Сезонная периодичность мелатонинового обмена и гормонального статуса беременных в зависимости от пола плода

Введение

В настоящее время в целом: ряде научных работ все чаще используется междисциплинарный подход при рассмотрении акушерских про­блем. К их числу следует отнести хронофизиологический аспект [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10]. Ранее было показано, что гестационные процессы имеют биоритмическую структуру [3][11][12]. Обнаружено также, что изменение фертильности жен­щин существенно зависит от сезонов года [13][14][15]. В ряде исследований отмечается, что между частотой зачатий и сезонными ритмами освещенности имеется связь [16][17][18][­19], заключающаяся в положительной корреляции между частотой зачатий и длительностью среднегодовой осве­щенности, а также отрицательная корреляция между длительностью светового периода и акрофазой частоты зачатий. Кроме того, доказано, что независимо от сезона роды чаще происходят ночью [11].

Показано, что освещенность, меняющаяся в различ­ное время года и в течение дня, влияет на активность сек­суального поведения и системы репродукции животных в целом. Как отмечено в работах ряда авторов [20][21], шишковидная железа играет основную роль как в про­цессах фотопериодичности за счет участия в синтезе гормонов (мелатонина и серотонина), так и в изменении функционального состояния половых желез. Описано, что шишковидное тело воздействует на гипоталамо-гипофизарную систему как ингибитор [20][9]. В результате изменения освещения меняется ритм образования мела­тонина в крови, что влияет на состояние половых желез и системы репродукции в целом. Отмечается, что у людей и некоторых животных во время пребывания в темноте констатируется уменьшение уровня лютеинизирующего гормона (ЛГ) и фолликуло-стимулирующего гормона (ФСГ) в периферической крови и в гипофизе, когда вы­сока активность шишковидной железы. Установлено, что содержание пролактина, ЛГ и ФСГ в плазме крови и в гипофизе находится в обратной зависимости [3][22]. Из­вестно, что синтез пролактина, осуществляемый ацидо­фильными эндокриноцитами аденогипофиза, находится под непосредственным контролем гипоталамических структур, в частности, его супраоптических ядер. В то же время, по ретино-гипоталамическому пути в результате ритмического действия света осуществляется переда­ча информации с сетчатки на шишковидную железу, ее активация или угнетение. Затем через эпифизарно-гипоталамическую систему вследствие гормональных вы­бросов обеспечивается периодичность функциональных процессов в системе репродукции [3][23]. Активизация шишковидной железы, происходящая при наступлении темного времени суток, обусловливает увеличение про­дукции мелатонина и снижение серотонина [16][20][24]. В результате происходит повышение продукции простагландинов класса Е2 (ПГЕ2) и уменьшение их уров­ня класса Е2а (ПГЕ2а). Вместе с тем, повышение уровня мелатонина при увеличении величины ПГЕ2 сопряжено с торможением сократительной активности миометрия, что влияет на характер течения родов [20]. В ряде иссле­дований обнаружено, что, помимо циркадианных рит­мов, на женский организм большое влияние оказывают годовые и сезонные ритмы [15][25][3][26].

В последние годы появилось много работ, посвящён­ных влиянию пола плода на характер течения гестационных процессов. Мужской пол плода признан Между­народной федерацией гинекологов и акушеров (FIGO) (2012) фактором риска по формированию угрожающих преждевременных родов [27][28]. Имеются данные о том, что во время и после военных действий у жительниц тер­риторий, где они проходили, увеличивалось число пло­дов и новорождённых мужского пола [16][29]. В контексте вопросов, связанных с половым диморфизмом, большое значение имеет эффект Триверса-Вилларда, показываю­щий как социальный и экономический статус женщин влияет на соотношение пола вынашиваемых детей: у женщин с более высоким уровнем образования выше соотношение полов в пользу мальчиков, а у одиноких женщин, имеющих очень низким уровнем доходов, чаще рождаются девочки [19].

Учитывая вышесказанное, представляется актуаль­ным изучение особенностей обмена мелатонина, а также гормонального статуса женщин при гестации в зависи­мости от пола плода и сезонных биоритмов.

Цель исследования — выявление сезонных особен­ностей мелатонинового обмена и гормонального статуса у беременных в зависимости от пола плода.

Материалы и методы

В течение календарного 2016 года были обследованы 1284 женщины с физиологическим течением гестации в сроки 37-40 недель, наблюдавшихся в Ростовском НИИ акушерства и педиатрии по программе «Акушерский мониторинг». Ретроспективно на основании результа­тов гормональных и ультразвуковых исследований по протоколам историй наблюдений за беременными было отобрано 286 пациенток с плодами женского пола (пер­вая группа) и 254 беременные с плодами мужского пола (вторая группа). Рандомизация выборки осуществлялась при помощи метода «Монета».

Исследование велось в соответствии с этическими нормами Хельсинской декларации и Директивами Евро­пейского сообщества (8/609ЕС).

Критериями включения были первобеременные 20­35 лет с одноплодной беременностью. Исключались па­циентки повторнобеременные и повторнородящие, с многоплодием, декомпенсированной соматической забо­леваемостью, эндокринной патологией, а также с врож­денными пороками развития и хромосомными анома­лиями у плода и после программ BPT (вспомогательных репродуктивных технологий).

