Формування та розвиток плаценти

Плацента є органом дихання, живлення та виділення плода. Вона виробляє гормони, що забезпечують нормальну життєдіяльність матері та захищають плід від імунологічної агресії з боку матері, запобігаючи його відторгненню, зокрема перешкоджаючи проходженню материнських імуноглобулінів класу G (IgG).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Розвиток плаценти

Після імплантації трофобласт починає швидко рости. Повнота та глибина імплантації залежать від літичної та інвазивної здатності трофобласта. Крім того, вже на цих стадіях вагітності трофобласт починає секретувати ХГЛ, білок РР1 та фактори росту. З первинного трофобласта виділяють два типи клітин: цитотрофобласт – внутрішній шар та синцитіотрофобласт – зовнішній шар у вигляді симпласту, і цей шар називають «примітивними» або «превілійними формами». На думку деяких дослідників, функціональна спеціалізація цих клітин виявляється вже в превілійному періоді. Якщо синцитіотрофобласт характеризується інвазією в глибину ендометрію з пошкодженням стінки материнських капілярів та венозних синусоїдів, то примітивний цитотрофобласт характеризується протеолітичною активністю з утворенням порожнин в ендометрії, куди потрапляють материнські еритроцити зі зруйнованих капілярів.

Таким чином, у цей період навколо запалої бластоцисти з'являються численні порожнини, заповнені материнськими еритроцитами та секретом зруйнованих маткових залоз – це відповідає преворсинчастій або лакунарній стадії раннього розвитку плаценти. У цей час відбувається активна перебудова в клітинах ентодерми та формування власне ембріона та позаембріональних утворень, починається формування амніотичного та жовткового міхурців. Проліферація примітивних клітин цитотрофобласта утворює клітинні стовпчики або первинні ворсинки, покриті шаром синцитіотрофобласта. Поява первинних ворсинок збігається за часом з першою відсутньою менструацією.

На 12-13-й день розвитку первинні ворсинки починають трансформуватися у вторинні. На 3-му тижні розвитку починається процес васкуляризації ворсинок, в результаті чого вторинні ворсинки перетворюються на третинні. Ворсинки покриті суцільним шаром синцитіотрофобласта, мають мезенхімальні клітини та капіляри в стромі. Цей процес здійснюється по всій окружності ембріонального мішка (кільцеподібний хоріон, за даними УЗД), але більшою мірою там, де ворсинки стикаються з місцем імплантації. У цей час шар провізорних органів призводить до випинання всього ембріонального мішка в просвіт матки. Таким чином, до кінця 1-го місяця вагітності встановлюється кровообіг ембріона, що збігається з початком серцебиття ембріона. У ембріоні відбуваються значні зміни, з'являється зачаток центральної нервової системи, починається кровообіг - сформувалася єдина гемодинамічна система, формування якої завершується до 5-го тижня вагітності.

З 5-го по 6-й тиждень вагітності плацента формується надзвичайно інтенсивно, оскільки це необхідно для забезпечення росту та розвитку ембріона, а для цього необхідно, перш за все, створити плаценту. Тому в цей період швидкість розвитку плаценти випереджає швидкість розвитку ембріона. У цей час синцитіотрофобласт, що розвивається, досягає спіральних артерій міометрія. Встановлення матково-плацентарного та плацентарно-ембріонального кровотоку є гемодинамічною основою інтенсивного ембріогенезу.

Подальший розвиток плаценти визначається формуванням міжворсинчастого простору. Проліферуючий синцитіотрофобласт цитотрофобласт вистилає спіральні артерії, і вони перетворюються на типові матково-плацентарні артерії. Перехід до плацентарного кровообігу відбувається до 7-10-го тижня вагітності та завершується до 14-16-го тижня.

Отже, перший триместр вагітності – це період активної диференціації трофобласта, формування та васкуляризації хоріона, формування плаценти та зв'язку ембріона з материнським організмом.

Плацента повністю формується до 70-го дня з моменту овуляції. До кінця вагітності маса плаценти становить V, маси тіла дитини. Швидкість кровотоку в плаценті становить приблизно 600 мл/хв. Під час вагітності плацента «старіє», що супроводжується відкладенням кальцію у ворсинках та фібрину на їх поверхні. Відкладення надлишку фібрину може спостерігатися при цукровому діабеті та резус-конфлікті, внаслідок чого погіршується живлення плода.

