Регуляция активности инозитолфосфатных сигнальных путей у пациенток с "бедным" ответом яичников. Возможности адъювантной терапии

• Заковряшин Евгений Алексеевич
• Корнеева Ирина Евгеньевна
• Митюрина Елена Викторовна

Резюме

Представлена информация об инозитолфосфатных сигнальных путях, выступающих ключевыми регуляторами роста и созревания ооцита. Обсуждается применение молекул - предшественников инозитолфосфатных мессенджеров в качестве таргетной адъювантной терапии у пациенток с "бедным" ответом яичников. Рассматривается возможность использования методов анализа метаболомного профиля фолликулярной жидкости для оценки влияния адъювантной терапии на фолликулогенез, качество ооцитов и эмбрионов.

Ключевые слова:экстракорпоральное оплодотворение; вспомогательные репродуктивные технологии; "бедный" ответ яичников; бесплодие; адъювантная терапия; сигнальные пути; миоинозитол; метаболомика

Введение

"Бедный" ответ яичников в программах вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) характеризуется слабой реакцией яичников на введение экзогенных гонадотропинов, снижением количества и качества получаемых ооцитов, а также уменьшением количества эмбрионов, пригодных для переноса или криоконсервации [1].

Среди пациенток, обращающихся в клиники репродукции, распространенность "бедного" ответа на овариальную стимуляцию составляет от 10 до 24% и имеет тенденцию к увеличению, связанную с откладыванием деторождения из-за стремления женщин к самореализации и обеспечению финансовой стабильности перед планированием беременности [2]. Повышение эффективности программ экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) у данной когорты пациенток является одной из основных задач в области лечения бесплодия. Клинические подходы к программам ЭКО у женщин с "бедным" ответом яичников направлены на получение большего количества компетентных ооцитов, способных при оплодотворении давать эмбрионы с высоким имплантационным потенциалом [3].

Классификация пациенток с "бедным" ответом яичников и определение основных стратегий для улучшения исходов программ экстракорпорального оплодотворения

Для выбора оптимальной стратегии лечения у пациенток с нарушенным ответом на овариальную стимуляцию в 2016 г. была разработана классификация POSEIDON (Patient-Oriented Strategies Encompassing IndividualizeD Oocyte Number) - пациент-ориентированные стратегии, охватывающие индивидуальное количество ооцитов), разделяющая женщин с "бедным" ответом яичников в зависимости от возраста, количество антральных фолликулов (КАФ) и уровня антимюллерова гормона (АМГ) на 2 основные категории: группы с неожиданным "бедным" ответом (группы 1 и 2) и ожидаемым "бедным ответом" (группы 3 и 4).

Группа 1: пациентки <35 лет с адекватными параметрами овариального резерва (КАФ ≥5 или АМГ ≥1,2 нг/мл). Группа 2: пациентки >35 лет с адекватными параметрами овариального резерва (АКФ ≥5 или АМГ ≥1,2 нг/мл). В соответствии с полученным количеством ооцитов женщины группы 1 и 2 разделяются на 2 подгруппы: 1а - с неожиданным "бедным" ответом яичников: <4 ооцитов; 1b - с неожиданным субоптимальным ответом яичников: 4-9 ооцитов [4]. Группа 3: пациентки <35 лет со сниженными параметрами овариального резерва (КАФ <5 или АМГ <1,2 нг/мл). Группа 4: пациентки >35 лет со сниженными параметрами овариального резерва (КАФ <5 или АМГ <1,2 нг/мл).

Учитывая имеющиеся различия между пациентками с неожиданным и ожидаемым "бедным" ответом яичников, для улучшения исходов программ ЭКО были предложены различные стратегии овариальной стимуляции, в числе которых использование больших доз гонадотропинов, препаратов с высокой активностью лютеинизирующего гормона (ЛГ), со дня начала овариальной стимуляции, а также различные модифицированные протоколы [5]. В литературе обсуждается применение комбинаций гонадотропинов с антиэстрогенными препаратами (кломифена цитратом или летрозолом), двойной стимуляции DuoStim (в фолликулярную и лютеиновую фазы), стимуляции в режиме Stop GnRH-agonist/GnRH-antagonist [ежедневное введение агонистов гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) с середины лютеиновой фазы до начала менструации и дальнейшее ведение стимуляции в соответствии со стандартным протоколом с антагонистом ГнРГ] [6, 7].

Тем не менее лучшая стратегия овариальной стимуляции на сегодняшний день еще не найдена, так как все протоколы демонстрируют равную эффективность [8]. Поэтому в настоящее время внимание клиницистов сосредоточено на этапе подготовки к программе ЭКО, а именно на поиске возможностей, позволяющих повышать чувствительность яичников к экзогенным гонадотропинам, а следовательно, на количество и качество получаемых ооцитов.

В качестве адъювантной терапии было предложено использование дегидроэпиандростерона (ДГЭА), тестостерона, гормона роста, антиоксиданта коэнзима Q₁₀. Однако противоречивость полученных клинических результатов не позволяет с уверенностью демонстрировать эффективность этих адъювантов и требует проведения либо более масштабных доказательных исследований, либо поиска и изучения новых препаратов, потенциально способных положительно влиять на исходы программ ЭКО у пациенток с "бедным" ответом яичников [9].

