Citokini I Funkcija Jajnika

www.medicacentar.info

Medica Centar privatna ginekolosko-akuserska ordinacija Novosadska 1/c, Nis, Srbija tel: 018-249-178; 064-295-1004

http://www.medicacentar.info

CITOKINI I FUNKCIJA JAJNIKA ULOGA IMUNSKIH FAKTORA U FUNKCIJI JAJNIKA Sazrevanje i osolobadjanje jajne celije, kao i hormonska regulacija funkcionisanja polnih organa predstavljaju najvaznije funkcije jajnika. Molekularnu osnovu ovih procesa cine hormoni H-H-ovarijalne osovine ali i mnogi drugi regulatorni faktori kao sto su prostaglandini, citokini, faktori rasta, neuropeptidi, neurotransmiteri i sl. Svi pobrojani faktori razvijaju medjusobne interakcijeske odnose gradeci viseslojan kontrolni mehanizma ovarijalne funkcije. Ranije su citokini smatrani regulatornim molekulima funkcije imunskih celija i imunske reakcije. Medjutim, danas je poznato da skoro sve celije mogu da sekretuju citokine, kao i da svoju funkciju uskladjuju u odnosu na citokinski milje. U tom smislu, postoji veliki broj publikacija koje nedvosmisleno ukazuju na povezanost citokina i ovarijalne funkcije. Uzimajuci u obzir cinjenicu da najznacajniji pul sekrecije citokina ipak predstavljaju celije imunskog sistema, veza izmedju imunskog sistema, imunske reakcije i ovarijalne funkcije sve vise dobaija na znacaju. Moderne tehnologije rekombinantnih citokina omogucele su izucavanje efekata citokina u in vitro uslovima, bez ometajuceg prisustva imunskih celija ili tzv. "citokinske salate" koja se razvija za vreme zapaljenjske reakcije. Na tabeli br. 1 prikazani su najvazniji citokini, distribucija odgovarajucih www.medicacentar.info

1

www.medicacentar.info

citokinskih receptora na celijama jajnika, kao i orijentacioni efekti na neke funkcije janika. POPULACIJE IMUNSKIH CELIJA JAJNIKA

Tkivo jajnika sadrzi sve populacije imunskih celija pocev od makrofaga, dendriticnih celija, visokospecijalizovanih APCs, granulocita, svih subpopulacija T i B limfocita pa do NK celija. Sve ove celije obavljaju funkciju imunskog nadzora i zastite tkiva janika od mikroba i pojave tumorskih celija. U kontekstu obavljanja svoje osnovne funkcije kontrolni mehanizmi imunskih celija su neraskidivo povezani sa ciklicnim odvijanjem reproduktivnih procesa gradeci celinu koja funkcionise na uzrocnoposledicnim principima. Oplodjnje nije "sudar" spermatozoida i jajne celije vec mnogo vise od toga.

www.medicacentar.info/movies/oplodjenje.wmv MAKROFAZI JAJNIKA

Makrofazi su prisutni u svim organima i tkivima. Ove celije su zaduzene za ciscenje celijskog otpada, prepoznavanje, eliminaciju i/ili prezentaciju antigena. Osim toga, uloga makrofaga u imunskoj reakciji je sadrzana i u sekreciji citave serije citokina, aktivaciji ostalih imunskih celija i razvijanju zapaljenjske reakcije. Citokini koje sekretuju makrofazi nakon stimulacije celijskim detritusom ili antigenima su IL-1, IL-6, IL-8, TNF-a, TNF-b, G-CSF, M-CSF, GM-CSF i bFGF (1,2). Prisustvo makrofaga je dokazano u svim anatomsko-histoloskim elementima janika, uz napomenu da njihov broj, stepen aktivnosti kao i receptorski fenotip fluktuiraju u zavisnosti od faze menstrualnog ciklusa (3). Najznacajnije promene u koncentraciji ovarijalnih makrofaga su zabelezene u folikularnom zidu za vreme sazrevanja folikula i u zutom telu tokom njegovog zivota. Osim toga, postoje dokazi da mnogi patoloski procesi mogu znacajno izmeniti koncentraciju makrofaga u tkivu janika kao i njihov fenotip (3). Broj makrofaga u zidu folikula se progresivno povecava sa njegovim rastom i sazrevanjem, da bi u vreme ovulacije njihova koncentracija bila najveca. Nasuprot ovome, atreticni folikuli sadrze znatno manji broj makrofaga koji eksprimiraju HLA-DR antigene sto ukazuje na stanje pobudjenosti i povisene citokinske aktivnosti (3,4).

www.medicacentar.info

2

www.medicacentar.info

Zuto telo takodje sadrzi makrofage, a njihov broj se progresivno povecava sa starenjem zutog tela. Rani stadijumi zutog tela sadrze retke makrofage, dok zuto telo u regresiji obiluje ovim celijama. Smatra se da je osnovna funkcija makrofaga u zutom telu fagocitoza lutealnih celija u apoptozi. Makrofazi zutog tela u regresiji takodje eksprimiraju HLA-DR (2,3). Jos uvek je otvoreno pitanje da li makrofazi atreticnih folikula i zutog tela ucestvuju u inicijaciji apoptoze folikularnih i lutealnih celija ili se aktiviraju nakon zavrsenih apoptotickih dogadjanja. Podatak da su makrofazi zutog tela u regresiji puni lipdnih depozita idu u prilog pretpostavci da je njihova uloga iskljucivo u ciscenju celisjkog otpada i reparaciji tkiva (3). Nasuprot ovome, dokazi o makrofagalnoj sekreciji citokina kao sto su IFN-g i TNF-a, koji mogu aktivirati apoptoticke signale na folikularnim celijama govore u prilog aktvnog ucesca makrofaga u ciklicnim promenama jajnika (5). Patoloski procesi na jajnicima kao sto je endometrioza mogu znacajno uticati na broj i distribuciju makrofaga u jajnicima. Jajnici zahvaceni endometriozom pokazuju jaku makrofagalnu infiltraciju strome i samog endometrioticnog zarista. Atreticni folikuli endometrioticnih jajnika sadrze znatno vise makrofaga nego folikuli normalnih jajnika. Rano zuto telo jajnika zahvacenog endometriozom takodje sadrzi povecanu koncentraciju makrofagalnih celija (3,4). Uzimajuci u obzir podatke da makrofazi imaju znacajnu ulogu u procesima atrezije folikula i luteolize pretpostavka o povezanosti hormonskih poremecaja i makrofagalne funkcije je sasvim realna. Broj i distribucija makrofaga u stromi, hilusu, folikulima i zutom telu policisticnih jajnika ne razlikuje se znacajno u poredjenju sa normalnim jajnicima (3,4,6). LIMFOCITI JAJNIKA

