Biochemical markers of ovarian reserve evaluation (review)

Abstract

A systematic analysis of data available in the current literature to assess ovarian reserve. Made an attempt to assess the specificity and accuracy of these markers and stress tests depending on epiopatogeneticheskih factors leading to a decrease in ovarian reserve.

Full Text

Определение овариального резерва Понятия «овариальный резерв» и «бедный овариальный резерв», несмотря на их широкое применение в разных ис- точниках литературы, сформулированы недостаточно четко и ясно [1, 2]. В июле 2011 г. рабочей группой ESHRE введено понятие «плохой ответ яичников на стимуляцию яичников», одним из критериев которого является снижен- ный овариальный резерв [3]. Под овариальным резервом понимают функциональ- ный резерв яичника, определяющий способность послед- него к развитию здорового фолликула с полноценной яйцеклеткой. Этот показатель, снижающийся с возрастом и определяющий состояние репродуктивной функции женщины, отражает величину фолликулярного пула яич- ников и качество содержащихся в них ооцитов [4]. Ряд ав- торов определяют овариальный резерв как способность яичников адекватно отвечать на овариальную стимуля- цию ростом полноценных фолликулов, содержащих здо- ровые яйцеклетки [3-5]. Овариальный резерв отражает количество находящихся в яичниках фолликулов (при- мордиальный пул и растущие фолликулы) и зависит от физиологических и патофизиологических факторов [6]. Следовательно, овариальный резерв является важной со- ставляющей частью репродуктивного потенциала жен- щины. Работы последних лет значительно расширили представ- ления о репродуктивной функции женщины и позволили сформировать представления об индивидуальном биоло- гическом возрасте яичников - овариальном резерве [7]. Со- гласно современным представлениям выделяют тотальный овариальный резерв, который объединяет фолликулярный запас (количество ооцитов в яичнике) и фолликулогенез (формирование и функционирование доминантного фол- ликула и желтого тела) [7]. Важнейшим физиологическим фактором, определяю- щим овариальный резерв, является возраст пациентки. Од- нако существуют значительные индивидуальные особен- ности во времени наступления менархе (10-16 лет) и ме- нопаузы (45-55 лет), которые могут определять индивидуальный биологический возраст женщины. Следует отме- тить, что наличие менструальной и даже овуляторной функции не отражает репродуктивного потенциала жен- щины. Исследования показывают, что средний возраст женщин, реализовавших естественную фертильность, со- ставляет 41-43 года, тогда как овуляторная функция, изме- ренная концентрациями эстрадиола и прогестерона, оста- ется в пределах нормы до 45 лет, а средний возраст мено- паузы составляет около 50 лет [8]. В формировании преждевременного истощения яични- ков определенную роль играют факторы риска, как генети- чески - опосредованные, так и приобретенные. Численные и структурные хромосомные аберрации, а также мутации или изменчивости в конкретных генах в репродуктивном старении могут быть причастны к снижению резерва яич- ников [9]. Это может привести к ранней менопаузе и сниже- нию ответа яичников на гонадотропины, когда женщины подвергаются стимуляции яичников. На сегодняшний день определена роль генетических и аутоиммунных факторов преждевременной недостаточно- сти яичников, к ним относятся количество повторов CGG в гене FMR1 и антиовариальные антитела. Наличие антиова- риальных антител выше 10 МЕ/мл, связанное с нормаль- ным числом повторов CGG и как следствие - лучшим со- хранением овариального резерва у пациенток с прежде- временной недостаточностью яичников и, соответственно, лучшим исходом [9-12]. Оба условия клинически связаны как с ранней менопаузой или первичной недостаточ- ностью яичников, так и снижением их ответа на гонадо- тропины. В исследовании демонстрируется тесная связь, которая существует между бассейном покоящихся фолли- кулов яичников в ответ на стимуляцию яичников и продол- жительностью репродуктивной жизни. В