Потенциальные точки приложения адъювантной терапии

Компетентность яйцеклеток является основополагающим фактором, определяющим вероятность получения бластоцист хорошего качества, поскольку ооциты практически полностью обеспечивают эмбрион цитоплазмой и органеллами на раннем этапе развития. Адекватность клеточного метаболизма ооцита зависит от координированной работы сложных сигнальных систем, реагирующих на изменение энергетического статуса и потребность в питательных веществах, обеспечивающих своевременную активацию транспортеров энергетических субстратов, а также от достаточного количества нормально функционирующих митохондрий [10, 11].

Показано, что ооцит не способен на автономное поддержание внутриклеточного гомеостаза, так как самостоятельно не метаболизирует глюкозу, но при этом сильно зависит от окислительного фосфорилирования для получения энергии. Поэтому рост и созревание ооцитов не могут происходить без тесной коммуникации с гранулезными клетками. В фолликуле ооцит и клетки гранулезы поддерживают двустороннюю связь посредством обмена молекулами и ионами через щелевые трансзональные контакты (TZPs). Первоначально клетки гранулезы окисляют глюкозу, захваченную из микрокружения фолликула, до пирувата, который затем отправляется в ооцит для дальнейшего использования. При попадании в ооцит пируват импортируется в митохондрии для прохождения окислительного фосфорилирования в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК) [12].

Помимо обеспечения необходимыми энергетическими субстратами, гранулезные клетки обеспечивают антиоксидантную защиту ооцитов. В исследованиях было установлено, что ооциты, окруженные кумулюсным комплексом (КК), были защищены от повреждения окислительным стрессом, в то время как ооциты, очищенные от КК, демонстрировали значительное снижение жизнеспособности. Это объясняется тем, что некоторые ферменты антиоксидантной защиты (глутатион, каталаза, супероксиддисмутаза) вырабатываются яйцеклетками, однако экспрессироваться могут только в кумулюсных клетках. Поэтому активация антиоксидантных ферментов клетками кумулюса напрямую коррелирует с компетентностью ооцитов [13].

Не менее важная роль КК в росте ооцитов заключается в синхронизации созревания ядра и цитоплазмы и регулировании возобновления мейоза путем предоставления ооцитам таких факторов, как циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) и циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) [14].

Учитывая синергизм развития ооцита и окружающих их соматических клеток, можно сделать вывод о том, что таргетная терапия адъювантными препаратами может не только обладать многофакторным влиянием на процессы метаболизма внутри яйцеклетки, но и иметь точки приложения на этапах роста и дифференцировки гранулезных клеток [15].

Миоинозитол и его применение в качестве адъювантной терапии при лечении бесплодия

Одной из молекул, участвующих в процессах репродукции и способствующих положительным исходам беременности, является миоинозитол. Ряд исследований подтверждает предположение о том, что эта молекула может обеспечивать лучшее качество ооцитов и эмбрионов [16-18]. В настоящее время препараты миоинозитола получили широкое применение при лечении бесплодия, обусловленном эндокринным фактором. Так, у пациенток с синдромом поликистозных яичников (СПКЯ) прием инозитолсодержащих препаратов способствует снижению уровня андрогенов (тестостерона и андростендиона), корректирует соотношение лютеинизируюшего гормона (ЛГ) к фолликулостимулирующему гормону (ФСГ), восстанавливает овуляцию и обеспечивает регулярность менструального цикла.

В систематическом обзоре P. Merviel и соавт. (2021) было продемонстрировано, что прием миоинозитола за 3 мес до овариальной стимуляции у пациенток с СПКЯ снижает суммарную дозу используемого гонадотропина, а также уровень эстрадиола в день введения триггера овуляции, что снижает риск развития синдрома гиперстимуляции яичников (СГЯ). Кроме того, авторы отметили тенденцию к увеличению количества полученных ооцитов MII [95% доверительный интервал (ДИ) 0,8-5,8], бластоцист хорошего качества (95% ДИ 0,3-6,7) и частоты наступления беременности (95% ДИ 0,8-1,8) [19].

Современные молекулярно-биологические исследования позволили очертить ряд патогенетических механизмов влияния производных миоинозитола на процессы оогенеза и оплодотворения, а также обосновать актуальность проведения исследований возможности использования инозитолсодержащих препаратов в качестве адъювантной терапии у пациенток с "бедным" ответов яичников [20].