U tkivu jajnika se mogu registrovati B i T limfociti ali su u funkcionalnom smislu najznacjnije subpopulacije T limofcita oznacene kao Th1 (T helper cell type - 1) i Th2 (T helper cell type - 2) limfociti. Osim Th celija koje eksprimiraju CD4 receptor u tkivu jajnika postoje i CD8+ celije koje mogu pripadati subpopulaciji citotoksicnih limfocita (CTL) ili subpopulaciji supresorskih limfocita (Ts) (3,4). Dominantna aktivnost Th1 ili Th2 limfocita predodredjuje tip citokinske mreze u tkivu jajnika. Aktivacija Th1 limfocita ima za posledicu oslobadjanje proinflamatornih citokina kao sto su IL-2, TNF-a, IFN-g, IL-12 i IL-18, dok aktivacija Th2 limfocita rezultuje oslobadjanjem citokina pretezno antiinflamatornog tipa kao sto su IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 i TGF-b. Aktivirane Th1 celije i proinflamatorni citokini stimulisu celularni imunski odgovor posredovan NK celijama i CTL, dok Th2 limfociti i prateci, antiinflamatorni citokini stimulisu humoralnim imunski odgovor posredovan antitelima, komplementom i CD16+ celijama. Ove celije eksprimiraju receptor za Fc fragment antitela i mogu ucestvovati u eliminaciji antigena ili citolizi ciljnih celija uz posredovanje antitela bez ucesca komplementa. Receptor za Fc fragment antitela (CD16) poseduju www.medicacentar.info

3

www.medicacentar.info

makrofazi, polimorfonuklearni leukociti, neke subpopulacije NK celija, trombociti i sl. (7). Distribucija limfocita u tkivu jajnika je slicna distribuciji makrofaga. Rani folikuli sadrze mali broj limfocita, da bi se njihov broj progresivno povecavao sa rastom i sazrevanjem folikula, dok atreticni folikuli sadrze najveci broj limfocita (3). Medjutim, u nekim izvestajima se navodi da se broj limfocita u folikulu ne menja tokom menstrualnog ciklusa (4). Precizno definisana uloga folikularnih limfocita za sada nije poznata, iako postoje dokazi o aktivaciji limfocita u atreticnim folikulima i ekspresiji aktivacionog markera HLA-DR (3). Folikularna tecnost sadrzi IFN-g, ali nije poznato da li se koncentracija ovog citokina menja tokom ciklusa. IFN-g inhibise sintezu estrogena najverovatnije mehanizmom aktivacije apoptoze folikularnih celija, uz napomenu da se u prisustvu TNF-a efekti IFN-g visestruko povecavaju (8). Ovi podaci ukazuju na mogucnost da zapaljenja mogu snazno kompromitovati hormonsku i oogenetsku aktivnost jajnika. U folikularnoj tecnosti su dokazani i citokini kao sto je IL-8 cija je uloga u procesu ovulacije veoma vazna. Gazvani i sar. su pokazali da folikularna tecnost folikula iz anovulatornih ciklusa sadrzi signifikantno manju koncentraciju IL-8 od folikularne tecnosti folikula koji su rupturirali ili se nalaze neposredno pred rupturom (9). Neka istrazivanja govore da se broj limfocita u zutom telu povecava sa starenjem zutog tela tako da je ovaj broj najveci u zutom telu u regresiji (3). Istrazivanja drugih autora nisu potvrdila razliku u koncentraciji limfocita u ranom i kasnom zutom telu (4). Odnos CD4+/CD8+ limfocita u ranom zutom telu je u korist CD4+ limfocita, dok je u fazi regresije 1:1. T limfociti zutog tela u regresiji eksprimiraju aktivacioni receptorski fenotip i sekretuju IFN-g, koji bi mogao imati vaznu ulogu u supresiji steroidogeneze (3,5). IFN-g ima sinergisticke efekte sa TNF-a i IL-1 u pogledu suprseije steroidogeneze u zutom telu. Osim toga, pretpostavlja se da IFNg zajedno sa ostalim proinflamatornim citokinima ucestvuje u regulaciji apoptotickih zbivanja za vreme regresije zutog tela (5,6). NK celije su u janiku registrovane samo u malom broju koji nije u bilo kakvoj zavisnosti od faze menstrualnog ciklusa (4). B limfociti su u jajniku zastupljeni u simbolicnom broju, a za prisustvo antitela u tkivima jajnika se smatra da je uglavnom rezultat transudacije kroz kapilarni sistem (3,4). Endometrioticna zarista i folikuli policisticnih jajnika sadrze T limfocite, ali u broju koji se znacajno ne razlikuje od broja ovih celija u normalnom tkivu jajnika (3,4). Izgleda da do danas nije uradjena validna studija o prisustvu, broju i fenotipskim karakteristikama NK i B celija u endometrioticnim zaristima jajnika i policisticnim jajnicima. GRANULOCITNI LEUKOCITI JAJNIKA