последние годы одним из причин снижения овариаль- ного резерва является аутоиммунный оофорит. В первую очередь происходит мононуклеарная инфильтрация тека- клеток антральных фолликулов с последующим замеще- нием лимфоцитами, при этом поражения гранулезных кле- ток не происходит [13]. Интересно отметить, что исследования роли яичников и матки в развитии возрастной гипофертильности показы- вают: ведущую роль в развитии последней играют яичнико- вый фактор и в первую очередь - уменьшение овариаль- ного резерва [14]. Это свидетельствует о недостаточной ин- формативности хронологического возраста женщины как показателя репродуктивного потенциала яичников, что, со своей стороны, диктует необходимость разработки тестов, определяющих индивидуальный биологический возраст женщины (овариальный резерв). Раннее выключение воз- можности к зачатию позволяет более долгое время забо- титься об уже рожденных детях, что увеличивает их адапта- ционные возможности. При этом достаточные уровни эстрогенов долго сохраняют протективное действие на кардиоваскулярную систему. Биохимические маркеры овариального резерва Антимюллеров гормон (АМГ), также известный как Мюл- лерова ингибирующая субстанция, исследовался главным образом как играющий важную регуляторную роль в муж- ской половой дифференцировке. АМГ, продуцируемый клетками Сертоли эмбриональных яичек, индуцирует ре- грессию Мюллеровых протоков, зачатков женского репро- дуктивного тракта [15, 16]. Тем не менее после родов этот связанный с полом диморфизм в экспрессии утрачивается, и АМГ экспрессируется в яичниках гранулезными клетками растущих фолликулов. Специфический характер экспрес- сии АМГ в растущих неселектированных фолликулах побу- дил специалистов исследовать, отражают ли сывороточные концентрации АМГ размеры пула растущих фолликулов в яичниках. Как было показано ранее, характер возрастных изменений качественных характеристик пула фолликулов в большой степени отражает уменьшение размеров пула примордиальных фолликулов. Прямое измерение пула примордиальных фолликулов невозможно, тем не менее их количество косвенно отражается числом растущих фол- ликулов. Следовательно, фактор, секретируемый преиму- щественно растущими фолликулами, будет отражать раз- меры пула примордиальных фолликулов. Таким образом, АМГ, секретируемый растущими фолликулами вплоть до селекции, который может определяться в сыворотке крови, является перспективным маркером для определения воз- раста яичников. Гормональное исследование в начале фол- ликулярной фазы у молодых здоровых нормально овули- рующих женщин, выполненное с интервалом в 3 года, вы- явило значительное снижение сывороточных концентра- ций АМГ, в то время как содержание фолликулостимули- рующего гормона (ФСГ) и ингибина В в сыворотке крови и количество антральных фолликулов при ультрасоногра- фии не изменилось в течение этого временного интервала. Стратификация по возрасту выявила, что как уровень АМГ, так и количество антральных фолликулов снижаются с возрастом. Является важным, что корреляция между уров- нем АМГ и количеством антральных фолликулов была сильной. Эта положительная корреляция позднее была подтверждена C.Kunt и соавт., которые показали, что корре- ляция между АМГ и количеством антральных фолликулов намного сильнее, чем между АМГ и концентрациями инги- бина В, ФСГ и эстрадиола на 3-й день цикла [17]. Результаты исследований, проведенных S.Fong и соавт., также показы- вают, что изменения в сывороточной концентрации АМГ появляются относительно рано в цепи событий, связанных с возрастными изменениями яичников [18]. Значительного повышения ФСГ в сыворотке не наблюдалось до появления нерегулярности менструального цикла. Отсюда можно предположить, что маркер, демонстрирующий значитель- ные изменения задолго до появления нерегулярных цик- лов, позволит лучше идентифицировать женщин со сни- женной фертильностью. Эффективность сывороточного определения АМГ как маркера овариального резерва была недавно продемонстрирована у молодых женщин, пере- несших