Uloga citokina u preterminskom i terminskom porođaju

Kako se odvija zapaljenjska reakcija

Zapaljenjski odgovor imunskog sistema sastoji se iz četiri faze: inicijacije, privlačenja imunokompetentnih ćelija, imunomodulacije i, na kraju, inhibicije.

Pod uticajem biološkog, fizičkog ili hemijskog agensa oštećene ćelije luče citokine IL-1 i TNF-alfa. Oni imaju pirogeno dejstvo, aktiviraju endotelne ćelije i angiogenetske procese, posreduju u razvijanju šoka, stimulišu proliferaciju fibroblasta, aktiviraju inducibilnu ciklooksigenazu tip 2 i time podstiču sintezu prostaglandina, a posreduju i u hemotaksi imunskih ćelija. Jedna od njihovih ključnih uloga je stimulacija sinteze i sekrecije hemoatraktanata, odnosno malih citokina nazvanih C-X-C i C-C hemokini.

Hemokini iz grupe C-C uključuju makrofagni inflamatorni protein 1alfa i 1beta, kao i RANTES medijatore privlačenja i aktivacije T limfocita. Sinteza i sekrecija hemoatraktanata i aktivatora monocita, makrofaga, granulocita i limfocita događa se veoma brzo nakon što se IL-1 i TNF-alfa pojave u koncentracijama većim od bazalnih. Sva ta dešavanja se u početku odvijaju u ograničenoj mikrosredini, pa se reakcija najčešće završava kao fokalna, uz mogućnost generalizovanja, a to zavisi od samog agensa, od odbrambenih snaga organizma i od trenutnog stanja imunoreaktivnosti.

Faze imunomodulacije i imunosupresije

Nekoliko sati posle početka zapaljenjske reakcije počinje sekrecija imunomodulatornog citokina IL-6. Njegova funkcija zavisi od mesta dejstva i od već postojeće citokinske mreže u mikrosredini: u odnosu na B limfocite deluje kao faktor rasta, stimuliše sintezu i sekreciju antitela i aktivira T limfocite. Slične efekte imaju i citokini srodni IL-6, kao što su LIF, OSM i IL-11.

Imunomodulatorna faza prethodi smirivanju inflamatorne reakcije, a njeno trajanje i konačni efekti zavise od toga da li je primarni agens eliminisan ili nije. Zato može trajati veoma kratko ili veoma dugo. Poslednja, imunosupresivna faza posredovana je citokinima IL-10, IL-4 i TGF-beta 1, 2 i 3. IL-10 inhibira sintezu i sekreciju svih citokina i tako doprinosi smirivanju reakcije, dok IL-4 i TGF-beta imunosupresivno deluju na T i B limfocite i stimulišu fibrozu postzapaljenjskog fokusa.

Hronična zapaljenjska žarišta ujedno su i mesta ekstratimusne maturacije limfocita. Uz istovremeno prisustvo imunomodulatornih i imunosupresivnih faktora i antigena, generisanje imunokompetentnih ćelija tolerantnih na antigen sasvim je realna mogućnost, kao i generisanje self-reaktivnih ćelija, koje bi mogle biti izvor autoimunskih reakcija.

Infekcija kao pokretač prevremenog porođaja

Različiti podaci iz literature ukazuju na to da 10 do 30% prevremenih porođaja može biti uzrokovano infektivnim agensima, a prema nekim autorima taj procenat je znatno veći i kreće se između 70 i 90%. U pitanju mogu biti klinički manifestne infekcije, kao što su vaginoze, cervicitis i infekcija humanim papiloma virusom, ali i infekcije rezidentnim virusima sa subkliničkim tokom egzacerbacija i remisija.

Kao glavni medijatori pokretanja prevremenog porođaja sa velikim stepenom sigurnosti se navode prostaglandini. Kaskada aktivacije ciklooksigenaze tip 2 i povećane sinteze prostaglandina povezana je sa citokinskim odgovorom na novonastali, hronični ili egzacerbirajući infektivni agens.

