Нейроэндокринная регуляция репродуктивной системы: интеграция исследований нейропептидов и экспериментальной патофизиологии аменореи различного генеза (обзор литературы)

ВВЕДЕНИЕ

Регулярный менструальный цикл представляет собой высокочувствительный индикатор состояния нейроэндокринной системы и служит ключевым маркером репродуктивного здоровья женщин. В настоящее время наблюдается рост частоты менструальных дисфункций, что оказывает неблагоприятное влияние на фертильность и обуславливает растущую научную и клиническую актуальность данной проблемы.

В период 2018–2022 гг. средний возраст женщин в России при рождении первого ребенка составил 27 лет, второго — 31 год. По сравнению с демографическими показателями тридцатилетней давности (20 и 21 год, соответственно), прослеживается отчетливая тенденция к отсрочке материнства. Кроме того, современные социально-экономические изменения, в частности, смещение сроков вступления в брак, рост значимости профессиональной самореализации, а также увеличение распространенности нарушений менструального цикла, ожидаемо будут способствовать дальнейшему более позднему материнству [1].

Аменорея, представляя собой не самостоятельное заболевание, а клинический симптом множества патологий, привлекает все большее внимание исследователей и клиницистов, поскольку является одной из наиболее распространенных и значимых причин женского бесплодия. Это расстройство имеет важное клиническое значение, поскольку непосредственно влияет на репродуктивное здоровье женщины, снижает шансы на естественное зачатие и требует своевременной диагностики и специализированной терапии. Учитывая высокую распространенность и многообразие форм менструальных дисфункций, углубленное изучение механизмов их развития и поиск эффективных методов терапии остаются приоритетными задачами современной медицины. Наиболее распространенными причинами аменореи на сегодняшний день считаются функциональная гипоталамическая аменорея (ФГА), синдром поликистозных яичников (СПЯ), а также преждевременная недостаточность яичников (ПНЯ) [2].

Современные исследования все убедительнее подтверждают ключевую роль нейропептидов в нейроэндокринной регуляции репродуктивной функции [3][4]. С клинической точки зрения особое значение приобретают работы, направленные на выяснение патогенетических механизмов нарушений нейропептидной передачи при длительном отсутствии менструаций различного генеза, что открывает перспективы для более точной диагностики и таргетной терапии.

ФГА представляет собой обратимое состояние, связанное с нарушением регуляции на уровне гипоталамо-гипофизарной оси и характеризующееся снижением продукции гонадотропинов и эстрогенов. Согласно статистическим данным эта патология выявляется примерно в 25–35% случаев вторичной аменореи [5]. СПЯ — наиболее частое многофакторное эндокринное нарушение у женщин репродуктивного возраста, характеризующееся гиперандрогенией, нарушением овуляции и встречающееся у 17,4–52% пациенток с нарушениями менструального цикла [6]. ПНЯ, сопровождающаяся выраженным снижением овариального резерва, также является частой причиной менструальной дисфункции; распространенность в популяции достигает 3,5% [7]. Вышеописанные нозологии, охватывающие значительную часть женского населения фертильного возраста, не только ухудшают репродуктивную функцию, но и способствуют развитию сопутствующей соматической и психоэмоциональной комордидности. Несвоевременная диагностика и лечение данных патологий могут усугубить их течение и привести к стойкому бесплодию.

Одним из ключевых направлений современной нейроэндокринологии является изучение нейропептидных систем в регуляции секреции гонадотропин-рилизинг гормона (ГнРГ). Пристальное внимание уделяется так называемым KNDy-нейронам, секретирующим кисспептин, нейрокинин В и динорфин. Эти нейроны формируют высокоспециализированную регуляторную сеть, обеспечивающую пульсирующий выброс ГнРГ. Установлено, что нейрокинин В стимулирует, а динорфин, напротив, подавляет высвобождение кисспептина, осуществляя, таким образом, тонкую аутосинаптическую регуляцию гонадотропной функции и активируя соответствующие рецепторы — NK3R (рецептор нейрокинина 3) и KOR (κ-опиоидный рецептор) [8].

Несмотря на значительный прогресс в изучении отдельных аспектов этих процессов, существующие сведения остаются фрагментарными и требуют дальнейшей систематизации, что и обусловливает высокую актуальность более углубленного изучения нейропептидов, как потенциальных диагностических маркеров и терапевтических мишеней у пациенток с нарушениями менструального цикла.