Granulocitni leukociti su takodje prisutni u tkivima jajnika i njihov broj, aktivnost i fenotip zavise od faze menstrualnog ciklusa. Borj granulocitnih leukocita u zidu folikula progresivno raste sa njegovom maturacijom i priblizavanjem momenta www.medicacentar.info

4

www.medicacentar.info

ovulacije. Pretpostavlja se da granulociti folikularnog zida igraju vaznu ulogu u procesu slabljenja zida folikula na mestu buduce rupture i da je njihova koncentracija na ovom mestu u narocito velika (3). Granulocitne proteaze bi mogle imati vaznu ulogu u procesu pripreme folikularnog zida za nastupajucu rupturu. U tom smislu postoje neke pretpostavke o defektu na nivou granulocitnih proteaza i organizacije granulocita uopste sa anovulatornim sindromom. Broj granulocita u zutom telu se povecava sa njegovim starenjem, dok endometrioticna zarista i policisticni jajnici sadrze iste koncentracije granulocita kao i normalni jajnici (6). Iz ovih razloga periovulatorni tretman prostaglandinima bi mogao imati smisla u pogledu stimulacije i tajmiranja procesa pucanja folikula. IMUNSKE CELIJE I NJIHOV UTICAJ NA STEROIDOGENEZU JAJNIKA

Imunske celije i produkti njihove sekrecije imaju znacajnog uticaja na steroidogentsku aktivnost jajnika. Osim toga, imunske celije mogu ostvariti uticaj na steroid-produkujuce celije jajnika i u direktnoj interakciji sa ovim celijama preko specificnih receptorskih veza. U in vitro uslovima peritonealni makrofazi stimulisu bazalnu produkciju progesterona iz granuloznih celija (10). U slucajevima kada se koriste LPS aktivirani makrofazi efekat na granulozne celije je inhibisuci. Makrofagalnih nemaju skoro nikakvog efekta na produkciju progesterona hCG-om stimulisanih mladih granuloznih celija. Iz ovih podataka se moze zakljuciti da efekti maktofagalnih celija i njihovih produkata na sekreciju progesterona zavise od vise faktora, kao i od mikrosredinskog citokinskog miljea koji okruzuje ovarijalne makrofage u odredjenom momentu. Leukociti svojom aktivnoscu uglavnom inhibisu steroidogenetski aparat granuloznih celija. Luteinizirane granulozne celije u prisustvu hCG-a sekretuju 25 puta vise progesterona u odnosu na kontrolnu kulturu luteiniziranih granuloznih celija. Medjutim, sekrecija progesterona ovih celija stimulisanih hCG-om u prisustvu leukocita je svega 1,5-2 puta veca od kontrolne kulture ovih celija (grafikon 1) (11). Vecina autora je misljenja da makrofazi i leukociti ostvaruju svoje efekte na steroidogentski aparat jajnika uglavnom preko tzv. major citokina kao sto su TNF-a, IL-2, IL-1, IFN-g, IL-6, TGF-b, EGF, IGF-I i IGF-II, koji preko cAMP, prostaglandina ili uticaja na receptorski repertoar steroidprodukujucih celija ostvaruju svoje efekte.

www.medicacentar.info

5

www.medicacentar.info

Grafikon 1. Relativni odnos sekrecije progesterona u kulturi luteiniziranih granuloznih celija (kontrola), u kulturi granuloznih celija stimulisanih hCG u prisustvu leukocita i u kulturi granuloznih celija stimulisanih hCG (11) CITOKINI I STEROIDOGENEZA JAJNIKA

Citokini su molekuli proteinske prirode koji se vezuju za receptore na povrsini celija aktivirajuci mehanizme celijske proliferacije i/ili diferencijacije, aktivacije, inhibicije i apoptoze. Razlicite celije produkuju citokine delujuci na proliferaciju i diferencijaciju drugih celija, a neretko i tipa celija kome i same pripadaju. Celije koje luce najvece kolicine citokina su leukociti, mada pojedine citokine sekretuje veliki broj razlicitih tipova celija koje nemaju narocitog udela u imunskoj reakciji (7). Citokini koje luce limfociti nazvani su limfokini, monocitni i makrofagalni citokini su nazvani monokini, dok su mnogi limfokini poznati kao interleukini. Podela citokina na citokine Th1 i Th2 grupe najcesce je koriscena u nastojanjima da se istakne stanje imunoregulacije. Th2 celije luce uglavnom antiinflamatorne citokine, ali i manji broj proinflamatornih (npr. IL-8), dok Th1 celije luce uglavnom proinflamatorne citokine, ali i neke antiinflamatorne (npr. IL-11). Citokini mogu da pokazuju razlicite efekte pleotropnizam, redundancija, sinergizam i antagonizam. Odnos celija koje luce citokine, celija na koje citokini deluju i samih citokina, moze se opisati kao parakrini, autokrini i endokrini. Sve ove osobine cine citokine izuzetnim i jedinstvenim regulatornim faktorima mnogih bioloskih funkcija kao sto su imunska reakcija, inflamacija, hematopoeza, rast, obnavljanje, proliferacija, apoptoza, diferencijacija, aktivacija ili inhibicija celija i sl. (7). Postoji veliki broj publikacija koje nedvosmisleno ukazuju na presudnu ulogu citokina u regulaciji procesa kao sto su ovulacija, nidacija, placentni rast i diferencijacija placentnih tkiva, embrionalni i fetalni rast, uspostavljanje i odrzavanje gravidarne imunoregulacije, maturacija fetalnih pluca, priprema grlica i donjeg uterinog segmenta za porodjaj, pa i sam porodjaj. U tkivu jajnika je otkriven veliki broj citokina koji imaju raznovrsne i veoma intenzivne efekte na funkcionisanje jajnika i ostala reproduktivna zbivanja (7). Na tabeli 1 je prikazana distribucija i uloga pojedinih citokina u funkcionisanju jajnika. www.medicacentar.info

6

www.medicacentar.info Distribucija Citokini

Funkcija

GC TLC CL SC Ekspresijareceptora i sekrecija

P4 Sint.