Плацента – це тимчасовий орган плода. На ранніх стадіях розвитку її тканини диференціюються швидше, ніж власні тканини ембріона. Такий асинхронний розвиток слід вважати доцільним процесом. Адже плацента повинна забезпечити розділення материнського та плодового кровотоків, створити імунологічний імунітет, забезпечити синтез стероїдів та інші метаболічні потреби плода, що розвивається; від надійності цього етапу залежить подальший перебіг вагітності. Якщо інвазія трофобласта недостатня під час формування плаценти, то сформується неповна плацента – відбудеться викидень або затримка розвитку плода; при неповній побудові плаценти розвивається токсикоз другої половини вагітності; при занадто глибокій інвазії можливе прирощення плаценти тощо. Період плацентації та органогенезу є найважливішим у розвитку вагітності. Їх правильність та надійність забезпечуються комплексом змін в організмі матері.

В кінці третього та четвертого місяців вагітності, разом з інтенсивним ростом ворсинок в зоні імплантації, починається дегенерація ворсинок поза нею. Не отримуючи достатнього харчування, вони піддаються тиску з боку зростаючого плодового мішка, втрачають епітелій та склеротизуються, що є стадією формування гладкого хоріона. Морфологічною особливістю формування плаценти в цей період є поява темного ворсинчастого цитотрофобласта. Темні клітини цитотрофобласта мають високий ступінь функціональної активності. Ще однією структурною особливістю строми ворсинок є наближення капілярів до епітеліального покриву, що дозволяє прискорити обмін речовин завдяки зменшенню епітеліально-капілярної відстані. На 16-му тижні вагітності маса плаценти та плода вирівнюється. Згодом плід швидко обганяє масу плаценти, і ця тенденція зберігається до кінця вагітності.

На 5-му місяці вагітності відбувається друга хвиля інвазії цитотрофобластів, що призводить до розширення просвіту спіральних артерій та збільшення об'єму матково-плацентарного кровотоку.

На 6-7 місяці вагітності відбувається подальший розвиток у більш диференційований тип, зберігається висока синтетична активність синцитіотрофобласта та фібробластів у стромі клітин навколо капілярів ворсинок.

У третьому триместрі вагітності плацента суттєво не збільшується в масі; вона зазнає складних структурних змін, які дозволяють їй задовольняти зростаючі потреби плода та його значне збільшення маси.

Найбільше збільшення маси плаценти відзначається на 8-му місяці вагітності. Відзначаються ускладнення будови всіх компонентів плаценти, значне розгалуження ворсинок з утворенням катиледонів.

На 9-му місяці вагітності відзначається уповільнення темпів зростання плацентарної маси, яке ще більше посилюється на 37-40 тижнях. Відзначається чітка часточкова структура з дуже потужним міжворсинчастим кровотоком.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Білкові гормони плаценти, децидуальної оболонки та плодових оболонок

Під час вагітності плацента виробляє основні білкові гормони, кожен з яких відповідає певному гормону гіпофіза або гіпоталамуса та має подібні біологічні та імунологічні властивості.

Білкові гормони вагітності

Білкові гормони, що виробляються плацентою

Гіпоталамоподібні гормони

• гонадотропін-рилізинг-гормон
• кортикотропін-рилізинг-гормон
• тиреотропін-рилізинг гормон
• соматостатин

Гіпофізарно-подібні гормони

• хоріонічний гонадотропін людини
• плацентарний лактоген
• людський хоріонічний кортикотропін
• адренокортикотропний гормон

Фактори росту

• інсуліноподібний фактор росту 1 (IGF-1)
• епідермальний фактор росту (EGF)
• фактор росту тромбоцитів (PGF)
• фактор росту фібробластів (FGF)
• трансформуючий фактор росту P (TGFP)
• інгібін
• активін

Цитокіни

• інтерлейкін-1 (іл-1)
• інтерлейкін-6 (іл-6)
• колонієстимулюючий фактор 1 (CSF1)

Білки, специфічні для вагітності

• бета1,-глікопротеїн (SP1)
• еозинофільний основний білок pMBP
• розчинні білки PP1-20
• мембранозв'язуючі білки та ферменти

Білкові гормони, що виробляються матір'ю

Децидуальні білки

• пролактин
• релаксин
• білок 1, що зв'язує інсуліноподібний фактор росту (IGFBP-1)
• інтерлейкін 1
• колонієстимулюючий фактор 1 (CSF-1)
• ендометріальний білок, пов'язаний з прогестероном

Потрійні гормони гіпофіза відповідають хоріонічному гонадотропіну людини (ХГЛ), хоріонічному соматомаммотропіну людини (ХСЛ), хоріонічному тиреотропіну людини (ХТЛ) та плацентарному кортикотропіну (ПКТ). Плацента виробляє пептиди, подібні до АКТГ, а також рилізинг-гормони (гонадотропін-рилізинг-гормон (ГнРГ), кортикотропін-рилізинг-гормон (КРГ), тиреотропін-рилізинг-гормон (ТРГ) та соматостатин), подібні до гіпоталамічних. Вважається, що ця важлива функція плаценти контролюється ХГЛ та численними факторами росту.