Создание экспериментальных моделей нарушений эстрального цикла на лабораторных животных является важным этапом в изучении механизмов развития и путей коррекции репродуктивных расстройств. Для моделирования аменореи используют различные подходы, включая стресс-индуцированное воздействие, диетическое ограничение, применение фармакологических препаратов и хирургическое вмешательство, позволяющие воспроизводить отклонения, возникающие на разных уровнях гипоталамо-гипофизарно-яичниковой оси.

Данные модели не только открывают возможности для детального изучения нейропептидов в гормональной регуляции репродуктивной системы, но и способствуют разработке эффективных диагностических и терапевтических подходов, что приобретает особую актуальность в контексте социально значимых заболеваний — СПЯ, ФГА и ПНЯ.

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РОЛИ НЕЙРОПЕПТИДОВ В ПАТОГЕНЕЗЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ

Кисспептин — ключевой нейропептид репродуктивной системы

Кисспептин представляет собой ключевой регулятор нейроэндокринного контроля репродуктивной функции, выступая своеобразным «дирижером» всей гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси. Одним из центральных элементов данной системы являются ГнРГ-нейроны, локализованные в гипоталамусе и обеспечивающие ритмичное выделение гонадотропинов гипофизом, тем ­самым стимулируя работу половых желез. Их активность напрямую зависит от действия кисспептина — нейропептида, синтезируемого специализированными нейронами, сосредоточенными преимущественно в преоптической области и инфундибулярном ядре гипоталамуса. В последнем расположены KNDy-нейроны, экспрессирующие кроме кисспептина еще и нейрокинин В, и динорфин. Их скоординированная активность определяет характер импульсной секреции ГнРГ и лютеинизирующего гормона (ЛГ). Нейроны преоптической области, играют критическую роль в реализации положительной обратной связи, когда растущий фолликул выбрасывает максимальную концентрацию эстрадиола, приводя к преовуляторному пику ЛГ [8]. Помимо центрального действия, кисспептин и его рецептор (KISS1R) также экспрессируются в фолликулах, однако их локальное значение остается недостаточно изученным. Несмотря на активное накопление знаний о гипоталамической кисспептиновой сигнальной системе за последние три десятилетия, функции этого нейропептида в периферических звеньях репродуктивной регуляции, особенно в овариальной и эндометриальной ткани, по-прежнему требуют дальнейшего глубокого изучения.

В литературе описаны противоречивые результаты относительно клеточной локализации этих молекул. Представляют значительный интерес исследования, показывающие, что экспрессия гена Kiss1 преимущественно наблюдается в гранулезных клетках фолликулов, в то время как KISS1R локализуется преимущественно в ооцитах [9][10]. Эти данные свидетельствуют о наличии паракринного механизма взаимодействия между фолликулярными клетками и ооцитами, опосредованного кисспептиновой системой, активность которой регулируют эстрогеновые рецепторы типа β. Возможно, внутриовариальный нейропептид выполняет роль локального модулятора, способствуя созреванию ооцитов и овуляции и напрямую воздействуя на рецепторный аппарат яйцеклетки [11]. Локальная кисспептиновая сигнальная система, функционирующая вне зависимости от гипоталамического влияния, открывает новые перспективы для понимания внутриклеточных регуляторных путей, лежащих в основе фолликулогенеза, и подчеркивает потенциал данной молекулы в качестве биомаркера зрелости ооцита и терапевтической мишени при овуляторных нарушениях.

Проведены исследования о роли кисспептина при патологиях женской половой системы. Хотя количественные характеристики нейропептида можно использовать для диагностики, следует отметить, что их сложно точно обнаружить при низких концентрациях с использованием современных методов измерения из-за короткого периода полураспада, что ограничивает их потенциальное клиническое применение [12-14].

ФГА — одна из наиболее распространенных причин вторичной аменореи, приводящая к стойкому отсутствию самостоятельных менструаций и бесплодию. Это состояние гипоэстрогении, которое повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний и снижает минеральную плотность костной ткани. ФГА характеризуется приобретенным подавлением физиологической пульсирующей секреции ГнРГ гипоталамусом при отсутствии идентифицируемой структурной причины и возникает в результате энергодефицита из-за чрезмерных физических нагрузок, расстройств пищевого поведения, часто в сочетании с психологическим стрессом на фоне генетической предрасположенности, что приводит сначала к функциональному нормогонадотропному, а далее при сохранении негативных факторов — гипогонадотропному гипогонадизму [15].