E2 Sint.

A Sint.

GC Prolife.

Oocita Maturac.









?









?

TNF-a

+

+

+

+

IL-1

+

+

?

+

IFN-g

-

?

+

+





?



?

IL-6

+

?

?

+

?

?

?

?

?

IGF-I

-

+

-?

?

?

IGF-II

+

+

+

?

TGF-g

+

+

+

?

?

?

?

EGF

?

?

?

?

?



?

?

TGF-b

+

+

+

?



GM-CSF

+?

+?

+

+?

?

?

 ?

?

?

?

Tabela 1. Citokini, celijska distribucija i veza sa ovarijalnom funkcijom (2,5,8,9,10,11) Legenda tabele 1. GC=Granulozne celije TLC=Teka luteinske celije CL=Corpus Luteum SC=Stromalne celije P4=Progesteron E2=Estradiol A=Androgeni +=prisustvo - =odsustvo =stimulacija =inhibicija =nepromenjena funkcija ?=nepouzdani podaci Podela citokina na citokine Th1 i Th2 grupe najcesce je koriscena u nastojanjima da se istakne stanje imunoregulacije. Th2 celije luce uglavnom antiinflamatorne citokine, ali i manji broj proinflamatornih (npr. IL-8), dok Th1 celije luce uglavnom proinflamatorne citokine, ali i neke antiinflamatorne (npr. IL-11). Citokini mogu da pokazuju razlicite efekte kao sto su pleotropizam, redundancija, sinergizam i antagonizam. Odnos celija koje luce citokine, celija na koje citokini deluju i samih citokina, moze se opisati kao parakrini, autokrini i endokrini. Sve ove osobine cine citokine izuzetnim i jedinstvenim regulatornim faktorima mnogih bioloskih funkcija kao sto su imunska reakcija, inflamacija, hematopoeza, rast, obnavljanje, proliferacija, apoptoza, diferencijacija, aktivacija ili inhibicija celija i sl. (7). Iz samih imena efekata i fenomena u ciju regulaciju su ukljuceni citokini lako se moze zakljuciti da su oni u tesnoj povezanosti sa svim fazama reproduktivnog procesa. www.medicacentar.info

7

www.medicacentar.info

Postoji veliki broj publikacija koje nedvosmisleno ukazuju na presudnu ulogu citokina u regulaciji procesa kao sto su ovulacija, nidacija, placentni rast i diferencijacija placentnih tkiva, embrionalni i fetalni rast, uspostavljanje i odrzavanje gravidarne imunoregulacije, maturacija fetalnih pluca, priprema grlica i donjeg uterinog segmenta za porodjaj, pa i sam porodjaj. U tkivu jajnika je otkriven veliki broj citokina koji imaju raznovrsne i veoma intenzivne efekte na funkcionisanje jajnika i ostala reproduktivna zbivanja (7). Na tabeli 1 je prikazana distribucija citokiskih receptora i uloga pojedinih citokina u funkcionisanju jajnika. Dok su drugi autori potvrdili pretpostavke da TNF-a inhibise sintezu i sekreciju polnih steroida od strane granuloznih celija (14,15) (grafikoni 2 i 3).

Grafikon 2. Efekti TNF-a na bazalnu produkciju progesterona u kulturi granuloznih celija (14,15)

Grafikon 3. Efekti TNF-a na hCG stimulisanu produkciju progesterona u kulturi granuloznih celija (14,15)

Na osnovu rezultata prikazanih na tabeli 2 i 3, primecuje se da TNF-a ima relativno slabe inhibitorne efekte na steroidogenezu granuloznih celija u in vitro www.medicacentar.info

8

www.medicacentar.info

uslovima. U prisustvu malih koncentracija TNF-a granulozne celije cak povecavaju sintezu i sekreciju progesterona (grafikon 2). Medjutim, pravi inhibitorni efekti sinteze progesterona dolaze do izrazaja kad se posmatra hCG stimulisana steroidogenetska aktivnost granuloznih celija (grafikon 3) (14,15). Ovi podaci direktno ukazuju na mogucnost da je hCG-om stimulisana sinteza progesterona (trudnoca) u uslovima inflamacije i dominacije proinflamatornih citokina jako kompromitovana sto bi moglo rezultovati spontanim pobacajem. U isto vreme, ovi opdaci opravdavaju leenje pretecih pobacaja antibioticima, progesteronom pa cak i mocnijim antiinflamatornim lekovima.

Grafikon 4. Efekti TNF-a na bazalnu produkciju estradiola u kulturi granuloznih celija (14,15)

Kada su u pitanju inhibitorni efekti TNF-a na sitezu i sekreciju estradiola od strane granuloznih celija, primecuje se da je u ovom slucaju vaznije trajanje delovanja TNF-a od njegove koncentracije ili od stepena aktivacije granuloznih celija (grafikon 4 i 5) (14,15).

www.medicacentar.info

9

www.medicacentar.info

Grafikon 5. Efekti TNF-a na produkciju estradiola u kulturi hCG stimulisanih granuloznih celija (14,15) Imajuci u vidu cinjenicu da postoje autori ciji rezultati istrazivanja govore o stimulatornim efektima TNF-a na steroidogenetski aparat granuloznih celija, donosenje definitivnog zakljucka o efektima TNF-a na granulozne celje bili bi preuranjeni. Ono sto se moze zakljuciti sa velikim stepenom verovatnoce je cinjenica da efekti TNF-a na nivo steroidogeneze zavise od eksperimentalnih uslova, porekla granuloznih celija u odnosu na species, prisustva imunokompetentnih celija u kulturi granuloznih celija i ostalih faktora. IL-1

