влагалища, отсутствие матки или яйцеводов; их гонады представляли собой тяжеподобные образования, похожие на семявыносящие протоки, содержащие незначительное количество половых клеток.

Ингибирование роста клеток. АМФ способен ингибировать рост клеток. Есть сведения об угнетении АМФ клеток ганулезы [35]. Экспериментально было показано, что рост клеток карциномы яичника ингибировался частично очищенным бычьим АМФ. Эта опухоль из поверхностного эпителия яичника - производного целомического эпителия - развивается преимущественно в постменопаузе, когда продукция АМФ резко снижается [13]. Также в эксперименте было показано, что АМФ действует на клетки А431 - клетки, выделенные из плоскоклеточной карциномы шейки матки и имеющие большое количество EGF-рецепторов. Действие АМФ в этом случае объясняют угнетением EGF- зависимой тирозин киназы [22].

Было высказано предположение о возможном воздействии АМФ на ткань мюллеровых структур в постнатальном периоде с целью предотвращения их злокачественной трансформации и в связи с этим об использовании АМФ в качестве лечебного антиопухолевого агента.

Заключение

Помимо общеизвестного влияния на дегенерацию мюллеровых протоков у мальчиков, АМФ имеет значение на определенных стадиях опущения яичек и, возможно, влияет на созревание сурфактанта.

Как показывают результаты исследований, АМФ в женском организме оказывает ингибирующее воздействие на все компоненты фолликула, влияя на процесс созревания ооцита, рост и развитие фолликула, механизм овуляции. И так, АМФ:

• ингибирует реинициацию мейоза ооцитов; механизм этого воздействия не является цАМФ- зависимым. Экспериментальные данные [36] показали, что in vitro гонадотропины не смогли преодолеть это ингибирующее воздействие;
• нарушает стероидогенез в фолликулах. За счет угнетения ароматазы гранулезных клеток в фолликулах значительно снижается уровень эстрадиола, а уровень тестостерона растет [10, 41, 42];
• угнетает митоз клеток гранулезы [35];
• снижает количество ЛГ- рецепторов на клетках гранулезы [11];
• является антагонистом EGF и снижает выработку активатора тканевого тромбопластина, который играет важную роль в процессе овуляторного разрыва фолликула [16].

Следовательно гиперпродукция АМФ в женском организме может привести к нарушению половой дифференцировки зародыша и в последующем нарушить механизм роста и развития фолликула. С учетом данных M.Follat с соавт. [15] наиболее вероятно предположить, что АМФ имеет непосредственное отношение к патогенезу синдрома поликистозных яичников.

About the authors

Z. N. Bebia

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, St. Petersburg

V. M. Orlov

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, St. Petersburg

References

Supplementary files