Миоинозитол - наиболее распространенный стереоизомер циклического шестиатомного спирта инозитола. Значительная часть миоинозитола, используемая организмом в течение суток, синтезируется эндогенно, в основном клетками почек и печени, и около 25% от его суточной потребности поступает вместе с пищей. Патогенетическое обоснование использования инозитолсодержащих препаратов при лечении нарушений репродуктивной функции заключается в том, что миоинозитол является структурным компонентом вторичных мессенджеров, которые отвечают за передачу внутриклеточных сигналов от рецепторов ФСГ и инсулина, регуляцию метаболической адаптивности и пролиферации клеток, что способствует функционированию гранулезных и тека-клеток, продукции стероидов и развитию ооцитов. Кроме того, после проникновения сперматозоида в яйцеклетку и выделения им специфического фактора фосфолипазы Cζ (PLCζ) от инозитолфосфат-опосредованных сигнальных каскадов зависит инициация освобождения ооцита от ареста MII и успешность процесса оплодотворения [21, 22].

Наличие в строении миоинозитола 6 гидроксильных групп, которые могут быстро фосфорилироваться в ответ на потребности клетки, делает его универсальным субстратом для вторичных мессенджеров ряда фосфатидилинозитолов. Пластичность молекул инозитолсодержащих посредников, управляемая присоединением фосфатных групп к инозитоловому кольцу, делает энергоемким процесс перехода мессенджера из одного сигнального каскада в другой и обеспечивает своевременное переключение между процессами гликолиза и окислительного фосфорилирования (OXPHOS - oxidative phosphorylation), необходимое для поддерживания внутриклеточного гомеостаза [23].

Биохимический путь преобразования миоинозитола начинается с его превращения в один из фосфоинозитидов: PIP1, PIP2 или PIP3. Важнейшую роль из них играет фосфатидилинозитол-4,5-фосфат (PIP2), который не просто встраивается в клеточную мембрану, где способствует присоединению белков к специфическим доменам рецепторов с последующей активацией большого количества сигнальных каскадов, но и путем гидролиза фосфолипазой С расщепляется до 1,2-диацилглицерина (DAG) и инозитол-1,4,5-трифосфата (InsP3). InsP3 является ключевым вторичным мессенджером в передаче сигнала от рецепторов ФСГ и инсулина во внутриклеточные структуры кумулюсных клеток [24].

Роль передачи сигналов инозитолфосфатной системой от рецепторов ФСГ в успешном развитии ооцитов

Доказано, что способность ооцитов к развитию последовательно возрастает в соответствии с дифференцировкой и пролиферацией клеток гранулезы. Поэтому ФСГ, регулируя множество функций фолликулярных соматических клеток, опосредующих рост и развитие ооцитов, является центральным фактором приобретения ими компетентности [25].

ФСГ вырабатывается передней долей гипофиза и представляет гетеродимерный гликопротеин, состоящий из α- и β-субъединиц. α-Субъединица является общей для всех гипофизарных и плацентарных гликопротеиновых гормонов (ФСГ, ЛГ, ТТГ и ХГЧ), тогда как β-субъединица - гормоноспецифичная и связывается с внеклеточным доменом рецептора фолликулостимулирующего гормона (FSHR), располагающегося на клетках гранулезы. Показано, что ФСГ влияет на созревание и рекрутинг фолликулов с поздней преантральной или ранней антральной стадией, тогда как рост от примордиальной до поздней преантральной стадии не зависит от воздействия гонадотропинов. Это подтверждается тем, что при мутациях, вызывающих полную инактивацию FSHR, у женщин наблюдается аменорея, связанная с ранней блокадой фолликулярного созревания и сопровождается ультразвуковой (УЗ) картиной, соответствующей препубертатным яичникам с мелкими фолликулами [26].

Взаимодействие ФСГ с FSHR способствует активации множества сигнальных путей, которые регулируют экспрессию специфических генов-мишеней, индуцирующих развитие гранулезных клеток и стимулирующих продукцию эстрогенов (эстрона и эстрадиола) посредством трансформации с помощью фермента ароматазы (CYP19A1) андрогенов [дегидроэпиандростерона (ДГЭА), андростендиола и тестостерона] [27].

Также известно, что воздействие ФСГ на клетки гранулезы препятствует атрезии антральных и преовуляторных фолликулов путем фосфорилирования семейства транскрипционных факторов Forkhead (FoxO), устраняя их проапоптотическую активность [28]. Кроме того, на терминальных стадиях фолликулогенеза ФСГ способствует экспрессии рецепторов к лютеинизирующему гормону (ЛГ), располагающихся на мембране гранулезных и тека-клеток. Экспериментальные исследования на животных показали, что активация FSHR увеличивает уровни матричной РНК (мРНК), кодирующие основные коннексины и кадгерины; это приводит к увеличению количества трансзональных щелевых контактов (TZPs) между клетками гранулезы и яйцеклетки и способствует более интенсивному процессу обмена стероидными и пептидными гормонами, метаболитами и ионами, тем самым ускоряя процесс развития ооцита [29].

По принципу конформационной селективности FHSR активируют/ингибируют многочисленные компоненты сложной внутриклеточной сигнальной сети клеток гранулезы. Эта сеть включает несколько классических сигнальных путей, первичными эффекторами которых являются такие подтипы гетеротримерных G-белков, как Gs, Gi и Gq /11, а также активирует дополнительные сигнальные каскады, регулируемые фосфотирозином [адаптерным белком, взаимодействующим с доменом PH и лейциновой застежкой-молнией 1 (APPL1)], β-аррестинами и транскрипционным фактором O (FOXO)1a. Кроме того, известно, что FSHR взаимодействует с рецептором инсулиноподобного фактора роста-1 (IGF-1R), рецептором эпидермального фактора роста EGFR и со структурно родственным рецептором лютеинизирующего гормона LHCGR.

