dr n. med. Aleksandra Maria Kicińska

Niepłodność stanowi narastający problem – prawie 18% par w wieku rozrodczym na świecie doświadcza tego cierpienia. Diagnostyka immunologiczna niepłodności dotyczy wszystkich etapów rozrodu: zaburzeń owulacji, spermatogenezy, nawracających niepowodzeń implantacji (RIF – recurrent implantation failure), nawracających strat ciąż (RPL – recurrent pregnancy loss), zaburzenia wzrastania płodu i porodu przedwczesnego. Należy ją rozpocząć od wykluczenia stanów zapalnych, chorób autoimmunologicznych i autoimmunizacji, niedoborów żywieniowych (witamin i mikroelementów) oraz zaburzeń równowagi estrogenowo-progesteronowej. Konieczna jest równoległa diagnostyka kobiety i mężczyzny oraz specyficznych interakcji pomiędzy partnerami, szczególnie na podłożu immunologicznym, co zostanie przedstawione w drugiej części artykułu. Należy uwzględnić kondycję całego organizmu zarówno kobiety, jak i mężczyzny oraz wpływu chorób ogólnoustrojowych na funkcjonowanie układu odpornościowego i płodność (ryc. 1).

Rycina 1. Diagnostyka immunologiczna niepłodności

Immunologiczne aspekty cyklu miesiączkowego i procesów rozrodczych

Układ immunologiczny odgrywa nadrzędną i regulacyjną rolę w procesach przebiegających w całym organizmie, także w układzie rozrodczym. Kluczowe dla płodności procesy, takie jak: spermatogeneza, owulacja, miesiączkowanie, zapłodnienie, implantacja zarodka i rozwój łożyska, są związane z wystąpieniem ograniczonego stanu zapalnego nadzorowanego przez komórki odpornościowe. Właściwa modulacja odpowiedzi immunologicznej zależna od ogólnoustrojowej kondycji organizmu zapewnia wyciszenie miejscowego stanu zapalnego i powodzenie rozrodu. Komórki immunologiczne, endokrynne i nerwowe mają wspólne ligandy i receptory, a ścisłe interakcje zachodzące między nimi tworzą układ neuroimmunoendokrynny, który nadzoruje przebieg procesów rozrodczych¹.

Kulminacyjny punkt kobiecej płodności stanowi owulacja. Folikulogeneza przebiegająca w tkance jajnikowej oraz właściwa transdukcja sygnału pomiędzy komórkami układu immunologicznego zapewnia uwolnienie dojrzałego oocytu z pęcherzyka dominującego. Rekrutacja i napływ leukocytów do ściany pęcherzyka inicjują stan zapalny oraz przerwanie ciągłości ściany pęcherzyka Graafa i błony białawej jajnika. Leukopenia obwodowa i stany związane z dysfunkcją leukocytów, zaburzenia immunologiczne mogą zakłócać ten proces. Z kolei prawidłowa sygnalizacja hormonu luteinizującego (LH – luteinizing hormone) stymuluje komórki ziarniste do miejscowego wyrzutu chemokin inicjujących wydzielanie cząsteczek regulatorowych niezbędnych do wyciszenia stanu zapalnego. Dzięki temu uwalniany oocyt jest chroniony od niszczącego wpływu cytokin prozapalnych, co daje szanse na prawidłowy proces zapłodnienia i rozród².