в детстве лечение злокачественных заболеваний. Показано, что химио- и радиотерапия оказывают вредное воздействие на яичники, приводя к массовой потере при- мордиальных фолликулов. У женщин, перенесших эти виды лечения, частичная потеря овариального резерва от- ражается повышенными концентрациями ФСГ и уменьше- нием объема яичников. И совершенно неожиданным яв- ляется то, что количество малых антральных фолликулов остается неизмененным [19], а это может свидетельство- вать о низкой точности и зависимости результата от квали- фикации специалиста. Тем не менее содержание АМГ в сы- воротке крови было снижено у этих пациенток, что свиде- тельствует о высокой надежности данного теста как ран- него маркера изменений овариального резерва. Роль АМГ как периферического сигнала, отражающего размеры пула растущих фолликулов, может иметь важное клиническое значение. У женщин, получающих лечение по поводу бесплодия, старение яичников характеризуется их сниженным ответом на введение экзогенных гонадотропи- нов и низкой частотой наступления беременности. Не- сколько исследований показали, что АМГ является отлич- ным маркером для прогнозирования ответа яичников в программах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) [20, 21]. Начиная с 1987 г. отмечен повышенный интерес к воз- можности скрининга овариального резерва. С тех пор были предложены и изучены многочисленные тесты, вклю- чая базальные гормональные исследования, биофизиче- ские тесты, биопсию яичников и стимуляцию функции яичников в циклах вспомогательных репродуктивных тех- нологий. К середине 1990-х годов стало очевидно, что важ- нейшим условием для выбора тестов являются минималь- ная инвазивность, высокая надежность и способность про- гнозировать и количественные, и качественные параметры овариального резерва. Тест считается пригодным для кли- нической практики в том случае, если он способен вы- являть больных с долей вероятности наступления беремен- ности после теста в 5% случаев или более. В настоящее время для определения индивидуального овариального ре- зерва женщины предложен ряд тестов. Физиологической основой для их разработки служили исследования, описан- ные выше, которые показали, что изменения в уровнях ги- пофизарных гонадотропинов, половых стероидов, а также изменения ультразвуковых параметров (объема яичников и количества антральных фолликулов) могут быть исполь- зованы в качестве показателей овариального резерва. Гипотезы о применимости таких тестов были проверены при лечении бесплодия. Ранее в статье было подробно опи- сано значение уровней гонадотропинов, эстрадиола, инги- бинов и АМГ в определении состояния овариального ре- зерва с учетом межцикловой вариабельности. У женщин старше 35 лет были предложены также «провокационные» тесты. Наиболее распространенным из них считается тест с нагрузкой кломифена цитратом (ТНКЦ, clomiphene cit- rate challenge test) [22]. Первоначально он был предложен в 1987 г. Navot и соавт. (1987 г.) для оценки овариального ре- зерва у пациенток старше 35 лет. Тест начинается с опреде- ления базального уровня ФСГ (2-3-й день менструального цикла), затем пациентка принимает препарат кломифена цитрат в дозе 100 мг/сут перорально с 5 по 9-й день цикла. На 10-11-й день цикла вновь измеряется уровень ФСГ. Естественно, что в клинической практике имеет смысл производить тест с нагрузкой только в случаях нормаль- ного базального уровня ФСГ. Точный физиологический ме- ханизм выявления уменьшенного овариального резерва при применении ТНКЦ неизвестен, однако было предполо- жение, что этот тест демонстрирует способность яичника адекватно подавлять выделение ФСГ посредством отрица- тельной обратной связи. Вероятно, что при сохраненном овариальном резерве гранулеза растущих антральных фол- ликулов, которые пошли в рост под воздействием повышен- ных кломифена цитратом гипофизарных гонадотропинов, способна выделять те необходимые уровни ингибинов А и В, эстрадиола, понижающие до нормального уровня ФСГ после окончания приема кломифена цитрата, т.