При взаимодействии FSHR с Gq-белками активируется сигнальный путь PI3K/AKT, вторичным мессенджером которого является фосфатидилинозитол-3,4,5-трифосфат (PIP3). Задействованные через сигнальный путь PI3K/Akt механизмы регулируют активацию фактора обмена гуаниновых нуклеотидов-7 (ARHGEF7) и циклина D1, что способствует фосфорилированию, утилизации из ядра фактора транскрипции FOXO1 и предотвращает процесс митофагии. Результаты исследований демонстрируют, что передача сигналов PI3K/Akt влияет на экспрессию генов фактора транскрипции E2F1, ГТФазы HRas, секретируемого фосфопротеина-1 (SSP1), блокирует их апоптотическую программу и стимулирует пролиферативную функцию [30]. Передача сигнала по сети фосфатидилинозитол (PI) 3‑киназы/AKT приводит к активации фермента mTOR, что стимулирует трансляцию рибосомной протеинкиназы S6 бета-1 (p70S6K). Активация этого фермента регулирует транскрипцию генов ингибина-α, ароматазы P450, стероидогенного фермента расщепления боковой цепи P450scc (катализирующего превращение холестерина в прегненолон), а также индуцируемого гипоксией фактора-1 HIF-1 (регулирующего экспрессию фактора роста эндотелия сосудов) [31].

По данным J. Kalous и соавт., сигнальный путь PI3K/Akt опосредует фосфорилирование коннексикнов Cx43 в щелевых трансзональных контактах (TZP) и играет существенную роль в коммуникации между развивающимся ооцитом и гранулезными кумулюсными клетками [32].

Ингибирование пути PI3K/Akt резко снижает уровни экспрессии гиалуронансинтазы 2 (HAS2) и фактора некроза опухоли TNFAIP6, ключевых ферментов, участвующих в стабилизации структуры высокомолекулярного гиалуронана (HA), основного компонента внеклеточного матрикса (ECM) [33]. Внеклеточный матрикс (ECM) кумулюсных гранулезных клеток является модулятором скорости оплодотворения, создает препятствие для сперматозоидов и участвует в их селекции [34].

Через активацию Gs-белка происходит передача сигнала по аденилатциклазной системе путем связывания вторичного посредника цАМФ с протеинкиназами. Известно, что АМФ-активируемая протеинкиназа (AMPK) играет главную роль в поддержании внутриклеточного энергетического баланса. На настоящий момент описано несколько механизмов действия данного фермента. При активации AMPK включает катаболические пути для производства АТФ, одновременно замедляя энергозатратные анаболические процессы. AMPK способна регулировать работу метаболических ферментов посредством прямого фосфорилирования. Кроме того, активация AMPK оказывает долгосрочное влияние на транскрипционную адаптацию генов метаболических ферментов к физиологическим ситуациям дефицита энергии. В экспериментальных исследованиях на животных было продемонстрировано, что стимуляция активности AMPK путем сверхэкспрессии активной формы субъединицы AMPKγ3 или приема агонистов AMPK приводит к увеличению количества митохондриальных ферментов и повышает экспрессию генов окисления липидов. Установлено, что AMPK представляет собой основной регулятор экспрессии митохондриальных генов в условиях нормального клеточного гомеостаза, а также их экспрессии при энергетическом стрессе [35]. Несмотря на то что в передаче сигнальных каскадов непосредственно от Gs-белка к AMPK инозитолфосфатные мессенджеры не участвуют, в своем исследовании S. Bang и соавт. установили, что изменение концентраций инозитол-полифосфат-мультикиназы (IPMK), отвечающей за синтез инозитол-1,3,4,5-тетракисфосфата, оказывает как ингибирующие, так и стимулирующее действие на передачу сигналов от AMPK к нижележащим вторичным мессенджерам в зависимости от тяжести клеточного стресса [36].

Таким образом, результаты молекулярно-биологических исследований показывают, что координация многофакторного влияния ФСГ на функционирование гранулезных клеток осуществляется посредством передачи сигналов инозитолфосфатными молекулами. Поэтому насыщение фолликулярной среды миоинозитолом перед вступлением в программу ЭКО потенциально увеличивает чувствительность яичников к введению экзогенного ФСГ, способствует увеличению пролиферативной активности гранулезных клеток, усиливает стероидогенез, обеспечивает адекватную коммуникацию и передачу энергетических субстратов, факторов роста между ооцитом и окружающими соматическими клетками [21].