Сообщается, что у женщин с ФГА наблюдаются более низкие уровни кисспептина в сыворотке крови (0,17±0,11 нг/мл), чем у здоровых женщин контрольной группы (0,3±0,36 нг/мл) [16]. У пациенток с ФГА выявлена отрицательная корреляция между уровнем данного нейропептида и концентрацией кортизола в сыворотке крови. Дополнительно установлено, что при гипоталамической аменорее показатели циркулирующего кисспептина снижены, при этом особенно низкие значения наблюдаются у пациенток с уровнем ЛГ 1,3±0,1 мМЕ/мл по сравнению с пациентками с нормальными уровнями ЛГ (3,3±0,4 мМЕ/мл) [17]. У женщин с ФГА, помимо снижения уровня изучаемого нейропептида, выявлено уменьшение концентрации нейрокинина В и повышение кортикотропин-рилизинг-гормона, что может свидетельствовать о нарушениях, затрагивающих нейропептидную регуляцию и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось [18]. При этом экспрессия рецепторов кортикотропин-рилизинг-гормона и глюкокортикоидов в KNDy-нейронах инфундибулярного ядра подтверждает их возможную роль как посредников между стресс-индуцированными сигналами и регуляцией гонадной функции [19]. Это доказано в исследовании, в котором у самок мышей после овариэктомии наблюдалось снижение активации KNDy-нейронов аркуатного ядра (аналог инфундибулярного ядра у людей) после воздействия психосоциального стресса, индуцируемого в соответствии со стандартизированными протоколами. Аналогичным образом, воздействие различных неблагоприятных факторов снижало экспрессию Kiss1 в гипоталамусе у самок мышей. Кроме того, введение кортикотропин-рилизинг гормона или кортикостерона животным также снижает экспрессию Kiss1 в гипоталамусе [20][21].

В свете современных достижений молекулярной биологии и эндокринной гинекологии особую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение локального распределения и концентрации нейропептидов непосредственно в тканях, что позволяет получить более полное представление о механизмах патогенеза репродуктивных нарушений. Так, в работе A.O. Abdelkareem и соавт. было продемонстрировано, что дефицит экспрессии кисспептина и KISS1R может быть ассоциирован с нарушением регуляции матриксных металлопротеиназ, сосудистого эндотелиального фактора роста и других сигнальных молекул, вовлеченных в процессы клеточной миграции, инвазии и ангиогенеза, что в совокупности приводит к нарушению ранней плацентации [22]. С другой стороны, нормогонадотропная форма аменореи — СПЯ — характеризуется персистирующей ановуляцией и повышенной продукцией андрогенов, что, в свою очередь, способствует формированию патологических изменений эндометрия, снижая его рецептивность и потенциально увеличивая риск репродуктивных потерь. Однако, как подчеркивают авторы, влияние овариальной гиперандрогении на экспрессию кисспептина в ткани яичников остается ­практически ­неизученным, что указывает на научную новизну и потенциальную значимость подобных исследований для выявления молекулярных мишеней при СПЯ и связанных с ним форм бесплодия. Дополнительные сведения той же исследовательской группы свидетельствуют о снижении экспрессии KISS1R в хорионических тканях эмбрионов как с эуплоидным, так и с анеуплоидным набором хромосом у пациенток с привычным невынашиванием беременности по сравнению с контрольной группой, что указывает на возможную роль сигнального пути кисспептина в механизмах ранней имплантации и формирования плаценты. Авторы подчеркивают, что для окончательного понимания причинно-следственных связей необходимо определить, является ли снижение активности кисспептиновой системы следствием или первопричиной нарушений плацентации [23]. Таким образом, изучение тканевой экспрессии нейропептидов открывает новые горизонты в понимании патофизиологии репродуктивных расстройств, включая СПЯ, ановуляцию и привычное невынашивание, а также закладывает основу для разработки диагностических и терапевтических стратегий, основанных на молекулярных мишенях.

У женщин с овариальной гиперандрогенией в крови выявлены повышенные уровни циркулирующего кисспептина, что указывает на его потенциальное участие в патогенезе данного состояния [24]. Отклонения в экспрессии нейропептида ассоциированы с дисрегуляцией гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, что, в свою очередь, усиливает пульсацию ЛГ, снижает уровень фолликулостимулирующего гормона и нарушает соотношение данных гонадотропинов [25]. Поскольку изучаемая молекула выступает центральным индуктором секреции ГнРГ и ЛГ, предполагается, что гиперэкспрессия кисспептина при СПЯ может быть причиной гормонального дисбаланса. В систематическом обзоре с метаанализом 2019 г. обнаружено статистически значимое повышение циркулирующего кисспептина у пациенток с СПЯ независимо от индекса массы тела [26], что подтверждается рядом других исследований [27].