Хоріонічний гонадотропін людини – це гормон вагітності, глікопротеїн, подібний за своєю дією до ЛГ. Як і всі глікопротеїни, він складається з двох ланцюгів – альфа та бета. Альфа-субодиниця майже ідентична всім глікопротеїнам, а бета-субодиниця унікальна для кожного гормону. Хоріонічний гонадотропін людини виробляється синцитіотрофобластом. Ген, відповідальний за синтез альфа-субодиниці, розташований на 6-й хромосомі, для бета-субодиниці ЛГ також є один ген на 19-й хромосомі, тоді як для бета-субодиниці ХГЛ є 6 генів на 19-й хромосомі. Можливо, це пояснює унікальність бета-субодиниці ХГЛ, оскільки її тривалість життя становить приблизно 24 години, тоді як тривалість життя бета-ЛГ не перевищує 2 годин.

Хоріонічний гонадотропін людини є результатом взаємодії статевих стероїдів, цитокінів, рилізинг-гормону, факторів росту, інгібіну та активіну. Хоріонічний гонадотропін людини з'являється на 8-й день після овуляції, через день після імплантації. Хоріонічний гонадотропін людини має численні функції: він підтримує розвиток та функцію жовтого тіла вагітності до 7 тижнів, бере участь у виробленні стероїдів у плода, ДГЕАС плодової зони надниркових залоз та тестостерону яєчками чоловічого плода, беручи участь у формуванні статі плода. Експресія гена хоріонічного гонадотропіну людини виявлена в тканинах плода: нирках, надниркових залозах, що вказує на участь хоріонічного гонадотропіну людини в розвитку цих органів. Вважається, що він має імуносупресивні властивості та є одним з основних компонентів «блокуючих властивостей сироватки», що запобігає відторгненню плода, чужорідного для імунної системи матері. Рецептори хоріонічного гонадотропіну людини виявлені в міометрії та судинах міометрія, що свідчить про роль хоріонічного гонадотропіну людини в регуляції матки та вазодилатації. Крім того, рецептори хоріонічного гонадотропіну людини експресуються в щитовидній залозі, що пояснює стимулюючу активність хоріонічного гонадотропіну людини щодо щитовидної залози.

Максимальний рівень хоріонічного гонадотропіну людини спостерігається на 8-10 тижні вагітності (100 000 МО), потім він повільно знижується і становить 10 000-20 000 МО/л на 16 тижні, залишаючись на цьому рівні до 34 тижня вагітності. На 34 тижні багато хто відзначає другий пік хоріонічного гонадотропіну людини, значення якого неясне.

Плацентарний лактоген (іноді його називають хоріонічним соматомаммотропіном) має біологічну та імунологічну схожість з гормоном росту, що синтезується синцитіотрофобластом. Синтез гормону починається в момент імплантації, а його рівень зростає паралельно з масою плаценти, досягаючи максимального рівня на 32 тижні вагітності. Добова продукція цього гормону наприкінці вагітності становить понад 1 г.

За даними Каплана С. (1974), плацентарний лактоген є основним метаболічним гормоном, що забезпечує плід поживним субстратом, потреба в якому зростає з прогресуванням вагітності. Плацентарний лактоген є антагоністом інсуліну. Кетонові тіла є важливим джерелом енергії для плода. Підвищений кетогенез є наслідком зниження ефективності інсуліну під впливом плацентарного лактогену. У зв'язку з цим утилізація глюкози у матері зменшується, тим самим забезпечуючи постійне постачання глюкози до плода. Крім того, підвищений рівень інсуліну в поєднанні з плацентарним лактогеном забезпечує посилення синтезу білка та стимулює вироблення IGF-I. Плацентарного лактогену в крові плода мало - 1-2% від його кількості в матері, але не можна виключати, що він безпосередньо впливає на метаболізм плода.

Варіант «гормону росту людини» або «гормону росту» виробляється синцитіотрофобластом, визначається лише в крові матері у другому триместрі та збільшується до 36 тижнів. Вважається, що, подібно до плацентарного лактогену, він бере участь у регуляції рівня IGFI. Його біологічна дія подібна до дії плацентарного лактогену.