Значение инозитолфосфатного пути в активации ооцитов

Значение инозитолфосфатного пути в активации ооцитов продемонстрировано в ряде исследований [37, 38]. Во время фолликулогенеза незрелый ооцит на стадии зародышевого пузырька (GV) находится в первой мейотической профазе и возобновляет мейоз в ответ на всплеск ЛГ, однако деление ооцита останавливается во второй мейотической метафазе (MII). Арест клеточного цикла на стадии MII обусловлен высокой активностью фактора, способствующего созреванию (MPF). Это белковый комплекс ооцита, обеспечивающий разблокировку второй стадии деления мейоза после оплодотворения, представляет собой гетеродимерный белок, состоящий из 2 субъединиц: циклин-зависимой киназы-1 (CDK1) и циклина B. Для завершения мейотического деления, оплодотворения и развития эмбриона необходима успешная активация ооцита. Процесс активации инициируется сперматозоидом, когда он высвобождает спермоспецифический фактор PLCζ, который гидролизует липидную молекулу мембраны ооцита, фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP2), до инозитол-1,4,5-трифосфата (InsP3) и диацилглицерина (DAG). Молекула InsP 3 связывается с инозитол-1,4,5-трифосфатным рецептором 1-го типа (InsP 3 R), что вызывает осцилляцию цитоплазматического Ca²⁺ за счет высвобождения Ca²⁺ из эндоплазматического ретикулума. Повышение концентрации Ca²⁺ приводит к активации Ca²⁺/кальмодулин-зависимой протеинкиназы II (CaMKII), которая, в свою очередь, фосфорилирует ранний митотический ингибитор 2 (Emi2), играющий роль в поддержании высоких уровней MPF во время остановки деления на стадии MII. Фосфорилирование Emi2 приводит к нарушению ингибирования им комплекса, стимулирующего анафазу (APC). Повышение содержания APC/C в цитоплазме ооцита запускает механизм полиубиквитинирования циклина B, одной из субъединиц MPF [32-34]. Деградация циклина B снижает уровень MPF, позволяя завершить клеточный цикл (от метафазы до анафазы) [39].

Нарушения процесса активации ооцитов могут быть связаны не только с генетическими мутациями, влияющими на способность фактора спермы фосфолипазы С zeta (PLCζ) индуцировать осцилляцию Ca²⁺, но и с дефектом передачи сигнальных каскадов на уровне PIP2-InsP3 - CaMKII. Предполагают, что неудачи оплодотворения в программах ЭКО, когда у партнера не наблюдали отклонений в количественных показателях, параметрах подвижности, морфологии и фрагментации ДНК сперматозоидов, могут быть обусловлены аномально низким содержанием фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата (PIP2) в ооцитах. Эти наблюдения подтверждаются исследованиями, в которых истощение фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата в цитоплазматических везикулах с помощью инозитолфосфатаз приводило к отсутствию повышения концентрации внутриплазматического Ca²⁺ и остановке активации ооцитов [40].

Исследование применения миоинозитола у пациенток с "бедным" ответом яичников, подтверждающее патогенетические механизмы терапии

Клиническая эффективность применения миоинозитола в качестве адъюванта на этапе подготовки к программе ЭКО у пациенток с "бедным" ответом яичников была оценена в 2 рандомизированных исследованиях. Так, по данным F. Caprio и соавт. (2015) назначение 4 г миоинозитола в комбинации с 400 мкг фолиевой кислоты в течение 3 мес перед протоколом ЭКО по сравнению с пациентками, принимавшими только 400 мкг фолиевой кислоты, позволило снизить суммарную дозу гонадотропинов (1975±298 против 2212±312 МЕ, p=0,004). Несмотря на то что среднее количество полученных ооцитов было одинаковым в 2 исследуемых группах, отмечено статистически значимое увеличение количества ооцитов МII у женщин основной группы (80,5 против 66,6%, p=0,01). Использование миоинозитола при подготовке к программе ЭКО позволило увеличить частоту оплодотворений с 84 до 87%, образование бластоцист хорошего качества - с 81,9 до 87,9%, частоту имплантации - с 9 до 10,8%, частоту наступления беременности - с 15 до 18,4% [41].

В аналогичном исследовании S. Mohammadi и соавт. (2021) продемонстрировали, что прием препаратов миоинозитола с фолиевой кислотой у пациенток с "бедным" ответом яичников перед овариальной стимуляцией в сравнении с приемом только фолиевой кислоты увеличивал индекс чувствительности яичников (OSI), рассчитанный путем деления суммарной дозы рекомбинантного ФСГ на количество полученных ооцитов (7,4±0,7 против 0,43±0,27, p =0,04), а также частоту оплодотворения (p=0,02). Статистическая значимость в отношении изменения показателей наступлении биохимической и клинической беременности установлена не была [42].