IL-1 luce makrofazi, T i B limfociti, neutrofili, fibroblasti, dendriticne celije i endotelne celije (16). Veoma je aktivan u regulatornim mehanizmima muskog i zenskog reproduktivnog ciklusa. IL-1 aktivno ucestvuje u regulatornim mehanizmima testikularne steroidogeneze, kao i u procesu spermatogeneze. U isto vreme, veliki broj reproduktivnih dogadjanja u zenskom genitalnom traktu povezan je sa prisustvom IL-1. Ovaj citokin ucestvuje u regulatornim mehanizmima procesa kao sto je ovulacija, nidacija, diferencijacija trofoblasta i placentni rast i td. Ekspresija IL-1 na tkivima jajnika je najverovatnije u vezi sa fazom menstrulanog ciklusa tako da sam IL-1 niti mRNA za IL-1 nisu otkriveni u tkivima jajnika izmedju 4. i 12. dana menstrualnog ciklusa. Sva tkiva jajnika a narocito folikularna tecnost u preovulatornoj fazi sadrze znatne kolicine IL-1 i mRNA za IL-1 (17). Neka istrazivanja ukazuju na mogucenost da se u periodu ovulacije i neposredno posle ovulacije povecava cak i serumska koncentracija IL1 (18). IL-1 snazno suprimira steroidogenetsku aktivnost jajnika, mada se misli da je u tom smislu aktivnij IL-1a od IL-1b. S obzirom na porast nivo IL-1 u periovulatornoj i lutealnoj fazi ciklusa postoje pretpostavke o ucescu IL-1 u procesu luteinizacije granuloznih celija kao i luteolitickim mehanizmima. Osim navedenih efekata neosporno je dokazana uloga IL-1 u procesima kao sto su cervikalna dilatacija, porodjaj i prevremeni porodjaj (19). Horioamnionitis je www.medicacentar.info

10

www.medicacentar.info

kao etioloski faktor prisutan u oko 23% prevremenih porodjaja. Povecana koncentracija IL-1, TNF-a, IL-8 i IL-6 u plodovoj vodi je nadjena kod vecine dijagnostikovanih horioamnionitisa. Smatra se da je ovakav citokinski status direktna posledica zapaljenja plodovih ovojaka, sto je povezano sa povecanom produkcijom prostaglandina pod uticajem IL-1. Davanje IL-1b gravidnim Rhesus majmunima efikasno pokrece porodjajne mehanizme, cak i pre termina. Smatra se da IL-1b stimulise sintezu i sekreciju prostaglandina koji pokrecu matericne kontrakcije. Da je ovaj mehanizam zaista posredovan prostaglandinima govori nam podatak da indometacin efikasno potiskuje efekte tretmana gravidnih Rhesus majmuna IL-1b (20,21). I pored toga sto IL-1 predstavlja jedan od faktora pokretanja mehanizama prevremenog porodjaja, intraamnijalni IL-1 ima pozitivno dejstvo na sintezu surfaktanta, tako da se u slucajevima horioamnionitisa, paralelno odvija i proces ubrzane plucne maturacije fetusa i njegove pripreme za prevremeno radjanje (22). IFN-g

IFN-g spada u tzv. major citokine ciji je najznacajniji efekat u imunoloskom smislu stimulacija ekspresije MHC molekula klase I i II na imunskim i neimusnkim celijama. Ekspresija MHC molekula klase II je skoro iskljucivo vezana za imunske celije sto je u funkciji aktivacije ovih celija i njihove kvalitetnije medjusobne komunikacije. Ekspresija MHC molekula klase I pod uticajem IFN-g podjednako zahvata imunske i neimunske celije koje u isto vreme mogu biti ciljne celije sto ih cini uocljivijim za efektorne celije (23,24). IFN-g inhibise sekreciju hormona tireoidne zlezde, beta celija pankreasa, janika i testisa, ali je zato steroidogeneza u nadbubreznim zlezdama pod uticajem IFN-g znacajno intenzivnija (25). Tkiva jajnika u svim fazama menstrualnog ciklusa eksprimiraju IFN-g, uz napomenu da se koncentracija ovog citokina povecava u lutealnoj fazi ciklusa (5,15). Koncentracija IFN-g u zutom telu se povecava sa njegovim starenjem sto ide u prilog pretpostavkama o luteolitickim efektima IFN-g. Atreticni folikuli sadrze znatno veci broj IFN-g sekretujucih celija, nego sto je to slucaj sa normalnim folikulima. Ovaj podatak je u apsolutnoj korelaciji sa prethodnim navodima o povecanom prisustvu aktiviranih imunskih celija u atreticnim folikulima tako da ove celije kao i IFN-g mogu imati udela u razvijanju anovulatonog sindroma ili policisticnih jajnika (5,15). Tretman IFN-g kod zena dovodi do znacajnog pada serumske koncentracije estradiola i progesterona, bez znacajnijih promena koncentracije FSH i LH, sto ukazuje na moguci mehanizma akcije IFN-g koji se najverovatnije bazira na direktnoj inhibiciji steroidogeneze granuloznih i teka celija (26). Ovaj citokin nije citotoksican za granulozne celije u in vitro uslovima, ali efikasno inhibise njihov steroidogenetski aparat, bilo da su stimulisane hCG ili LH. Najmanje koncentracije IFN-g koje imaju inhibitorne efekte na granulozne celije u in vitro uslovima se krecu izmedju 1,25 i 125x105 ng/mL (11). www.medicacentar.info