Связь между кисспептиновой системой и ПНЯ представляет собой перспективное научное направление, особенно в свете недавних экспериментальных данных. В исследовании S.T. Ruohonen и соавт. у мышей с селективной элиминацией рецепторов к кисспептину в ооцитах наблюдались ановуляция, снижение уровня половых стероидов и признаки истощения овариального резерва, несмотря на сохранение гипоталамической экспрессии KISS1R и нормальные уровни гонадотропинов, что указывает на критическую роль периферических эффектов кисспептина в поддержании функции яичников [28].

Таким образом, работы, посвященные изучению кисспептиновой системы, открывают новые перспективы в понимании патогенеза аменорей различного генеза и могут способствовать разработке инновационных диагностических и терапевтических подходов для улучшения репродуктивного здоровья женщин.

Нейротрофический фактор головного мозга

Нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) — белок семейства нейротрофинов, экспрессируется в основном в нервной ткани. Основная функция BDNF заключается в индукции и контроле роста нейронов в процессе развития мозга. Доказано, что данный нейропептид участвует в возникновении возрастных патологий, когнитивных нарушений, расстройств пищевого поведения, депрессии и шизофрении [29]. Интересно, что BDNF также присутствует в фолликулярной жидкости, где он стимулирует созревание ооцитов [30].

BDNF является известным фактором роста, который продуцируют гранулезные клетки фолликулов. Его рецептор - TrkB, преимущественно экспрессируется в ооцитах, а взаимодействие BDNF с рецептором активирует сигнальный путь ERK1/2 [31][32]. Примечательно, что уровень экспрессии BDNF значительно ниже в фолликулах женщин в возрасте 61–64 лет по сравнению с более молодой группой участниц (29–35 лет), что указывает на возможную роль снижения его уровня в возрастном ухудшении качества ооцитов [33].

Вышеописанный нейротрофин в последние годы активно исследуют у женщин при гипоэстрогенных состояниях. Ряд независимых исследований продемонстрировал, что уровни BDNF в крови существенно снижаются у пациенток с ФГА и у женщин в постменопаузе, что позволяет рассматривать данный нейропептид как потенциальный маркер нарушения центральной и периферической нейроэндокринной регуляции [34–36].

В работе А. Podfigurna-Stopa и соавт. [34] было показано статистически значимое снижение концентрации BDNF у пациенток с ФГА по сравнению с женщинами репродуктивного возраста с нормальной менструальной функцией. Похожие результаты были получены и в более раннем исследовании S. Begliuomini и соавт. [35], в котором также было установлено, что уровень BDNF в сыворотке варьирует в зависимости от гормонального статуса и уровней половых стероидов. Кроме того, P. Drakopoulos и соавт. [36] обратили внимание на суточные колебания уровней этого белка у женщин с ФГА, что отражает тонкую циркадианную регуляцию нейротрофинов при функциональных расстройствах центрального происхождения.

В исследовании 2025 г. ученые под руководством J. Zhou указывают, что BDNF — ключевой активный компонент секретома мезенхимальных стромальных клеток, полученных из пуповины человека (hUC-MSC-sec), способный улучшать качество ооцитов и тем самым повышать потенциал их дальнейшего эмбрионального развития [37]. Данное утверждение было подтверждено экспериментом с добавлением блокирующего антитела против BDNF и специфического ингибитора рецептора TrkB в hUC-MSC-sec, что привело к значительному снижению частоты выброса первого полярного тельца (PB1) и увеличению числа аномальных митотических веретен. И напротив, введение BDNF значительно увеличивает частоту выброса PB1, снижает долю анеуплоидных ооцитов и способствует деградации материнской матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) в стареющих ооцитах мышей in vitro. Дополнительно, положительные эффекты BDNF установлены в экспериментах in vivo, где наблюдалось улучшение формирования митотического веретена и развития эмбрионов, активируя сигнальный путь ERK1/2 [38].