Анализируя данные литературы, касающиеся результатов молекулярно-биологических исследований в этом направлении, следует отметить, что для оценки эффективности таргетной терапии у пациенток с "бедным" ответом яичников, направленной на регуляцию инозитолфосфатной системы передачи внутриклеточных сигналов, перспективно не только проведение исследований, изучающих параметры овариальной стимуляции и эмбриологического этапа программ ЭКО, но и работ, оценивающих состояние метаболических путей созревания ооцитов и окружающих их соматических клеток [43]. Фолликулярная жидкость (ФЖ) является микросредой, в которой развивается ооцит. Она образуется в результате секреции гранулезных и мембранных клеток, ооцитов и диффузии компонентов плазмы из капилляров в полость фолликула. Ее основные компоненты включают гормоны, факторы роста, цитокины, белки, стероиды, аминокислоты и полисахариды [44]. Являясь микроокружением для роста и развития фолликулов и ооцитов, ФЖ представляет среду для обмена веществ и энергии между ооцитами и внеклеточной средой, а изменения компонентов ФЖ могут отражать метаболический уровень и потенциал развития ооцитов. Поэтому изучение изменений в составе метаболитов фолликулярной жидкости может выявить факторы, влияющие на компетентность яйцеклеток и эмбрионов, а также определить прогностические маркеры исходов беременностей у пациенток с "бедным" ответом [45].

Актуальным молекулярным методом, который может быть использован в дальнейших исследованиях, является хроматография-масс-спектрометрия, с помощью которой можно изучить метаболомный профиль фоллликулярной жидкости. J. Li и соавт. (2022) из 994 метаболитов выделили 10 компонентов фолликулярной жидкости, уровни которых коррелировали с получением большего количества ооцитов, увеличением частоты оплодотворения и количества бластоцист хорошего качества [46].

C. Liang и соавт. (2021) в своем исследовании идентифицировали 15 метаболитов оксилипинов, повышение содержания которых в фолликулярной жидкости ассоциировалось с увеличением количества извлеченных ооцитов, ооцитов MII и частоты оплодотворения [47]. F. He и соавт. (2023) продемонстрировали целесообразность анализа метаболомного профиля фолликуллярной жидкости для оценки влияния гормона роста на исходы программ ЭКО у пациенток с "бедным" ответом яичников [48].

Фолликулярная жидкость пациенток с "бедным" ответом демонстрирует уникальные метаболические характеристики. Эти данные могут предоставить полезную биохимическую информацию и исследовательскую основу не только для изучения патогенетических механизмов снижения овариального резерва и прогнозирования резервной функции яичников, но и поиска новых подходов для улучшения результативности программ ВРТ [49].

Заключение

В заключение следует отметить, что передача внутриклеточных сигналов с помощью инозитолфосфатной системы является одним из ключевых процессов, участвующих в поддержании энергетического гомеостаза и обеспечении нормального развития ооцитов и фолликуллярных соматических клеток, а также активации яйцеклеток и успешном оплодотворении. Таргетная адъювантная терапия в периконцепционном периоде, направленная на инозитолфосфатные сигнальные пути, потенциально может положительно влиять на исходы программ ЭКО у пациенток с "бедным" ответом яичников, составляющих значительную часть от всех женщин, обращающихся в клиники репродукции для лечения бесплодия. Проведение исследований с использованием современных молекулярных методов, оценивающих адекватность метаболизма в ооцитах, клетках гранулезы и тека-клетках во время овариальной стимуляции, позволит получить патогенетическое обоснование адъювантной терапии для широкого внедрения ее в клиническую практику.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Barrenetxea G., Hernández C., Herrero J., Martínez Navarro L., Muñoz M., Rubio J.M., et al. Use of gonadotropins in ovarian stimulation in Spain: Delphi consensus. J Obstet Gynaecol. 2023; 43 (1): 2174692.

2. Safdari-Dehcheshmeh F., Noroozi M., Taleghani F., Memar S. Factors influencing the delay in childbearing: a narrative review. Iran J Nurs Midwifery Res. 2023; 28 (1): 10-9.

3. Abu-Musa A., Haahr T., Humaidan P. Novel physiology and definition of poor ovarian response; clinical recommendations. Int J Mol Sci. 2020; 21 (6): 2110.

4. Esteves S.C., Yarali H., Vuong L.N., Conforti A., Humaidan P., Alviggi C. POSEIDON groups and their distinct reproductive outcomes: effectiveness and cost-effectiveness insights from real-world data research. Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol. 2022; 85 (pt B): 159-87.

5. Roque M., Haahr T., Esteves S.C., Humaidan P. The POSEIDON stratification - moving from poor ovarian response to low prognosis. JBRA Assist Reprod. 2021; 25 (2): 282-92.

6. Orvieto R. Stop GnRH-agonist/GnRH-antagonist protocol: a different insight on ovarian stimulation for IVF. Reprod Biol Endocrinol. 2023; 21 (1): 13.

7. Jiao Z., Bukulmez O. Potential roles of experimental reproductive technologies in infertile women with diminished ovarian reserve. J Assist Reprod Genet. 2021; 38 (10): 2507-17.

8. Hsu C.C., Hsu I., Lee L.H., Hsu R., Hsueh Y.S., Lin C.Y., et al. Ovarian follicular growth through intermittent vaginal gonadotropin administration in diminished ovarian reserve women. Pharmaceutics. 2022; 14 (4): 869.