е. на 10-11- й день цикла. В случае уменьшенного овариального резерва яичник не может адекватно ответить на воздействие кломи- фена цитрата, и под воздействием этого антиэстрогенового препарата уровень ФСГ достигает величины, превышающей норму. Так, в 2010 г. те же авторы произвели оценку овариального резерва с помощью ТНКЦ у больных с трубной формой бесплодия в программе ЭКО - перенос эмбрионов (ПЭ). Из 91 пациентки с трубным бесплодием старше 35 лет уменьшенный овариальный резерв был обнаружен у 37 женщин, причем у 20 из них повышенный уровень ФСГ был выявлен на 3-й день менструального цикла, и только у остальных 17 уменьшенный резерв был выявлен повыше- нием ФСГ после применения ТНКЦ на 10-й день менстру- ального цикла. Авторы отмечают, что лишь в одном случае наблюдался повышенный уровень ФСГ на 3-й день цикла при нормальном уровне этого гормона после приема кло- мифена цитрата. У 85% пациенток с уменьшенным резер- вом яичников была произведена отмена овариальной сти- муляции в программе ЭКО по причине неудовлетворитель- ного ответа на овариальную стимуляцию или вследствие предварительной лютеинизации фолликулов, и ни у одной из этих женщин не удалось получить беременность. В слу- чаях с сохраненным овариальным резервом частота от- мены цикла равнялась 31,5%, частота наступления беремен- ности - 11%. Авторы предложили способ оценки результата ТНКЦ как сумму значений ФСГ на 3 и 10-й день цикла [23], произвели оценку результатов у 114 пациенток, леченных по программе ЭКО, и выяснили, что, если значение суммы измерений уровня ФСГ превышало 26 мЕд/л, вероятность беременности после процедуры в данной группе женщин равнялась практически нулю. До недавнего времени физио- логические механизмы определения овариального резерва при применении ТНКЦ оставались неясными. Наряду с определением овариального резерва с помощью базаль- ного уровня ФСГ и ТНКЦ были предложены и другие тесты, определяющие овариальный резерв. R.Fanchin и соавт. (2012 г.) предложили определять уменьшенный овариаль- ный резерв по ответу на эндогенную стимуляцию ФСГ [24]. Следует отметить, что вопрос о классификации тестов, определяющих овариальный резерв в программах вспомо- гательных репродуктивных технологий, до сих пор в лите- ратуре не решен, редкие обзорные работы на эту тему обычно ограничиваются описанием отдельных гормональ- ных тестов и не дают представления о всем спектре приме- няемых методик. Остается открытым вопрос о возможности реализации репродуктивной функции при синдроме поликистозных яичников (СПКЯ). Парадоксально, что при достаточном ко- личестве фолликулов и нормальных показателях гормо- нальных маркеров нет полноценной овуляции. При влия- нии хирургического лечения ряд авторов отметили восста- новление спонтанной овуляции на протяжении 6 мес, даже при одностороннем вмешательстве на яичнике овуляция восстанавливалась также в неоперированном яичнике. Также отмечено отсутствие необходимости оказывать чрезмерный термический эффект при разрушении кап- сулы яичника (возможно механическое разрушение) [25]. Рядом авторов отмечены восстановление спонтанной овуляции у пациенток после 40 лет с СПКЯ и, соответ- ственно, изменение фенотипа, протективное действие на сердечно-сосудистую систему, изменение показателей об- мена липопротеинов низкой плотности и углеводного об- мена [26]. Механизм восстановления спонтанной овуляции у пациенток с СПКЯ после 40 лет неизвестен. Изменения, происходящие в репродуктивной функции женщины при сниженном овариальном резерве Следует отметить, что одним уменьшением показателей овариального резерва и связанным с ним сокращением ко- личества полученных при стимуляции ооцитов нельзя ограничить те физиологические изменения, которые про- исходят с возрастом в яичниках. Несмотря на то что в лите- ратуре по этому поводу информации недостаточно, неко- торые выводы можно сделать. Известно, что с возрастом происходит резкое увеличения числа анеуплоидии в ооци- тах. Частота рождения детей с синдромом Дауна мала у женщин в возрасте