11

www.medicacentar.info

IL-6 IL-6 je citokin koji je detektovan u folikularnoj tecnosti u znacajnim koncentracijama. Najznacajnij izvor folikularnog IL-6 su granulozne celije, a pretpostavlja se da su najznacajnij kontrolni faktori sekrecije ovog citokina FSH, IL-1a i IL-1b, dok TNF-a nema skoro nikakvog efekta na sekreciju folikularnog IL6. Sekrecija IL-6 je tokom menstrualnog ciklusa prilicno konstantna i pretpostavlja se da je njegova uloga najznacajnija u folikularnoj angiogenezi i neoangiogenezi zutog tela. IL-6 pojacava efekte FSH na granulozne celije pacova, kao i produkciju progesterona (27). IGF-I Molekul IGF-I je veoma slican proinsulinu, medjutim glavni pul sekrecije ovog faktora rasta predstavlja jetra i to pod uticajem hormona rasta. IGF-I sekretuju skoro sve somatske celije, ukljucujuci imunske i celije ovarijalnih tkiva. U isto vreme, celije jajnika eksprimiraju receptore za IGF-I, preko kojih se ostvaruje autokrina i parakrina regulatorna funkcija IGF-I. Folikularna tecnost sadrzi IGF-I u koncentracijama koje su vece od serumskih (28). U slucajevima gonadotropinima stimulisane folikulogeneze i ovulacije, koncentracija IGF-I u folikularnoj tecnosti se visestruko povecava, kao i koncentracije estradiola i progesterona (29). U in vitro uslovima je potvrdjeno da je produkcija IGF-I od strane granuloznih celija zavisna od prisustva i koncentracije gonadotropina i da estradiol u tom smislu ima sinergisticke efekte sa FSH (30). Faktor rasta takodje podstice ovarijalnu sekreciju IGF-I i ima sinergisticke efekte sa FSH i estradiolom (31). Sa druge strane, IGF-I stimulise bazalnu sekreciju FSH, progesterona i estradiola (32,33,34). Stmulacija sekrecije progesterona iz granuloznih celija od strane IGF-I je simbolicna, ali u prisustvu FSH stimulatorni efekti IGF-I visestruko se povecavaju (33). Iako efekti IGF-I na ovarijalnu androgenezu nisu u potpunosti razjasnjeni, smatra se da ovaj faktor rasta na neki nacin olaksava androgenezu doprinoseci obezbedjivanju dovoljnih kolicina supstrata za sintezu estrogena. Osim steroidogenetskih efekata IGF-I podjednako vaznim se smatra njegovo ucesce u podsticanju mitoticke aktivnosti granuloznih celija, kao i verovatno ucesce u selekciji i favorizaciji dominantnog folikula. Za proces selekcije dominantnog folikula je navaznija mitotska aktivnost granuloznih celija. Naime, onaj folikul cije granulozne celije imaju najveci mitotski indeks ubrzo preuzima ulogu dominantnog folikula guseci rast i sazrevanje ostalih folikula iz tzv. folikularne kvote, koja obicno na pocetku ciklusa broji 8-12 folikula (35,36). Osim toga, IGF-I igra vaznu ulogu u maturaciji oocite posle ovulacije i ekspresiji specificnih receptora koji omogucavaju vezivanje oocite i spermatozoida (oocytespermatozoa binding proteins - SOB protieini) (37,38,39). Prema nekim autorima IGF-I ucestvuje i u maturaciji prateceg kompleksa oocite (zona pelucida i kumuls ooforus) i ekspresiji receptora za spermatozoide na ovim strukturama. www.medicacentar.info

12

www.medicacentar.info

IGF-II Granulozne celije dominantnog folikula, kao i celije teke svih folikula sekretuju IGF-II. Luteinizirane granulozne celije takodje sekretuju IGF-II, kome se pripisuje vazna uloga u razvoju i funkciji zutog tela. Nasuprot IGF-I, LH i FSH imaju vema mali uticaj na kontrolne mehanizme sinteze IGF-II (40). Efekti ovog faktora rasta uglavnom se ogledaju u stimulaciji proliferacije granuloznih celija i stimulaciji FSH-indukovane biosinteze estradiola (41), mada je ovaj efekat dokazan i u odsustvu FSH. IGF-II podstice bazalnu sintezu progesterona dok nema nikakvih efekata na produkciju prgesterona indukovanu gonadotropinima ili hCG (42). TGF-a i EGF TGF-a je faktor rasta polipeptidne strukture i veoma je slican EGF. Ovaj faktor unakrsno reaguje sa receptorom za EGF, te otuda poticu njihovi veoma slicni bioloski efekti (43). TGF-a je imunohistohemijskim metodama dokazan na granuloznim celijama, oociti i celijama zutog tela, kako kod ljudi tako i kod zivotinja (44). Danas se zna da kolicina mRNA za TGF-a u TGF-a sekretujucim celijama direktno korelise sa FSH, kao i ekspresija receptora za RGF-a i EGF (45,46). TGF-a kao i EGF, stimulise proliferaciju granuloznih celija. Na biosintezu estrogenih hormona i progesterona ovaj faktor ima inhibitorne efekte. Nije poznato da li se ovi inhibitorni efekti odnose na bazalnu ili gonadotropinima stimulisanu steroidogenezu (47). Kod pacova TGF-II inhibise ekspresiju receptora za FSH i ujedno smanjuje njegov afinitet za vezivanje FSH (48). EGF produkuju skoro sve celije folikula, ali su najznacajnije kolicine ovog faktora rasta otkrivene u folikularnoj tecnosti. Smatra se da pored proliferativnih efekata na granulozne celije EGF ima vaznu ulogu u njihovoj diferencijaciji. Kontrolni mehanizmi sinteze i sekrecije EGF su povezani sa gonadotropnim hormonima, ali su efekti gonadotropina na produkciju EGF razliciti u odnosu na fazu menstrualnog ciklusa (46). Iako inhibise bazalnu sekreciju estrogenih hormona i progesterona EGF je neophodan za maturaciju oocite i ekspresiju svih zonalnih i oocitnih molekula, neophodnih za oplodjenje (49). TGF-b Granulozne celije, oocita i celije zutog tela sekretuju TGF-b i to sve tri izoforme (TGF-b1,2,3) ovog faktora rasta. Dosadasnja istrazivanja su donela vrlo protivurecne podatke o efektima TGF-b na funkciju jajnika, a narocito po pitanju njegovih efekata na proliferaciju granuloznih celija. Dok jedni autori tvrde da TGF-b moze ponistiti proliferativni ucinak FSH i EGF na granulozne celije (50), drugi autori su dokazali njegove proliferativne ucinke (51). TGF-b povecava www.medicacentar.info