Bakterijska vaginoza i rizik od prevremenog porođaja

Većina autora se slaže da je bakterijska vaginoza najznačajniji, ili bar jedan od najznačajnijih uzroka prevremenog porođaja. Njeno uspešno lečenje snižava rizik na nivo zdravih trudnica.

Studije pokazuju da lečenje vaginoze antibioticima značajno smanjuje rizik od prevremenog porođaja, iako je taj rizik i posle izlečenja nešto veći nego kod žena koje vaginozu nikada nisu imale. To ukazuje na dve činjenice: aktivna vaginoza pokreće kaskadu zapaljenjskog procesa koji vodi prevremenom porođaju, ali i izlečena vaginoza ostavlja posledice u vidu povećane aktivnosti imunskih ćelija sluzokože grlića i tela materice, koja u određenim okolnostima može dovesti do prevremenog porođaja.

Dokazi iz eksperimentalnih modela

Zapažanja da infektivni agensi mogu aktivirati mehanizme prevremenog porođaja potvrđena su i na animalnim modelima. Unošenje bakterija u amnionsku tečnost gravidnog rezus majmuna veoma brzo dovodi do porođaja, a citokinska mreža njegove amnionske tečnosti, u kojoj dominiraju proinflamatorni citokini i prostaglandini, skoro je identična citokinskoj mreži amnionske tečnosti trudnica koje su se porodile pre termina.

Intramuskularno davanje lipopolisaharida gravidnim mišicama dovodi do porođaja u intervalu od 24 časa, uz značajnu produkciju prostaglandina u decidualnim ćelijama. Pokazano je da je pojačana sinteza i sekrecija decidualnih prostaglandina posredovana povećanom aktivnošću IL-1 i IL-6, a veliku ulogu može imati i TNF-alfa.

Studije na plodovim ovojcima izolovanim posle prevremenog porođaja pokazale su da je u skoro svim slučajevima postojalo zapaljenje horioamniona, što je u velikom broju slučajeva potvrdio i histopatološki pregled ovojaka. Koncentracija proinflamatornih i antiinflamatornih citokina, kao i prostaglandina, znatno je veća u plodovim ovojcima i plodovoj vodi posle prevremenog nego posle terminskog porođaja. Povećane koncentracije u serumu trudnice mogu se dokazati, ali znatno ređe nego u tkivu ovojaka i u plodovoj vodi.

Faza inicijacije: IL-1 i TNF-alfa

IL-1 i TNF-alfa su dva citokina koja se najčešće dokazuju u povećanim koncentracijama u plodovoj vodi posle prevremenog porođaja. Koncentracija IL-1beta u plodovoj vodi u jakoj je korelaciji sa koncentracijom prostaglandina i sa pozitivnom bakterijskom kulturom plodove vode. I solubilni receptori za IL-1 nalaze se u značajno većoj koncentraciji posle prevremenog nego posle terminskog porođaja, a pod uticajem horioamnionitisa njihova koncentracija se povećava i u serumu ploda. Kao izvor navode se amnion, horion i, najznačajnije, decidua.

Dok IL-1 snažno stimuliše sintezu i sekreciju PGE2 u plodovim ovojcima, posteljici i decidui, solubilni receptor za IL-1 inhibira sekreciju prostaglandina, najverovatnije mehanizmom neutralizacije IL-1. Postoje, međutim, i autori koji su demonstrirali pozitivne efekte tog receptora na decidualnu produkciju prostaglandina, tako da njegova uloga nije potpuno jasna.