9. Zhu F., Yin S., Yang B., Li S., Feng X., Wang T., et al. TEAS, DHEA, CoQ10, and GH for poor ovarian response undergoing IVF-ET: a systematic review and network meta-analysis. Reprod Biol Endocrinol. 2023; 21 (1): 64.

10. Liao Z., Li Y., Li C., Bian X., Sun Q. Nuclear transfer improves the developmental potential of embryos derived from cytoplasmic deficient oocytes. iScience. 2023; 26 (8): 107299.

11. Tesarik J., Mendoza-Tesarik R. Mitochondria in human fertility and infertility. Int J Mol Sci. 2023; 24 (10): 8950.

12. Catandi G.D., Bresnahan D.R., Peters S.O., Fresa K.J., Maclellan L.J., Broeckling C.D., et al. Equine maternal aging affects the metabolomic profile of oocytes and follicular cells during different maturation time points. Front Cell Dev Biol. 2023; 11: 1239154.

13. Fontana J., Martínková S., Petr J., Žalmanová T., Trnka J. Metabolic cooperation in the ovarian follicle. Physiol Res. 2020; 69 (1): 33-48.

14. Pei Z., Deng K., Xu C., Zhang S. The molecular regulatory mechanisms of meiotic arrest and resumption in Oocyte development and maturation. Reprod Biol Endocrinol. 2023; 21 (1): 90.

15. Shi Y.Q., Zhu X.T., Zhang S.N., Ma Y.F., Han Y.H., Jiang Y., et al. Premature ovarian insufficiency: a review on the role of oxidative stress and the application of antioxidants. Front Endocrinol (Lausanne). 2023; 14: 1172481.

16. Wdowiak A., Filip M. The effect of myo-inositol, vitamin D3 and melatonin on the oocyte quality and pregnancy in in vitro fertilization: a randomized prospective controlled trial. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2020; 24 (16): 8529-36.

17. Canosa S., Paschero C., Carosso A., Leoncini S., Mercaldo N., Gennarelli G., et al. Effect of a combination of myo-inositol, alpha-lipoic acid, and folic acid on oocyte morphology and embryo morphokinetics in non-PCOS overweight/obese patients undergoing IVF: a pilot, prospective, randomized study. J Clin Med. 2020; 9 (9): 2949.

18. Mohammadi F., Ashrafi M., Zandieh Z., Najafi M., Niknafs B., Amjadi F.S., et al. The effect of preincubation time and myo-inositol supplementation on the quality of mouse MII oocytes. J Reprod Infertil. 2020; 21 (4): 259-68.

19. Merviel P., James P., Bouée S., Le Guillou M., Rince C., Nachtergaele C., et al. Impact of myo-inositol treatment in women with polycystic ovary syndrome in assisted reproductive technologies. Reprod Health. 2021; 18 (1): 13.

20. Galatis D., Kalopita K., Grypiotis I., Flessas I., Kiriakopoulos N., Micha G. Researching the phenomenon of poor ovarian responders and management strategies in IVF: a narrative review. Acta Med Acad. 2022; 51 (2): 108-22.

21. Dinicola S., Unfer V., Facchinetti F., Soulage C.O., Greene N.D., Bizzarri M., et al. Inositols: from established knowledge to novel approaches. Int J Mol Sci. 2021; 22 (19): 10575.

22. Storey A., Elgmati K., Wang Y., Knaggs P., Swann K. The role of ATP in the differential ability of Sr2+ to trigger Ca2+ oscillations in mouse and human eggs. Mol Hum Reprod. 2021; 27 (1): gaaa086.

23. Tu-Sekine B., Kim S.F. The inositol phosphate system - a coordinator of metabolic adaptability. Int J Mol Sci. 2022; 23 (12): 6747.

24. Bizzarri M., Monti N., Piombarolo A., Angeloni A., Verna R. Myo-inositol and D-chiro-inositol as modulators of ovary steroidogenesis: a narrative review. Nutrients. 2023; 15 (8): 1875.

25. Sugimura S., Richani D., Gilchrist R.B. Follicular guidance for oocyte developmental competence. Anim Reprod. 2018; 15 (suppl 1): 721-5.

26. Oduwole O.O., Huhtaniemi I.T., Misrahi M. The roles of luteinizing hormone, follicle-stimulating hormone and testosterone in spermatogenesis and folliculogenesis revisited. Int J Mol Sci. 2021; 22 (23): 12735.

27. Recchia K., Jorge A.S., Pessôa L.V.F., Botigelli R.C., Zugaib V.C., de Souza A.F., et al. Actions and roles of FSH in germinative cells. Int J Mol Sci. 2021; 22 (18): 10110.

28. Chu Y.L., Xu Y.R., Yang W.X., Sun Y. The role of FSH and TGF-β superfamily in follicle atresia. Aging (Albany NY). 2018; 10 (3): 305-21.

29. Marchais M., Gilbert I., Bastien A., Macaulay A., Robert C. Mammalian cumulus-oocyte complex communication: a dialog through long and short distance messaging. J Assist Reprod Genet. 2022; 39 (5): 1011-25.

