Невысокий митотический индекс цитотрофобласта может быть связан с особенностями клеточного цикла этих клеток. При изучении хориона человека 6-16 недель беременности с Н3-тимидином было обнаружено, что временные параметры клеточного цикла цитотрофо- бласта общей продолжительностью 15 часов обнаруживают сходство с хорионкарциномой [33]. Так, митотический цикл клеток Лангханса на ранних этапах развития характеризуется длительной постмитотической фазой G1 (7 часов). Синтез ДНК составляет 5,5 часа, после которого следует короткая предмитотическая фаза G2 (2 часа) и очень короткий по времени митоз. Согласно другим данным, полученным в исследованиях с помощью БДУ [903], продолжительность цикла клеток цитотрофобласта составляет 36 часов: фаза G2 занимает не более 4 часов, S-фаза — 10-16 часов, период G1 варьирует в широких пределах, а митотическая фаза оценивается как непродолжительная. Таким образом, данные относительно продолжительности клеточного цикла клеток цитотрофобласта и отдельных его фаз крайне противоречивы. Между тем, временные параметры митотического цикла клеток мезенхимной стромы в условиях in vitro по продолжительности отдельных фаз и цикла в целом соответствуют клеточному циклу фибробластов и амниотического эпителия [290, 543].
Рис.4.15. Методические подходы к анализу хромосом клеток цитотрофобласта на «прямых» препаратах из ворсинчатого хор-иона или плаценты: а — GTG (47,XX, + 7); б — QFH/AcD (47,XX, +21); в — FPG (47,XXX); г — RBA (46,XX); д — CBG (46,XY) е — QFH/MG (46,XY,9ph); ж—Ag-NOR+QFH/AcD; з — Ag-NOR+G; и — СХО (эндомитоз); к — FISH c ДНК-зондом D18Z1 (47,XX, +i(18p)); л — FISH c цельнохромосомным ДНК-зондом к хромосоме 4 (46,XY, t(4;15)); м — FISH c ДНК-зондом DXZ1 (45,X)
Предпринимались неоднократные попытки выявить корреляцию между морфологическими особенностями ворсин хориона и величиной митотического индекса клеток цитотрофобласта. В частности, сообщалось о прямой корреляции между степенью васкуляризации ворсин и митотической активностью [24]. Вместе с тем, большинство исследователей сходятся во мнении, что степень васкуляризации, наличие терминальных ворсин и другие особенности строения хориона, не коррелируют с величиной митотического индекса на «прямых» препаратах из ворсин хориона [509, 737].
Предполагается, что процессы пролиферации и дифференциации цитотрофобласта могут зависеть от концентрации кислорода [111]. По крайней мере, культивирование ворсин хориона in vitro в атмосфере с высоким (5 %) содержанием СО2 и низким (2 %) кислорода сопровождается увеличением митотической активности, тогда как 20%-ное содержание кислорода приводит к остановке клеточных делений [754]. Подъем митотической активности в условиях гипоксии, возможно, обусловлен активизацией экспрессии в клетках цитотрофобласта цик- лина В, регулирующего вступление клеток в митоз [754]. Любопытно, что митотическая активность клеток Лангханса зависит от времени суток — в вечерне-ночное время их митотическая активность в 2-3 раза выше по сравнению с утренне-дневным [33].
Известно, что пролиферация клеток цитотрофобласта варьирует в зависимости от срока беременности, что, очевидно, связано с особенностями функций хориона и плаценты. С начала второго триместра до конца беременности митотическая активность клеток цитотрофобласта постепенно снижается [832], что сопровождается постепенным истощением цитотрофобластического слоя [275]. Однако число митозов на «прямых» цитогенетических препаратах во II и даже в III триместрах беременности по мнению ряда авторов может оказаться вполне достаточным для кариотипирования плода [328, 565].
Уместно напомнить, что «прямые» препараты в зарубежных центрах пренатальной диагностики используются лишь в первом триместре беременности. Внедрение плацентобиопсии в клиническую практику потребовало определения верхних границ срока беременности, когда пренатальная диагностика с использованием «прямых» препаратов из плаценты нецелесообразна. Для выбора диагностических сроков, оптимальных для кариотипирования плода во II триместре беременности, мы предприняли специальное исследование митотической активности клеток цитотрофобласта на прямых диагностических препаратах от 134 плодов разных сроков развития [99].
Подсчет митотического индекса (МИ) проводили по общепринятой формуле МИ = Nm/N, где Nm — число митозов, а N — общее количество клеток в исследуемой совокупности. Данная величина характеризует удельное значение фракций клеток, находящихся в митозе [108]. Из каждого образца анализировали по 1-3 препарата, полученные результаты суммировали.
Следует отметить, что несмотря на заметные индивидуальные различия, МИ в I триместре (максимум в срок 11-12 недель беременности) в среднем в 2 раза превышает таковой во II триместре и на порядок — в III триместре беременности (рис. 4.16) (F = 48,09; Р lt; 0,01). Эти результаты подтвердили эмпирические наблюдения о том, что результативность пренатальной диагностики хромосомных болезней с использованием «прямых» препаратов на ранних сроках беременности выше, чем во втором триместре.
Как известно, в конце I триместра беременности завершается формирование плаценты, и она начинает выполнять все присущие ей многообразные функции (см. главу 1). В этот период происходит активная дифференцировка клеток цитотрофобласта и их слияние с образованием характерного синцития (синцитиотрофобласт) (рис. 1.14). Отмечается активный синтез белков, специфичных для хориального эпителия, в частности, хорионического гонадотропина (ХГЧ) и трофобластичес- кого p-гонадотропина (ТБГ) [353].
В литературе имеются многочисленные сведения о взаимосвязи между секрецией ХГЧ, дифференцировкой и пролиферацией трофо- бласта. Исследованию особенностей синтеза ХГЧ и его субъединиц клетками хориона посвящена обширная литература [338, 438, 886]. Известно, что ХГЧ играет решающую роль в процессах пролиферации цитотрофобласта и его дифференцировки в синцитиотрофобласт. В свою очередь, для нормальной продукции ХГЧ необходим пул клеток цитотрофобласта. Активной пролиферации цитотрофобласта в первом триместре соответствует значительное увеличение уровня Р-ХГЧ в сыворотке крови матери [731]. Наши данные о наличии тенден-
ции к увеличению митотического индекса клеток цитотрофобласта при высоких показателях уровня ХГЧ в сыворотке крови матери во втором триместре беременности (рис. 4.17) подтверждают такую корреляцию.
Таким образом, цитотрофобласт является камбиальным слоем синцитиотрофобласта и совместно с ним обеспечивает гормональную функцию плаценты. Клетки цитотрофобласта претерпевают интенсивные митотические деления в первом триместре беременности; пик их митотической активности совпадает с высоким уровнем синтеза и секреции ХГЧ. Обнаруженная зависимость между повышенным уровнем ХГЧ и увеличением митотического индекса цитотрофобласта свидетельствует в пользу сопряженности этих процессов. МИ в цитотрофо- бласте косвенно отражает функциональное состояние плаценты. Поэтому при выборе тактики цитогенетической пренатальной диагностики во II триместре беременности следует учитывать уровень ХГЧ в сыворотке крови матери. С другой стороны, высокий МИ в клетках цитотрофобласта в поздние сроки беременности можно рассматривать как предвестник плацентарной недостаточности и гипоксии плода, что позволяет своевременно рекомендовать проведение профилактики этих наиболее частых акушерских осложнений (см. главу 9).