Предполагается, что в период беременности плацента служит важным источником BDNF для плода, способствуя синтезу данного нейротрофического фактора, а также обеспечивая транспорт материнского нейропептида в кровоток [39]. Недавнее исследование ученых из Китая подтвердило ключевую роль BDNF в функционировании яичников, показав, что снижение его экспрессии в плаценте беременных мышей ассоциировано с обеднением овариального резерва у потомства уже в период внутриутробного развития, что позднее приводит к ПНЯ во взрослом возрасте. Это проявлялось в уменьшении числа гоноцитов и фолликулов, особенно примордиальных, у мышей в возрасте одной недели, одного, двух и четырех месяцев после рождения. У месячных мышей отмечалось уменьшение количества ооцитов, получаемых после стимуляции овуляции, что указывает на возможную нечувствительность животных к препаратам, используемых в протоколах вспомогательных репродуктивных технологий. Механизмы, с помощью которых BDNF способствует поддержанию жизнедеятельности яичников в долгосрочной перспективе, мало изучены. На основании известных функций BDNF в других типах клеток и тканях предположено, что нокаут гена Bdnf в плаценте потенциально нарушает пролиферацию первичных половых клеток посредством активации апоптоза в гоноцитах и повышения уязвимости последних к окислительному стрессу [40].

В работе польской группы исследователей под руководством A. Czyzyk и соавт. BDNF впервые был количественно оценен у пациенток с ПНЯ [41]. Согласно полученным данным, его концентрация составила 429,25±65,52 пг/мл, что было статистически значимо ниже по сравнению с контрольной группой здоровых женщин (479,75±34,75 пг/мл; p=0,0345). Несмотря на схожую тенденцию к снижению BDNF при ПНЯ и ФГА, стоит отметить различие в патогенезе этих состояний: если ФГА представляет собой обратимое гипогонадотропное расстройство, связанное с нарушением гипоталамической активности, то ПНЯ характеризуется органическим истощением фолликулярного аппарата и гипергонадотропным гипогонадизмом. Тем не менее, в обоих случаях выявлено снижение уровней BDNF, что может свидетельствовать о нарушении нейротрофической поддержки репродуктивной системы. Возможно, именно аменорея и является ключом к разрешению этого противоречивого факта, что наиболее подчеркивает важность и актуальность исследований, посвященных этой теме.

Орексины

С момента открытия орексинов было установлено их участие в контроле репродуктивной нейроэндокринной оси, однако конкретные механизмы их действия в яичниках оставались до конца не изученными [42]. В последние годы растет научный интерес к роли орексинов в патогенезе гинекологических и эндокринных нарушений, что обусловлено их многофункциональностью и участием в регуляции как центральных, так и периферических процессов. Исследования в области эндокринной гинекологии рассматривают участие орексина-А в таких состояниях, как ФГА, СПЯ, эндометриоз, а также в нарушениях циркадианного ритма и сна, часто сопутствующих репродуктивным патологиям. Несмотря на функциональные связи орексинов с гипоталамо-гипофизарной регуляцией, большинство клинических исследований ограничиваются определением уровня орексина-А в периферической крови, что сопряжено с методологическими трудностями и ограниченной информативностью, учитывая их центральное происхождение и низкую концентрацию нейропептидов в сыворотке.

В работе E. Yilmaz и соавт. было показано, что у женщин с СПЯ уровень орексина-А в сыворотке крови статистически значимо ниже, чем у здоровых женщин контрольной группы. Более того, авторы обнаружили отрицательные корреляции между концентрацией орексина-А и рядом клинических и гормональных параметров, включая систолическое артериальное давление, гирсутное число по шкале Ферримана–Галлвея, уровни ЛГ и свободного тестостерона [43]. Предполагается, что снижение уровня данного орексина может быть связано с гиперандрогенией или инсулинорезистентностью, однако точные механизмы остаются неясными. Учитывая важную роль орексинов в регуляции энергетического обмена, аппетита и нейроэндокринной активности, необходимы дальнейшие исследования, направленные на выяснение того, является ли снижение концентрации орексина-А вторичным по отношению к метаболическим нарушениям при СПЯ, или же это звено первичной патогенетической цепи, влияющей на гонадотропную дисфункцию и клинические проявления синдрома [44].