Koncentracija TNF-alfa je takođe povećana u amnionskoj tečnosti trudnica sa prevremenim porođajem i pozitivnom bakterijskom kulturom plodove vode. Povećana koncentracija njegovih solubilnih receptora dokazana je u serumu trudnice, u plodovoj vodi i u serumu ploda u svim slučajevima prevremenog prsnuća plodovih ovojaka i pozitivne bakterijske kulture. Solubilni receptor za TNF-alfa može se u serumu trudnice dokazati u drugom trimestru kao fiziološka pojava, sa tendencijom rasta tokom trećeg trimestra, dok njegovo prisustvo u plodovoj vodi i serumu ploda u drugom trimestru nije fiziološko i najčešće je udruženo sa bakterijskom vaginozom, horioamnionitisom i prevremenim prsnućem ovojaka.

Decidua je jedan od potencijalnih izvora TNF-alfa, naročito u ranoj trudnoći, kada su glavni izvori decidualni makrofagi i NK ćelije. Pokazano je da se humana decidua rane trudnoće može stimulisati lipopolisaharidom na izlučivanje značajnih količina TNF-alfa. U terminskoj trudnoći, pored imunskih ćelija, ovaj citokin izlučuju i same decidualne i trofoblastne ćelije, a u sekreciju mogu biti uključene i fetalne membrane. U normalnoj trudnoći sekretuju se samo bazalne vrednosti, sa ulogom u fiziološkim, apoptotičkim procesima nidacije, placentacije, trofoblastne invazije i cervikalne dilatacije, dok su u uslovima infekcije ili eksperimentalne stimulacije decidualno-trofoblastnog kompleksa količine značajno veće.

Tretman gravidnih eksperimentalnih životinja lipopolisaharidom podjednako stimuliše sintezu i sekreciju TNF-alfa i IL-1 iz plodovih ovojaka, decidue i trofoblasta, sa veoma brzim razvijanjem porođajnih mehanizama, bez obzira na starost trudnoće. Direktan tretman gravidnih rezus majmuna TNF-alfa ili IL-1beta takođe pokreće porođajne mehanizme. Infuzija solubilnih receptora za IL-1beta i TNF-alfa ne sprečava prevremeni porođaj, ali tretman deksametazonom to čini sa uspehom.

Svi ovi podaci ukazuju na to da su mehanizmi pobačaja i prevremenog porođaja usko povezani sa zapaljenjskom kaskadom koju iniciraju mikroorganizmi, a da se TNF-alfa i IL-1 u tom mehanizmu pojavljuju kao glavni medijatori sinteze i sekrecije prostaglandina, neposrednih faktora kontrole cervikalne dilatacije i materičnih kontrakcija.

Faza imunomodulacije: IL-8 i makrofagni inflamatorni protein

IL-8 i IL-6 su citokini čija je aktivnost takođe povećana u uslovima bakterijske vaginoze i prevremenog porođaja. IL-8 je ranije bio poznat kao faktor hemoatrakcije i aktivacije neutrofilnih granulocita. Pokazano je da je njegova koncentracija u plodovoj vodi trudnoća koje su se završile pre termina značajno povećana i da korelira sa prisustvom i intenzitetom vaginoze i horioamnionitisa. Kasnije se pokazalo da se koncentracija povećava i tokom terminskog porođaja, što potvrđuje njegovu fiziološku ulogu u porođajnim mehanizmima. Povišena koncentracija IL-8 u plodovoj vodi najsenzitivniji je parametar prisustva horioamnionitisa i pretećeg prevremenog porođaja.

Tokolitička terapija, iako efikasna u suzbijanju materičnih kontrakcija, ne snižava povišen nivo IL-8; znatno je efikasnija kauzalna, antibiotska i kortikosteroidna terapija. Trofoblastna sekrecija IL-8 je konstantna, bez obzira na starost trudnoće, i ne menja se ni pod uticajem porođajnih mehanizama, ali u prisustvu horioamnionitisa trofoblast sekretuje višestruko veće vrednosti. U serumu fetusa i trudnice koncentracija IL-8 povišena je u uslovima vaginoze i horioamnionitisa i senzitivniji je parametar zapaljenja od C-reaktivnog proteina. Glavni izvori u trudnoći su decidualne imunokompetentne ćelije, limfociti, makrofagi i mononuklearne ćelije, ali i neimunske ćelije, poput decidualnih stromalnih i endometrijalnih glandularnih.