13

www.medicacentar.info

ekspresiju receptora za FSH na granuloznim celijama, ali je njegov uticaj na afinitet ovih receptora varijabilan (48). FSH indukovana ekspresija LH receptora se pojacava prisustvom TGF-b ali samo u prisustvu niskih doza FSH, dok u prisustvu visokih doza FSH TGF-b inhibise ekspresiju receptora za LH (52). Ovaj primer efektno objasnjava protivurecnost efekata TGF-b, koji se u zavisnosti od koncentracije FSH mogu kretati od sinergistickih do antagonistickih efekata. Ova bifazicna akcija TGF-b moze biti vazna za proces selekcije dominantnog folikula. Uticaj TGF-b na ovarijalnu produkciju androgena, progesterona i EGF su takodje bifazicni i najverovatnije zavise od koncentracije gonadotropina i ostalih regulatornih faktora (53), dok je bazalna produkcija estrogena pod uticajem TGFb povecana. TGF-b takodje podstice rast folikula, diferencijaciju oocitnog prateceg kompleksa i mejoticku maturaciju oocite, ali inhibise EGF indukovanu maturaciju oocite (54). Animacije normalnog oplodjenja:

www.medicacentar.info/movies/oplodjenje.wmv Literatura: 1. Bulmer D. The histohemystri of ovarian macrophages in the rat. J Anat Lond 1965; 98:313-319. 2. Adashi E.Y. et al. Cytokine-mediated regulation of ovarian function: TNF  inhibits gonadotropin-supported progesterone accumulation by differentiating and luteinizing murine granulosa cells. Am J Obstet Gynecol 1990; 162:889-899. 3. Best C.L. et al. Localization and characterization of white blood cell populations within the human ovary throughout the menstrual cycle and menopause. Hum Reprod. 1996; 11(4):790797. 4. Brannstrom M. et al. Localization of leukocyte subsets in the follicle wall and in the corpus luteum throughout the human menstrual cycle. Fertil Steril. 1994; 61(3):488-495. 5. Cataldo N.A. et al. Interferon-gamma and activin A promote insulin-like growth factor-binding protein-2 and -4 accumulation by human luteinizing granulosa cells, and interferon-gamma promotes their apoptosis. J Clin Endocrinol Metab. 1998; 83(1):179-186. 6. Paavola L.G. The corpus luteum of the guinea pig. Fine structure at the time of maximum progesterone secretion and during regression. Am J Anat. 1977; 150(4):565-603. 7. Bubanovic I., Kamenov B., Najman S. Imunobioloske osnove trudnoce. Monografija, Mrljes, Beograd 2002. 8. Grasso G. et al. Immunohistochemical localization of interferon-gamma in normal human ovary. Gynecol Endocrinol. 1994; 8(3):161-168. 9. Gazvani M.R. et al. Follicular fluid concentrations of interleukin-12 and interleukin-8 in IVF cycles. Fertil Steril 2000; 74(5):953-958. 10. Halme J. et al. Peritoneal macrophages modulate human granulosa-luteal cell progesterone production. J Clin Endocrinol Metab. 1985; 61(5):912-916. 11. Best C.L. et al. Interferon gamma inhibits luteinized human granulosa cell steroid production in vitro. Am J Obstet Gynecol. 1995; 172(5):1505-1510. 12. Roby K.F. et al. Immunological evidence for a human ovarian tumor necrosis factor-alpha. J Clin Endocrinol Metab. 1990; 71(5):1096-1102. 13. Punnanen J. et al. Demonstration of TNF- in preovulatory follicular fluid: Its association with serum 17-stradiol and progesterone. Gynecol Obstet Invest 1992; 33:80-84. 14. Darbon J.M. et al. Tumor necrosis factor-alpha inhibits follicle-stimulating hormone-induced differentiation in cultured rat granulosa cells. Biochem Biophys Res Commun. 1989; 163(2):10381046.

