Цитофизиологические особенности эндометрия в разные фазы полового цикла

Для эндометрия фертильных женщин в фолликулярную фазу менструального цикла весьма специфичны рельефные складки слизистой шириной 40−60 мкм. На апикальных поверхностях клеток, куполообразно выступающих в просвет полости матки, формируются многочисленные реснички и микроворсинки.

Микроворсинки представляют собой короткие выросты плазматической мембраны длиной 0,5−1,3 мкм и диаметром 0,05−0,16 мкм. В большинстве случаев они прямые, иногда имеют извитую форму, но всегда ориентированы в радиальном направлении. Расположены микроворсинки главным образом на апикальных и латеральных поверхностях клеток и характеризуются относительно равномерной плотностью распределения. Реснички имеют цилиндрическую форму, они гораздо длиннее микроворсинок (до 5−8 мкм), почти вдвое толще (диаметром 0,1−0,2 мкм) и сгруппированы в пучки из 35−50 образований. В отличие от микроворсинок реснички одного пучка расположены практически параллельно друг другу и волнообразно изогнуты. Характерно, что один реснитчатый эпителиоцит находится в центре «розетки» из 5- 8 микроворсинчатых клеток.

Микрорельеф эпителиальной выстилки полости матки, характерный для преимущественно эстрогенного влияния, существенно меняет свой вид с наступлением лютеиновой (<секреторной) фазы менструального цикла. В этой фазе для слизистой оболочки матки характерно наличие широких уплощенных складок, на вершине которых открываются многочисленные железы. В большинстве случаев эпителиоциты формируют плотный монослой с почти не различимыми клеточными границами, лишь в валике, окружающем устья протоков желез, отчетливо выделяются приподнятые клетки с четким контуром. На апикальной поверхности эпителиоцитов в этот период микроворсинки и реснички отсутствуют. Основными в рельефе апикальной поверхности эпителиоцитов являются сферические (0,2−0,3 мкм в диаметре) выпуклости и хорошо выраженные инвагинации, окруженные валиком с глубоким центральным вдавлением. Для лютеиновой фазы цикла весьма характерно и наличие на апикальной поверхности эпителия слизи, которая либо сконцентрирована в виде глобул диаметром 2−5 мкм, либо равномерно покрывает поверхность клеток.

Эти гормонозависимые изменения рельефа эпителиальной поверхности имеют глубокий физиологический смысл — наличие микроворсинок и ресничек не только определяет направление тока жидкости в полости репродуктивного тракта и ориентацию сперматозоидов, но и предупреждает адгезию сперматозоидов на стенках матки и позволяет им беспрепятственно мигрировать до встречи с яйцеклеткой. Соответствующий состав жидкости и наличие у клетки поверхностного отрицательного заряда, поддерживаемого определенным уровнем метаболизма и генерацией трансмембранного потенциала, служит, очевидно, той же цели — держать в отдалении от стенок репродуктивного тракта сперматозоиды и обеспечивать их продвижение к яйцеклетке. В следующей лютеиновой фазе цикла для нидации оплодотворенной яйцеклетки необходима соответствующая подготовка поверхности эпителиоцитов, в частности, секреторная трансформация эндометрия и устранение микроворсинок, обеспечивающих отрицательный заряд клеточной мембраны. Показано, что редукция отрицательного заряда апикальной мембраны эпителиоцитов эндометрия имеет непосредственное отношение к успешной имплантации яйцеклетки.

При исследовании естественного и искусственно воспроизведенного астрального цикла у крыс в условиях пика эстрогенов также обнаружено формирование многочисленных микроворсинок на поверхности эндометрия. Смена гормонального фона с превалированием прогестеронового влияния приводит к десквамации микроворсинок и созданию возможности для нидации оплодотворенной яйцеклетки. Аналогичные гормонозависимые изменения рельефа апикальной поверхности обнаружены в ходе менструального цикла у женщин, причем во многих случаях бесплодие пациенток связано с сохранением микроворсинок в секреторную фазу цикла и невозможностью нидации бластоцисты. При культивировании клеток эндометрия in vitro получены сходные результаты — признаками гормонозависимой дифференцировки являются многочисленные микроворсинки.

В диэструсе у крыс (стадии, характеризующейся отсутствием влияния половых гормонов) наблюдается типичная атрофия эпителиальных клеток эндометрия. Поверхность люминального эпителия сглажена, апикальные участки клеток уплощены, небольшие складки между ними выражены незначительно, имеются лишь небольшие выпуклости и углубления. Отмечается интенсивный выход в просвет полости матки клеток лейкоцитарного ряда. На поверхности люменального эпителия определяются широкие устья протоков желез с тяжами слизи.

В проэструсе (стадии выработки эстрогенов) за счет пролиферативных процессов происходит значительное увеличение количества клеток эпителия, которые приобретают продолговатую форму. На куполообразных апикальных участках клеток, выступающих в просвет матки, отмечено формирование многочисленных микроворсинок, придающих клеткам характерный вид «ершей для чистки бутылок». Межклеточные границы становятся четко выражены, складчатость эпителия возрастает. Эта стадия астрального цикла характеризуется практически полным отсутствием слизи.

В позднем эструсе и метэструсе (стадиях образования прогестерона) куполообразные выпуклости апикальных участков мембраны клетки еще сохранены, однако произошла почти полная редукция микроворсинок. Складки эпителия в период действия прогестерона отсутствуют, а на поверхности эндометрия видны многочисленные выходы протоков маточных желез. Характерно увеличение секреторной активности — в большинстве случаев клетки покрыты слоями слизистого секрета, на их апикальной мембране прослеживаются инвагинации, свойственные процессам экзои эндоцитоза.

Таким образом, во время астрального цикла у крыс обнаружены циклические изменения микрорельефа эпителиальной стенки и апикальной поверхности клеток эндометрия, соответствующие изменениям гормонального фона. Морфология люминального эпителия в стадии диэструса практически аналогична картине атрофичного эндометрия овариоэктомированных крыс. Для этих периодов характерна также значительная миграция лимфоидных клеток и даже эритроцитов в полость рога матки. Это свидетельствует о слабом межклеточном взаимодействии эпителиальных клеток и нарушении барьерной функции эпителия.

Действие эстрогенов в проэструсе кардинально меняет состояние эпителиального пласта. За счет формирования многочисленных микроворсинок на апикальных и латеральных поверхностях клеток усиливается барьерная функция эпителия. Миграция клеток крови в рога матки становится невозможной. Микроворсинчатая поверхность формирует специфический рельеф, предупреждающий адгезию. Осуществление этих процессов перед имплантацией служит созданию в полости рога матки оптимальных условий для оплодотворения. Полость матки очищается от посторонних клеточных элементов, предупреждается нежелательная адгезия сперматозоидов к стенкам матки. Это обеспечивает беспрепятственное перемещение и длительное переживание сперматозоидов.

При смене гормонального фона — снижении содержания эстрогенов и повышении уровня прогестерона (в позднем эструсе и метэструсе) соответственно меняется и специализированная функция эндометрия. Сущность этих изменений теперь заключается в создании оптимальных условий для полноценной имплантации яйцеклетки, а именно — редукции микроворсинок и разрыхлении эпителиального слоя.

Таким образом, цитофизиологические особенности эпителия матки имеют ярко выраженный гормонозависимый характер и зависят от фазы полового цикла.