Плацента виробляє велику кількість пептидних гормонів, дуже схожих на гормони гіпофіза та гіпоталамуса – хоріонічний тиреотропін людини, хоріонічний адренокортикотропін людини, хоріонічний гонадотропін-рилізинг-гормон людини. Роль цих плацентарних факторів ще до кінця не вивчена, вони можуть діяти паракринно, маючи такий самий ефект, як і їхні гіпоталамічні та гіпофізарні аналоги.

В останні роки в літературі велика увага приділяється плацентарному кортикотропін-рилізинг-гормону (КРГ). Під час вагітності рівень КРГ у плазмі збільшується до моменту пологів. КРГ у плазмі зв'язується з КРГ-зв'язуючим білком, рівень якого залишається постійним до останніх тижнів вагітності. Потім його рівень різко знижується, і, у зв'язку з цим, КРГ значно зростає. Його фізіологічна роль не зовсім з'ясована, але у плода КРГ стимулює рівень АКТГ і через нього сприяє стероїдогенезу. Передбачається, що КРГ відіграє роль в індукції пологів. Рецептори до КРГ присутні в міометрії, але згідно з механізмом дії, КРГ повинен викликати не скорочення, а розслаблення міометрія, оскільки КРГ збільшує цАМФ (внутрішньоклітинний циклічний аденозинмонофосфат). Вважається, що в міометрії змінюється ізоформа рецепторів КРГ або фенотип зв'язуючого білка, що через стимуляцію фосфоліпази може підвищувати рівень внутрішньоклітинного кальцію і тим самим провокувати скоротливу активність міометрія.

Окрім білкових гормонів, плацента виробляє велику кількість факторів росту та цитокінів. Ці речовини необхідні для росту та розвитку плода та імунного зв'язку між матір'ю та плодом, що забезпечує збереження вагітності.

Інтерлейкін-1β виробляється в децидуальній оболонці, колонієстимулюючий фактор 1 (КСФ-1) виробляється в децидуальній оболонці та в плаценті. Ці фактори беруть участь у кровотворенні плода. Інтерлейкін-6, фактор некрозу пухлини (ФНП), інтерлейкін-1β виробляються в плаценті. Інтерлейкін-6, ФНП стимулюють вироблення хоріонічного гонадотропіну, інсуліноподібні фактори росту (ІФР-I та ІФР-II) беруть участь у розвитку вагітності. Вивчення ролі факторів росту та цитокінів відкриває нову еру у вивченні ендокринних та імунних взаємозв'язків під час вагітності. Принципово важливим білком вагітності є білок, що зв'язує інсуліноподібний фактор росту (ІФРБ-1β). ІФР-1 виробляється плацентою та регулює перенесення поживних субстратів через плаценту до плода і, таким чином, забезпечує ріст і розвиток плода. ІФРБ-1 виробляється в децидуальній оболонці та, зв'язуючись з ІФР-1, пригнічує розвиток і ріст плода. Вага плода та темпи розвитку прямо корелюють з IGF-1 та обернено пропорційно з lGFBP-1.

Епідермальний фактор росту (EGF) синтезується в трофобласті та бере участь у диференціації цитотрофобласта в синцитіотрофобласт. Інші фактори росту, що секретуються в плаценті, включають: фактор росту нервів, фактор росту фібробластів, трансформуючий фактор росту, тромбоцитарний фактор росту. Інгібін та активін виробляються в плаценті. Інгібін визначається в синцитіотрофобласті, а його синтез стимулюється плацентарними простагландинами E та F2.

Дія плацентарного інгібіну та активіну подібна до дії яєчникових. Вони беруть участь у виробленні ГнРГ, ХГЛ та стероїдів: активін стимулює, а інгібін пригнічує їх вироблення.

Плацентарний та децидуальний активін і інгібін з'являються на ранніх термінах вагітності та, ймовірно, беруть участь в ембріогенезі та місцевих імунних реакціях.

Серед білків вагітності найвідомішим є SP1 або бета1-глікопротеїн або трофобласт-специфічний бета1-глікопротеїн (TSBG), який був відкритий Ю.С. Татаріновим у 1971 році. Рівень цього білка збільшується під час вагітності, як і плацентарний лактоген, і відображає функціональну активність трофобласта.

Еозинофільний основний білок pMBP – його біологічна роль неясна, але за аналогією з властивостями цього білка в еозинофілах передбачається, що він має детоксикуючу та антимікробну дію. Було висловлено припущення, що цей білок впливає на скоротливість матки.