Фундаментальные исследования, направленные на выявление молекулярных и клеточных механизмов регуляции репродуктивной системы, имеют важное значение для понимания патогенеза гинекологических заболеваний и разработки новых методов лечения женского бесплодия. В частности, работа M. Safdar и соавт. посвящена изучению орексина-A при апоптозе и пролиферации гранулезных клеток, а также механизмов, лежащих в основе его действия через сигнальные пути AKT/ERK1/2 и факторов, связанных с фолликулогенезом [45]. Показано, что орексин-А через взаимодействие с рецептором OX1R предотвращает запрограммированную гибель гранулезных клеток. Подавление экспрессии рецептора OX1R ведет к снижению экспрессии ядерного антигена пролиферирующих клеток (PCNA) и увеличению апоптоза гранулезоцитов посредством активации каспаз-3-зависимого пути и повышенной экспрессии проапоптотических факторов Bax и TNF-α с одновременным снижением антиапоптотического белка Bcl-2. Семейство пептидов Bcl-2 участвует в опосредованном митохондриями апоптотическом пути и рассматривается как ключевой фактор, контролирующий запрограммированную гибель половых клеток у женщин [46]. Кроме того, орексин-А влияет на клеточный цикл гранулезных клеток, предотвращая их задержку в S-фазе. Данный нейропептид опосредует экспрессию ооцитарных факторов BMP15 (костный морфогенетический белок 15) и GDF9 (фактор роста и дифференцировки 9), критически важных для нормального роста и созревания фолликулов [47]. Полученные данные указывают на значимую регуляторную роль орексина-А и его рецептора OX1R в поддержании физиологии яичников, подчеркивая значение этой сигнальной оси не только в фундаментальных аспектах репродуктивной биологии, но и в клинической практике. Это открывает перспективы использования орексина-А в качестве потенциальной терапевтической мишени для разработки новых стратегий коррекции женского бесплодия, вызванного нарушением процессов фолликулогенеза и овуляции.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АМЕНОРЕИ: ВЫЯВЛЕНИЕ БАЗОВЫХ НЕЙРОЭНДОКРИННЫХ, МОЛЕКУЛЯРНЫХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ ПАТОГЕНЕЗА

Для изучения фундаментальных процессов возникновения и патогенеза аменореи с позиции нейроэндокринологии учеными используются лабораторные животные. Впервые подобная работа проведена F. Gaytan и соавт., в которой изучалась кисспептиновая сигнальная система в яичнике, дефект которой провоцирует развитие ПНЯ. У мышей с дефицитом KISS1R зарегистрировано преждевременное снижение частоты овуляции, за которым следовала прогрессирующая потеря антральных фолликулов, ооцитов и сокращение всех категорий преантральных фолликулов, что сопровождалось снижением фертильности. Далее у мышей в возрасте более 48 недель наблюдались атрофические яичники, отсутствие растущих фолликулов и желтых тел. Более того, авторы выявили, что нарушение фолликулогенеза и ановуляция, связанные с отсутствием KISS1R, не устраняются стимуляцией гонадотропинами. Полученные результаты свидетельствуют о наличии прямой овариальной роли кисспептина, реализуемой через аутокринно-паракринные механизмы, нарушение которых может способствовать развитию ПНЯ [48].

Примечательно исследование S.T. Ruohonen и соавт., в котором изучена передача сигнала кисспептина в ооците на лабораторных животных. В ходе эксперимента была создана линия мышей с абляцией KISS1R в ооцитах. У животных сохранялась инициация полового созревания при отсутствии клинических и морфологических признаков гипогонадизма. Однако уже в возрасте 2 месяцев у 40% мышей обнаружены гистологические признаки овариальной недостаточности и ановуляции. Пенетрантность фенотипа прогрессировала с возрастом, причем 80% и 100% самок показали полную овуляторную недостаточность со снижением уровня половых стероидов к 6 и 10 месяцам, соответственно, несмотря на неизменную экспрессию гипоталамического KISS1R и уровни гонадотропинов. Таким образом, нарушение регуляции сигналов кисспептина в ооците может быть основной и ранее незамеченной причиной некоторых форм ПНЯ у женщин [28].

В работе I. Velasco и соавт. проведен анализ функций кисспептина, экспрессируемого как совместно с нейрокинином В и динорфином, так и изолированно. Чтобы разделить физиологические эффекты нейропептида, полученного из разных субпопуляций кисспептиновых нейронов, была реализована условная абляция Kiss1 в KNDy-нейронах in vivo на лабораторных животных. У мышей наблюдалось снижение содержания кисспептина в аркуатном ядре гипоталамуса с более выраженным подавлением у самок, что было заметно в младенческо-пубертатном возрасте. Напротив, уровень нейрокинина В был полностью сохранен. Несмотря на снижение кисспептина в аркуатном ядре, старт полового созревания был нормальным у выведенных мышей обоих полов. Однако у молодых взрослых самок наблюдались нарушения пульсации ЛГ и уровня половых стероидов с подавлением базальной концентрации и предовуляторного пика ЛГ, снижение фертильности и развитие преждевременной овариальной недостаточности [49].