Makrofagni inflamatorni protein je još jedan citokin sa važnom ulogom u fazi imunomodulacije. Njegova koncentracija u plodovoj vodi, u serumu fetusa i u serumu trudnice korelira sa prisustvom i stepenom vaginoze i horioamnionitisa, ali i sa koncentracijom IL-8. Pokazana je i njegova uloga u terminskom porođaju, čime su potvrđene pretpostavke da učestvuje u normalnim porođajnim mehanizmima. Sekretuju ga decidualne imunske i neimunske ćelije, kao odgovor na prisustvo TNF-alfa, IL-1beta ili lipopolisaharida.

Ćelije decidue i horiona in vitro sintetišu i sekretuju IL-8, makrofagni inflamatorni protein i IL-6. Progesteron snažno inhibira sekreciju ovih, kao i proinflamatornih citokina, dok TNF-alfa i IL-1beta stimulišu sintezu i sekreciju imunomodulatornih citokina i hemoatraktanata, i to dozno zavisno.

IL-6 kao pokazatelj horioamnionitisa

Među najbolje proučenim citokinima u prevremenom porođaju je IL-6, pre svega zato što je jedan od najsenzitivnijih pokazatelja horioamnionitisa. Njegova povišena koncentracija u serumu trudnice, u amnionskoj tečnosti i u serumu fetusa bolji je indikator horioamnionitisa od klasičnih parametara, kao što su rezultat bakterijske kulture, koncentracija glukoze u plodovoj vodi, temperatura i broj leukocita trudnice. Čak i in vitro decidualno tkivo veoma rano reaguje na prisustvo lipopolisaharida sintezom i sekrecijom velikih količina IL-6.

Koncentracija IL-6 i srodnih citokina, LIF i IL-11, povećava se u amnionskoj tečnosti i u serumu trudnice i fetusa u situacijama horioamnionitisa ili eksperimentalne stimulacije lipopolisaharidom. Pokazano je da se koncentracija IL-6 u serumu trudnice značajno povećava najmanje 24 časa pre prevremenog prsnuća plodovih ovojaka izazvanog horioamnionitisom, a povišena je i u serumu fetusa kod prevremenog prsnuća ovojaka i prevremenog porođaja. Iz tih nalaza proizašla je hipoteza da IL-6 i ostali citokini imaju značajnu ulogu u razvijanju oštećenja mozga i drugih sindroma koji kompromituju zdravlje i preživljavanje prevremeno rođene dece.

Najznačajniji izvori IL-6 u trudnoći su decidua, plodovi ovojci i trofoblast, a u njegovoj sekreciji učestvuju i imunske i neimunske ćelije decidualno-trofoblastnog kompartmenta. Najvažniji stimulatori sekrecije su IL-1beta i TNF-alfa, a u eksperimentalnim uslovima lipopolisaharid. Koncentracija IL-6 povećana je i u cervikalnom sekretu kod pretećeg prevremenog porođaja: vrednosti veće od 410 pg/mL sa velikim stepenom sigurnosti, u 91% slučajeva, najavljuju brz prevremeni porođaj, a taj nalaz korelira sa prisustvom bakterijske vaginoze u 100% slučajeva.

Šta razlikuje prevremeni od terminskog porođaja

Kada se svi navedeni podaci sagledaju zajedno, može se reći da su mehanizmi aktivacije citokinske mreže u preterminskom i terminskom porođaju skoro identični. Suštinska razlika između njih, dakle, nije toliko u kvalitetu citokinske mreže, koliko u vremenu njenog aktiviranja.