до 30 лет, тогда как она становится значительной в возрасте от 35 до 39 лет и резко возрастает после 40. С применением амниоцентеза и хорионбиопсии с последующим точным хромосомным анализом полученных клеток выяснилось, что клинические данные по ча- стоте встречаемости трисомии по X, Y, 13, 18, 21-й хромо- сомам являются сильно заниженными, что связано с высо- кой частотой абортов в I и II триместрах беременности при наличии этой патологии у плодов. Уточненные данные позволяют сделать вывод о том, что у женщин старше 42 лет 1/3 всех диагностируемых зачатий аномальны, и, следовательно, около 1/3 овулирующих ооцитов содержат хромосомный набор с анеуплоидией. C.Chiamchanya и со- авт. (2008 г.) провели анализ анеуплоидии при пункции бластомеров по хромосомам X, Y, 13, 18, 21 в эмбрионах, полученных у 20 женщин старше 40 лет в программе ЭКО - ПЭ [27]. Авторы обнаружили, что кариотип до 72,4% эм- брионов оказался аномальным. Эти данные позволяют объ- яснить низкую частоту имплантации в старшей возрастной группе женщин и подтверждают ранее описанные эпиде- миологические находки. H.Kurahashi и соавт. (2012 г.) не обнаружили выраженной зависимости числа анеуплоидий с возрастом, однако авторы показали больший процент де- генеративных ооцитов в старшей возрастной группе. Было сделано предположение о специфичности данного типа дегенерации (апоптоза ооцитов) для процессов старения в яичнике [28]. Как мы рассматривали ранее, с увеличением возраста происходят изменения в показателях овариаль- ного резерва, и эти изменения могут служить показателями индивидуального старения организма. M.Haadsma и соавт. (2009 г.) исследовали уровень базального ФСГ женщин, у которых при беременности после ЭКО - ПЭ произошел са- мопроизвольный выкидыш [29]. Выяснилось, что те жен- щины, у которых при генетическом исследовании абортив- ного материала были выявлены анеуплоидии, имеют более высокий уровень ФСГ. Возраст пациенток в обеих группах был равен 37,5±3,0 года. Вопрос о том, повышается ли ча- стота анеуплоидий у женщин молодого возраста, у которых по тем или иным причинам снижен овариальный резерв, остается открытым. Кроме изменений в числе хромосом при уменьшении овариального резерва было обнаружено значительное увеличение числа апоптотических клеток при анализе гранулезы фолликулов, пунктированных в программе ЭКО - ПЭ. D.Seifer и соавт. (2013 г.) обнаружили, что число таких клеток резко возрастает при увеличении базального уровня ФСГ [30]. Авторы изучили клетки грану- лезы фолликулов у 17 женщин: у 9 из них базальный уро- вень ФСГ был ниже 6 мЕд/л, в то время как у 8 - был выше 10 мЕд/л. Частота апоптоза в 1-й группе пациенток была в среднем 0,5%, тогда как во 2-й - 2,0%. Старение репродук- тивной системы, а также ятрогенные факторы и факторы окружающей среды (в том числе и курение), которые вызы- вают изменения, схожие со старением, оказывают значи- тельное влияние на результаты лечения функционального бесплодия. Остается окончательно не решенным вопрос о возмож- ностях реализации репродуктивной функции у пациенток с онкологическими заболеваниями половых органов и мо- лочных желез. При раке яичников всегда отмечено сниже- ние овариального резерва у пациенток молодого и юного возраста, что диктует необходимость проведения органосо- храняющего оперативного или комбинированного лече- ния после получения биоматериала (яичниковая ткань, зре- лые и незрелые ооциты, эмбрионы) для последующей реа- лизации репродуктивной функции с помощью программ вспомогательных репродуктивных технологий [31]. Представленные данные отражают растущий в научных кругах интерес к определению овариального резерва, кото- рое считается попыткой выявления индивидуального био- логического возраста яичников. Однако отсутствие класси- фикации и систематизации методов определения овари- ального резерва, разнородность применяемых методов, различие в оценках исхода, отсутствие сравнения эффек- тивности разных методов позволяют говорить о множе- стве не решенных задач в данной проблеме.