Перспективно исследование под руководством A.I. Ahmed и соавт., посвященное изучению роли некодирующих РНК (нкРНК) мезенхимальных стволовых клеток костного мозга (BM-MSC) и их взаимодействию с системой инсулиноподобный фактор роста 1 (ИФР-1) — кисспептин в экспериментальной модели ПНЯ, индуцированной циклофосфамидом (ЦФ) — гонадотоксичным алкилирующим агентом. Трансплантация BM-MSC крысам с моделью ПНЯ способствовала восстановлению активности гипоталамо-гипофизарно-яичниковой оси, что сопровождалось повышением экспрессии ИФР-1 и кисспептина в яичниках и гипоталамусе, снижением апоптоза гранулезных клеток, а также улучшением стероидогенеза, ангиогенеза, энергетического обмена и показателей окислительного стресса. Было показано, что BM-MSC экспрессируют повышенные уровни антиапоптотических длинных нкРНК и микроРНК, которые смягчали проявления овариальной недостаточности [50].

Создание экспериментальной модели ФГА имеет определенные сложности в связи особенностями ее этиологии. Известно, что этот тип аменореи возникает на фоне голодания, избыточных физических нагрузок, а также на фоне психоэмоциональных нарушений (например, при депрессии) [51]. Таким образом, возникают этические вопросы при воссоздании данных условий. Так как формирование условий психоэмоционального стресса на животных сложно осуществимо, то создать избыточную физическую нагрузку и голодание вполне реально. В своей работе L. Frintrop и соавт. разработали экспериментальную модель ФГА, при которой смертность лабораторных животных низкая. Крысы линии Wistar имели круглосуточный доступ к беговому колесу и получали 40% от своего базового потребления пищи до тех пор, пока не было достигнуто снижение веса на 20% или 25%. Далее этот вес тела поддерживался в течение двух недель, инициируя хроническое голодание. Полное отсутствие эстрального цикла было определено, как первичный исход. Резкое ограничение калорийности корма привело к нарушению цикла у 58% животных, а при хроническом голодании отмечалось его полное угасание [52].

Несмотря на наличие множества экспериментальных моделей СПЯ, большинство из них лишь частично воспроизводят характерные репродуктивные и метаболические фенотипы. У грызунов СПЯ моделируется с использованием различных подходов, включая пренатальное и постнатальное введение андрогенов, эстрогенов, ингибиторов ароматазы, высокожировой диеты и генетических манипуляций [53][54]. Наибольшее распространение получили модели, основанные на применении летрозола и высокожировой диеты, ввиду их способности воссоздавать морфологические, гормональные и метаболические особенности гиперандрогении овариального генеза [55]. Летрозол индуцирует ряд репродуктивных нарушений, типичных для СПЯ, включая увеличение массы тела, гипертекоз и ановуляцию [56], однако не вызывает выраженных метаболических сдвигов (инсулинорезистентность, ожирение, дислипидемия). Напротив, модели, основанные только на высокожировой диете, демонстрируют выраженные метаболические нарушения, аналогичные таковым у пациенток с метаболическим фенотипом СПЯ [57]. В исследовании S. Mirseyyed и соавт. разработана комбинированная модель синдрома на крысах линии Sprague Dawley с использованием летрозола и новой высокожировой диеты для оценки гормонального, метаболического, окислительного и ­воспалительного статуса. Наиболее выраженные эндокринные и метаболические нарушения отмечались в группе с комбинированным воздействием, включая повышение уровня андрогенов, нарушение углеводного и липидного обмена, транскрипционную гиперактивацию воспалительных сигнальных каскадов и биомаркеров окислительного стресса (активных форм кислорода и малонового альдегида) при снижении активности антиоксидантных ферментов [58]. Таким образом, совмещение терапии летрозолом с высококалорийным рационом индуцирует воспалительный ответ и окислительный стресс, формируя модель СПЯ, достоверно отражающую как гормональные, так и метаболические нарушения, характерные для клинической картины данного синдрома.