Розчинні плацентарні білки включають групу білків з різною молекулярною масою та біохімічним складом амінокислот, але зі спільними властивостями – вони знаходяться в плаценті, у плацентарно-плодовому кровотоці, але не секретуються в кров матері. Наразі їх налічується 30, і їхня роль полягає переважно у забезпеченні транспорту речовин до плода. Біологічна роль цих білків інтенсивно вивчається.

У системі мати-плацента-плід велике значення має забезпечення реологічних властивостей крові. Незважаючи на велику поверхню контакту та повільний кровотік у міжворсинчастому просторі, кров не тромбується. Цьому запобігає комплекс коагулюючих та антикоагулянтних агентів. Основну роль відіграє тромбоксан (TXA2, що секретується материнськими тромбоцитами - активатор згортання материнської крові, а також тромбінові рецептори на апікальних мембранах синцитіотрофобласта, що сприяють перетворенню материнського фібриногену на фібрин. На відміну від коагулюючих факторів існує антикоагулянтна система, що включає анексини V на поверхні мікроворсинок синцитіотрофобласта, на межі материнської крові та епітелію ворсинок; простациклін та деякі простагландини (PG12 та PGE2), які крім вазодилатації мають антиагрегантну дію. Також виявлено ряд інших факторів з антиагрегантними властивостями, роль яких ще належить вивчити.

Типи плацент

Крайове прикріплення – пуповина прикріплюється до плаценти збоку. Вестибулярне прикріплення (1%) – судини пуповини проходять через синцитіокапілярні оболонки перед прикріпленням до плаценти. При розриві таких судин (як у випадку з судинами передлежання плаценти) відбувається крововтрата з кровоносної системи плода. Додаткова плацента (плацентарна сукцентурія) (5%) – це додаткова часточка, розташована окремо від основної плаценти. Якщо додаткова часточка затримується в матці, у післяпологовому періоді може розвинутися кровотеча або сепсис.

Плівчаста плацента (placenta membranacea) (1/3000) — це тонкостінний мішок, що оточує плід і таким чином займає більшу частину порожнини матки. Розташована в нижньому сегменті матки, така плацента схильна до кровотеч у пренатальному періоді. Вона може не відокремитися у внутрішньоутробному періоді пологів. Прирощення плаценти — це аномальне зрощення всієї або частини плаценти до стінки матки.

Передлежання плаценти

Плацента розташована в нижньому сегменті матки. Передлежання плаценти пов'язане з такими станами, як велика плацента (наприклад, близнюки); аномалії матки та фіброміоми; а також травми матки (багатоплідні пологи, нещодавні операції, включаючи кесарів розтин). Починаючи з 18 тижнів, ультразвукове дослідження може візуалізувати низько розташовані плаценти; більшість з них переходять у нормальне положення до початку пологів.

При I типі край плаценти не досягає внутрішнього зіву; при II типі він досягає, але не покриває внутрішній зів зсередини; при III типі внутрішній зів покритий зсередини плацентою лише тоді, коли шийка матки закрита, але не коли вона розкрита. При IV типі внутрішній зів повністю покритий зсередини плацентою. Клінічним проявом аномалії розташування плаценти може бути кровотеча у пренатальному періоді (допологовому). Перерозтягнення плаценти, коли джерелом кровотечі є перерозтягнутий нижній сегмент, або неможливість вставлення голівки плода (при високому положенні передлежачої частини). Основні проблеми в таких випадках пов'язані з кровотечею та способом розродження, оскільки плацента викликає обструкцію маткового воріт і може відійти під час пологів або зростися (у 5% випадків), особливо після попереднього кесаревого розтину (більше 24% випадків).

Тести для оцінки функції плаценти

Плацента виробляє прогестерон, хоріонічний гонадотропін людини та плацентарний лактоген людини; лише останній гормон може надати інформацію про здоров'я плаценти. Якщо його концентрація нижче 4 мкг/мл після 30 тижнів вагітності, це свідчить про порушення функції плаценти. Здоров'я системи плод/плацента контролюють шляхом вимірювання добової екскреції загальних естрогенів або естріолу з сечею або шляхом визначення естріолу в плазмі крові, оскільки прегненолон, синтезований плацентою, згодом метаболізується наднирковими залозами та печінкою плода, а потім знову плацентою для синтезу естріолу. Вміст естрадіолу в сечі та плазмі буде низьким, якщо у матері є тяжке захворювання печінки або внутрішньопечінковий холестаз, або вона приймає антибіотики; якщо у матері порушена функція нирок, рівень естрадіолу в сечі буде низьким, а в крові - підвищеним.