www.medicacentar.info

14

www.medicacentar.info 15. Best C.L. et al. Modulation of human granulosa cell steroid production in vitro by tumor necrosis factor alpha: implications of white blood cells in culture. Obstet Gynecol. 1994; 84(1):121-127. 16. Dinarello C.A. et al. An overview on interleukin-1 as a therapeutic agent. Biotherapy 1989; 1(4):245-254. 17. Hurwitz A. et al. Endocrine- and autocrine-mediated regulation of rat ovarian (thecainterstitial) interleukin-1 beta gene expression: gonadotropin-dependent preovulatory acquisition. Endocrinology. 1991; 129(6):3427-3429. 18. Cannon J.G. et al. Increased plasma interleukin-1 activity in women after ovulation. Science. 1985; 227(4691):1247-1249. 19. Saji F. et al. Cytokine production in chorioamnionitis. J Reprod Immunol 2000; 47/2: 185-196. 20. Sadowsky D.W. et al. Indomethacin blocks interleukin 1beta-induced myometrial contractions in pregnant rhesus monkeys. Am J Obstet Gynecol 2000; 183/1: 173-180. 21. Rauk P.N. et al. Interleukin-1 stimulates human uterine prostaglandin production through induction of cyclooxygenase-2 expression. Am J Reprod Immunol 2000; 43/3: 152-159. 22. Glumoff V. et al. Degree of lung maturity determines the direction of the interleukin-1-induced effect on the expression of surfactant proteins. Am J Respir Cell Mol Biol 2000; 22/3: 280-288. 23. Pestka S. et al. Interferons and their actions. Annu Rev Biochem. 1987; 56:727-777. 24. Hill J.A. et al. Induction of class II major histocompatibility complex antigen expression in human granulosa cells by interferon gamma: a potential mechanism contributing to autoimmune ovarian failure. Am J Obstet Gynecol. 1990; 162(2):534-540. 25. Goldstein D. et al. Effects of gamma-interferon on the endocrine system: results from a phase I study. Cancer Res. 1987; 47(23):6397-6401. 26. Kauppala A et al. Serum sex steroid and peptide hormone concentrations, and endometraial estrogens and prgestin receptor levels during administration of human leukocyte IFN. Int J Cancer 1982; 29:291-294. 27. Gorospe W.C. et al. Interleukin-6: effects on and production by rat granulosa cells in vitro. Endocrinology. 1992; 130(3):1750-1752. 28. Hammond J.M. Peptide regulators in the ovarian follicle. Aust J Biol Sci. 1981; 34(5-6):491504. 29. Hammond J.M. et al. Gonadotropins increase concentrations of immunoreactive insulin-like growth factor-I in porcine follicular fluid in vivo. Biol Reprod. 1988; 38(2):304-308. 30. Hsu C.J. et al. Concomitant effects of growth hormone on secretion of insulin-like growth factor I and progesterone by cultured porcine granulosa cells. Endocrinology. 1987; 121(4):13431348. 31. Hsu C.J. et al. Gonadotropins and estradiol stimulate immunoreactive insulin-like growth factor-I production by porcine granulosa cells in vitro. Endocrinology. 1987; 120(1):198-207. 32. Mason H.D. et al. Insulin-like growth factor-I (IGF-I) inhibits production of IGF-binding protein1 while stimulating estradiol secretion in granulosa cells from normal and polycystic human ovaries. J Clin Endocrinol Metab. 1993; 76(5):1275-1279. 33. Erickson GF, et al. Progesterone production by human granulosa cells cultured in serum free medium: effects of gonadotrophins and insulin-like growth factor I (IGF-I). Hum Reprod. 1991; 6(8):1074-1081. 34. Christman GM, et al. Differential responsiveness of luteinized human granulosa cells to gonadotropins and insulin-like growth factor I for induction of aromatase activity. Fertil Steril. 1991; 55(6):1099-1105. 35. Baranao J.L. et al. Comparative effects of insulin and insulin-like growth factors on DNA synthesis and differentiation of porcine granulosa cells. Biochem Biophys Res Commun. 1984; 124(2):484-490. 36. Di Blasio A.M. et al. Insulin-like growth factor-II stimulates human granulosa-luteal cell proliferation in vitro. Fertil Steril. 1994; 61(3):483-487. 37. Feng P. et al. Transforming growth factor-beta stimulates meiotic maturation of the rat oocyte. Endocrinology. 1988; 122(1):181-186. 38. Gomez E. et al. Oocyte maturation in humans: the role of gonadotropins and growth factors. Fertil Steril. 1993; 60(1):40-46. 39. Bubanovic I., Naman S., Poptrajkovic Z. Imunokontracepcija. Monografija, Mrljes, Beograd,

www.medicacentar.info

15

www.medicacentar.info 2002. 40. el-Roeiy A. et al. Expression of insulin-like growth factor-I (IGF-I) and IGF-II and the IGF-I, IGF-II, and insulin receptor genes and localization of the gene products in the human ovary. J Clin Endocrinol Metab. 1993; 77(5):1411-1418. 41. Veldhuis J.D. et al. Mechanisms subserving the steroidogenic synergism between folliclestimulating hormone and insulin-like growth factor I (somatomedin C). Alterations in cellular sterol metabolism in swine granulosa cells. J Biol Chem. 1987; 262(16):7658-7664. 42. Kubota T. et al. Insulin-like growth factor II in follicular fluid of the patients with in vitro fertilization and embryo transfer. Fertil Steril. 1993; 59(4):844-849. 43. Lee D.C. et al. Cloning and sequence analysis of a cDNA for rat transforming growth factoralpha. Nature. 1985; 313(6002):489-491. 44. Chegini N. et al. Immunocytochemical localization of transforming growth factors (TGFs) TGF-alpha and TGF-beta in human ovarian tissues. J Clin Endocrinol Metab. 1992; 74(5):973980. 45. Kudlow J.E. et al. Ovarian transforming growth factor-alpha gene expression: immunohistochemical localization to the theca-interstitial cells. Endocrinology. 1987; 121(4):15779. 46. St-Arnaud R. et al. Rat ovarian epidermal growth factor receptors: characterization and hormonal regulation. Mol Cell Endocrinol. 1983; 31(1):43-52. 47. Yeh J. et al. Presence of transforming growth factor-alpha messenger ribonucleic acid (mRNA) and absence of epidermal growth factor mRNA in rat ovarian granulosa cells, and the effects of these factors on steroidogenesis in vitro. Biol Reprod. 1993; 48(5):1071-1081. 48. Dunkel L. et al. Follicle-stimulating hormone receptor expression in the rat ovary: increases during prepubertal development and regulation by the opposing actions of transforming growth factors beta and alpha. Biol Reprod. 1994; 50(4):940-948. 49. Caubo B. et al. Regulation of steroidogenesis in cultured porcine theca cells by growth factors. Endocrinology. 1989; 125(1):321-326. 50. Skinner M.K. et al. Ovarian thecal cells produce transforming growth factor-beta which can regulate granulosa cell growth. Endocrinology. 1987; 121(2):786-792. 51. Bendell J.J. et al. Rat thecal/interstitial cells secrete a transforming growth factor-beta-like factor that promotes growth and differentiation in rat granulosa cells. Endocrinology. 1988; 123(2):941-948. 52. Knecht M. et al. Bifunctional role of transforming growth factor-beta during granulosa cell development. Endocrinology. 1987; 120(4):1243-1249. 53. Dodson W.C. et al. The effect of leuprolide acetate on ovulation induction with human menopausal gonadotropins in polycystic ovary syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 1987; 65(1):95-100. 54. Feng P. et al., Transforming growth factor- stimulates meiotic maturation of rat oocite. Endocrinology 1988; 122:181-186.

www.medicacentar.info

16