Создание экспериментальной модели ПНЯ сопряжено с рядом ограничений, обусловленных многообразием этиологических факторов, включая аутоиммунные, ятрогенные и генетические причины, при этом в клинической практике до 70% случаев остаются идиопатическими. Имитация аутоиммунного оофорита у лабораторных животных в рамках моделирования ПНЯ в настоящее время не представляется возможной. Таким образом, большинство моделей создаются путем резекции яичников или введения цитостатиков. D. Li и соавт. разработали модель ПНЯ у крыс путем двусторонней резекции яичников на 75% их объема. В отличие от полной овариэктомии, такая процедура не вызывала выраженного ухудшения общего состояния животных, но приводила к значимым нарушениям репродуктивной функции, что обеспечивало ее пригодность для последующих исследований. После операции отмечались сбои эстрального цикла, включая достоверное удлинение диэструса и снижение частоты овуляторных циклов (P<0,01), что подтверждает успешность моделирования ПНЯ [59].

В работе G. Lu для воспроизведения овариальной недостаточности у крыс использовали дозозависимое введение ЦФ. Самки были распределены на четыре группы: контроль (0,9% NaCl) и три экспериментальные (ПНЯ-1, ПНЯ-2, ПНЯ-3), получавшие ЦФ в дозах 25, 50 и 100 мг/кг в первый день, далее по 8 мг/кг в течение 14 дней. Эффективность моделирования оценивали по эстральному циклу, уровню стероидов, объему яичников и фолликулярному резерву. Наиболее выраженные нарушения наблюдались в группе ПНЯ-2, включая достоверное снижение массы яичников, истощение фолликулярного пула и морфологические признаки атрофии. Гистологический анализ подтвердил долговременные повреждения, включая потерю примордиальных фолликулов и атрезию. Умеренная доза ЦФ (50 мг/кг + 8 мг/кг × 14 дней) признана оптимальной для воспроизводимой индукции ПНЯ при сохранении высокой выживаемости животных, что делает данную модель релевантной по клинико-морфологическим параметрам [60].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современные представления о нейроэндокринной регуляции репродуктивной функции свидетельствуют о сложной и многокомпонентной системе взаимодействия различных нейропептидов, обеспечивающих координацию процессов, критически важных для женского здоровья. Особую роль в поддержании нормального менструального цикла и фертильности играют кисспептин, BDNF, орексины и другие сигнальные молекулы, участвующие в регуляции продукции ГнРГ и энергетического обмена.

Кисспептин, являющийся ключевым активатором гонадотропной функции, обеспечивает запуск и поддержание секреции ГнРГ и, тем самым, регулирует гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось. BDNF — молекула с выраженными нейропротективными и нейропластическими свойствами, принимает участие в развитии гипоталамических структур, вовлеченных в регуляцию женской половой системы. Орексины, наряду с участием в контроле бодрствования и энергетического баланса, играют важное значение в интеграции метаболических и гормональных сигналов. Нарушение скоординированного взаимодействия нейропептидов может приводить к устойчивым сбоям в работе репродуктивной оси, в частности к формированию различных форм аменореи.

Одной из серьезных проблем, ограничивающих возможности клинической интерпретации полученных данных, остается трудность точного определения уровней нейропептидов в системной циркуляции. Их низкие концентрации в периферической крови, высокая чувствительность к внешним воздействиям, быстрый метаболизм и вариабельность суточных колебаний существенно затрудняют использование этих молекул в качестве рутинных биомаркеров. В этой связи особую актуальность приобретают экспериментальные исследования на лабораторных животных, которые позволяют не только проследить каскадные механизмы регуляции, но и оценить влияние модификации нейропептидных сигналов на функциональное состояние репродуктивной системы. Такие модели создают основу для разработки новых диагностических подходов, направленных на раннюю идентификацию нарушений, а также открывают перспективы для таргетной терапии, способной модулировать активность нейропептидных путей.

Дальнейшее углубленное изучение нейропептидов как регуляторных и сигнальных молекул представляет собой важное направление в борьбе с ухудшением репродуктивного здоровья. Это особенно важно в контексте профилактики бесплодия, снижения сердечно-сосудистых рисков, связанных с гипоэстрогенными состояниями, и разработки стратегий активного женского долголетия. Интеграция фундаментальных знаний в клиническую практику позволит существенно расширить диагностические и терапевтические горизонты, способствуя сохранению и укреплению репродуктивного потенциала женщин в течение всей жизни.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источники финансирования. Работа выполнена в рамках государственного задания №123021300169-4 «Эпигенетические предикторы и метаболомная составляющая аменореи различного генеза у женщин репродуктивного возраста», 2023-2025 гг.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.

Участие авторов. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.