В рамках задач исследования пол плода определя­ли с помощью ультразвукового сканирования («Voluson Е8 Expert» (Австрия)). Оценка гормонального статуса включала в себя определение уровня кортизола, АКТГ, прогестерона, тестостерона, эстрадиола, в венозной крови и 6-сульфат-окси-мелатонина в моче беременных (утренняя порция). Для количественного определения уровня гормонов в крови использовали метод иммуно- ферментного анализа и различные тест системы: «Стеро­ид ИФА-кортизол-01» (Россия) для определения уровня кортизола; «АСТН ELISA» (США) для определения уров­ня АКТГ; «СтероидИФА-17-ОН-прогестерон» (Россия) для определения уровня прогестерона; «ДРГ ИНСТРУМЕНТС, Г.М.Б.Х.» (Германия) для определения уровня тестостерона; «uE3 kit», (Финляндия) для исследования продукции эстрадиола. Определение мелатонина в моче у женщин осуществлялась методом иммуноферментного анализа (тест система ELISA, Германия) с помощью оцен­ки уровня его основного метаболита 6-сульфатоксимелатонина, при использовании компьютерной программы «Viktor-Wallak», Финляндия. Забор мочи и крови для ис­следований осуществлялся до проведения курса витами­нотерапии.

Результаты

В процессе анализа полученных данных было уста­новлено, что у всех беременных, независимо от пола пло­да, наиболее низкий уровень мелатонина определялся в, так называемые, светонасыщенные периоды года — в летние и весенние месяцы (табл. 1). Наиболее высокие уровни мелатонина наблюдались у всех пациенток пре­имущественно зимой. При этом значимых различий по уровню мелатонина между выделенными группами вну­три сезона не было.

Изменение уровня освещенности в динамике раз­личных сезонов года и следующее за ним изменение про­дукции мелатонина в значительной степени влияют на функциональное состояние репродуктивной системы и секрецию половых гормонов. В процессе анализа показа­телей эстрадиола и прогестерона было обнаружено, что у женщин первой группы отмечались значимо более высо­кие их показатели, чем у беременных второй группы, не­зависимо от времени года. У беременных с плодами жен­ского пола наиболее высокие значения этих показателей регистрировались преимущественно в летний период. У пациенток второй группы значимых различий показате­лей эстрадиола в различные сезоны не отмечалось. Полу­ченные данные также отражают максимальные значения прогестерона для женщин первой группы в весенние и летние месяцы года, а наиболее низкий его уровень в осенний период при укорочении светового дня.

Величина тестостерона оказалась значимо выше у женщин второй группы во все сезоны. Самые высокие значения определялись весной (на фоне увеличения све­тового периода суток). У женщин первой группы разли­чий по уровню этого гормона по сезонам не обнаружено.

В исследовании показано, что у беременных первой группы величина кортизола и АКТГ во все сезоны была значимо ниже, чем у пациенток второй группы. При ана­лизе уровня этих гормонов также обнаружено, что наи­более высокие значения отмечались у женщин первой группы зимой, а у второй группы — в осенний и зимний периоды, в то время как наиболее низкие значения у па­циенток обеих групп регистрировались летом.

Обсуждение

Полученные результаты свидетельствуют о том, что пол плода является значимым фактором, влияющим на сезонную изменчивость продукции мелатонина, половых и стресс-гормонов у беременных за счет формирования специфики системного сигналинга между материнским и плодовым организмом. Увеличение уровня мелатонина, преимущественно в осеннее и зимнее светоненасыщен­ное время года, свидетельствует о повышении функции шишковидной железы в условиях сезонной световой де­привации. В весеннее светонасыщенное время года на­блюдается активация подсистем, опосредующих половую функцию и повышение продукции половых гормонов. В зимнее время регистрируется повышение уровня АКТГ и кортизола, обусловленное более выраженной актив­ностью стресс-либерирующих подсистем. Во всех слу­чаях сезонной изменчивости гормонального статуса у беременных прослеживается ведущая роль светового и температурного факторов, характерных для различных сезонов года, в регуляции активности гормональной си­стемы.

Разнообразие сезонной представленности продукции гормонов у матерей, вынашивающих плодов противопо­ложного пола, свидетельствует о существовании отличий функциональных процессов в системе «мать-плацента-плод мужского пола» и «мать-плацента-плод женского пола», обусловленных спецификой сезонных биорит­мов гормональной и нервной регуляции, ответственных за передачу информации от матери плоду и, наоборот, в случае мужского или женского пола плода не исклю­чается возможность «обучающего» влияния сезонной периодичности гормональной функции в материнском организме на организм плода, что может определять се­зонную специфику физиологических процессов у детей на послеродовом этапе онтогенеза.

Выводы

1. Абсолютные уровни 6-сульфат-окси-мелатонина в моче у всех женщин в 37-40 недель гестации оказа­лись наиболее низкими в светонасыщенные летние и весенние месяцы, тогда как в зимний период года его показатели были максимальны. В зависимости от пола плода продукция мелатонина была статистически зна­чимо выше у беременных с плодами женского пола в осенний и зимний периоды года.
2. Независимо от времени года, у беременных с плода­ми женского пола абсолютные уровни эстрадиола и прогестерона оказались выше, чем в случае мужско­го пола плода. В зависимости от сезонов года наи­более высокие его значения в случае женского пола плода отмечались в светонасыщенный период — весной.
3. Продукция тестостерона значимо выше у беременных с плодами мужского пола. В зависимости от сезонов года его уровень повышается в этой же группе преимущественно в весеннее время года.
4. Согласно данным гормонального обследования, стресс-устойчивость беременных женщин, оказалась выше у всех в летние месяцы. В зависимости от факто­ра «пол плода» гормоны стрессового ряда летом имели наиболее высокие значения у беременных с плодами мужского пола.