30. Artini P.G., Tatone C., Sperduti S., D’Aurora M., Franchi S., Di Emidio G., et al.; Italian Society of Embryology, Reproduction and Research (SIERR). Cumulus cells surrounding oocytes with high developmental competence exhibit down-regulation of phosphoinositol 1,3 kinase/protein kinase B (PI3K/AKT) signalling genes involved in proliferation and survival. Hum Reprod. 2017; 32 (12): 2474-84.

31. Ulloa-Aguirre A., Reiter E., Crépieux P. FSH receptor signaling: complexity of interactions and signal diversity. Endocrinology. 2018; 159 (8): 3020-35.

32. Kalous J., Aleshkina D., Anger M. A role of PI3K/Akt signaling in oocyte maturation and early embryo development. Cells. 2023; 12 (14): 1830.

33. Nagyová E., Němcová L., Camaioni A. Cumulus extracellular matrix is an important part of oocyte microenvironment in ovarian follicles: its remodeling and proteolytic degradation. Int J Mol Sci. 2021; 23 (1): 54.

34. Keeble S., Firman R.C., Sarver B.A.J., Clark N.L., Simmons L.W., Dean M.D. Evolutionary, proteomic, and experimental investigations suggest the extracellular matrix of cumulus cells mediates fertilization outcomes†. Biol Reprod. 2021; 105 (4): 1043-55.

35. Cantó C., Auwerx J. PGC-1alpha, SIRT1 and AMPK, an energy sensing network that controls energy expenditure. Curr Opin Lipidol. 2009; 20 (2): 98-105.

36. Bang S., Kim S., Dailey M.J., Chen Y., Moran T.H., Snyder S.H., et al. AMP-activated protein kinase is physiologically regulated by inositol polyphosphate multikinase. Proc Natl Acad Sci USA. 2012; 109 (2): 616-20.

37. Lin Y., Huang Y., Li B., Zhang T., Niu Y., Hu S., et al. Novel mutations in PLCZ1 lead to early embryonic arrest as a male factor. Front Cell Dev Biol. 2023; 11: 1193248.

38. Kashir J., Ganesh D., Jones C., Coward K. Oocyte activation deficiency and assisted oocyte activation: mechanisms, obstacles and prospects for clinical application. Hum Reprod Open. 2022; 2022 (2): hoac003.

39. Uh K., Hay A., Chen P., Reese E., Lee K. Design of novel oocyte activation methods: the role of zinc. Biol Reprod. 2022; 106 (2): 264-73.

40. Yeste M., Jones C., Amdani S.N., Patel S., Coward K. Oocyte activation deficiency: a role for an oocyte contribution? Hum Reprod Update. 2016; 22 (1): 23-47.

41. Caprio F., D’Eufemia M.D., Trotta C., Campitiello M.R., Ianniello R., Mele D., et al. Myo-inositol therapy for poor-responders during IVF: a prospective controlled observational trial. J Ovarian Res. 2015; 8: 37.

42. Mohammadi S., Eini F., Bazarganipour F., Taghavi S.A., Kutenaee M.A. The effect of Myo-inositol on fertility rates in poor ovarian responder in women undergoing assisted reproductive technique: a randomized clinical trial. Reprod Biol Endocrinol. 2021; 19 (1): 61.

43. Viardot-Foucault V., Zhou J., Bi D., Takinami Y., Chan J.K.Y., Lee Y.H. Dehydroepiandrosterone supplementation and the impact of follicular fluid metabolome and cytokinome profiles in poor ovarian responders. J Ovarian Res. 2023; 16 (1): 107.

44. Bastos D.C.D.S., Chiamolera M.I., Silva R.E., Souza M.D.C.B., Antunes R.A., Souza M.M., et al. Metabolomic analysis of follicular fluid from women with Hashimoto thyroiditis. Sci Rep. 2023; 13 (1): 12497.

45. Liu A., Shen H., Li Q., He J., Wang B., Du W., et al. Determination of tryptophan and its indole metabolites in follicular fluid of women with diminished ovarian reserve. Sci Rep. 2023; 13 (1): 17124.

46. Li J., Zhang Z., Wei Y., Zhu P., Yin T., Wan Q. Metabonomic analysis of follicular fluid in patients with diminished ovarian reserve. Front Endocrinol (Lausanne). 2023; 14: 1132621.

47. Liang C., Zhang X., Qi C., Hu H., Zhang Q., Zhu X., et al. UHPLC-MS-MS analysis of oxylipins metabolomics components of follicular fluid in infertile individuals with diminished ovarian reserve. Reprod Biol Endocrinol. 2021; 19 (1): 143.

48. He F., Wang F., Yang Y., Yuan Z., Sun C., Zou H., et al. The effect of growth hormone on the metabolome of follicular fluid in patients with diminished ovarian reserve. Reprod Biol Endocrinol. 2023; 21 (1): 21.

49. Song H., Qin Q., Yuan C., Li H., Zhang F., Fan L. Metabolomic profiling of poor ovarian response identifies potential predictive biomarkers. Front Endocrinol (Lausanne). 2021; 12: 774667.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)