Etap zapłodnienia, wędrówki i implantacji zarodka także podlega ścisłemu nadzorowi immunologicznemu. Zarodek od pierwszych etapów swojego rozwoju wydziela ludzką gonadotropinę kosmówkową (hCG – human chorionic gonadotropin) oraz prozapalną interleukinę (IL) 1β, pod wpływem których nabłonek endometrium ulega transformacji, a ciałko żółte wzmaga produkcję progesteronu oddziałującego na receptory endometrialne. Następuje proces waskularyzacji i zmiana ekspresji genów transkrypcyjnych dla różnych cytokin, czynników wzrostu, chemokin i cząsteczek adhezyjnych w błonie doczesnej macicy³. Do endometrium infiltrują komórki odpornościowe z krwi obwodowej matki. Początkowo podczas implantacji dominują limfocyty Th1 promujące stan zapalny sprzyjający inwazji zarodka i penetracji komórek syncytiotrofoblastu do wnętrza doczesnej. Niezbędne jest jednak precyzyjne wyciszenie zapalenia, aby nie doszło do jego nadmiernego nasilenia oraz rozprzestrzenienia, co doprowadziłoby do uszkodzenia zarodka i przerwania implantacji. Do tego konieczna jest obecność przeciwciał matczynych chroniących zarodek oraz limfocytów T regulatorowych (Treg), które hamują toksyczność limfocytów Th1. Sukces implantacji zarodka zależy od równowagi pomiędzy komórkami zapalnymi Th1/Th17 a komórkami przeciwzapalnymi Th2/Treg, która jest zależna od immunomodulującego działania progesteronu. Progesteron przez połączenie ze swoim receptorem w endometrium wycisza cytotoksyczność limfocytów i działa przeciwzapalnie^4,5. Limfocyty posiadające specyficzne receptory dla progesteronu zaczynają produkować białko blokujące – PIBF (progesterone-induced blocking factor), które zwiększa produkcję cytokin Th2, a hamuje degranulację macicznych komórek typu natural killer (uNK – uterine natural killer), uwalnianie kwasu arachidonowego, syntezę prostaglandyn i leukotrienów⁶. Na tym etapie kluczową rolę odgrywają komórki uNK, które wraz z komórkami dendrytycznymi (DC – dendritic cell) inicjują transformację tętnic spiralnych do rozwoju łożyska i zapewniają nadzór nad kształtowaniem odpowiedniego profilu cytokin na styku matczyno-płodowym. Komórki uNK i DC pod wpływem progesteronu indukują różnicowanie naiwnych limfocytów T w kierunku Treg, które są kluczowe dla powodzenia implantacji. Niedobór immunomodulującego działania progesteronu doprowadza do zaburzenia równowagi Th1/Th2/Th17, co skutkuje RIF oraz nieprawidłowym rozwojem łożyska, ciąży i płodu⁴. Działanie progesteronu zapobiega cytotoksyczności uNK oraz indukuje wytwarzanie komórek Treg, chroniąc zarodek przed odrzuceniem. Dlatego badanie stężenia progesteronu w celu ustalenia przyczyn niepłodności immunologicznej powinno być brane pod uwagę we wszystkich niepowodzeniach rozrodu, aby zapewnić właściwą suplementację tego immunomodulującego hormonu. Ważne jest jednak, aby wśród niepłodnych kobiet starających się o dziecko był on włączany po zakończeniu owulacji, a nie od arbitralnie ustalonego dnia cyklu⁷.

Niepłodność o podłożu immunologicznym może dotyczyć zaburzonej spermatogenezy i nieprawidłowego składu płynu nasiennego. Produkcja plemników odbywa się w jądrach, które stanowią narząd uprzywilejowany immunologicznie. Wszystkie sytuacje patologiczne: urazy, infekcje, żylaki powrózka oraz inne defekty, które są przyczyną przerwania bariery krew–jądro, mogą wywoływać immunizację i sprzyjać infekcjom, co wpływa na obniżenie ilości oraz jakości ejakulatu, a także na rozwój niepłodności immunologicznej⁸. Dodatkowo zaburzenia ogólnoustrojowe, takie jak: zespół metaboliczny, niedobory żywieniowe, witaminowe i mikroelementów, oraz inne stany prowadzące do wystąpienia zapalenia o niskim stopniu nasilenia będą generować stres oksydacyjny przekładający się na obniżenie jakości ejakulatu⁹.

Znajomość i badanie wpływu czynników immunologicznych na zaburzenia poszczególnych etapów rozrodu powinny być stałym elementem procesu diagnostycznego niepłodnej pary.

Choroby autoimmunologiczne i autoimmunizacje – obecność przeciwciał

Choroby autoimmunologiczne mają negatywny wpływ na płodność. Zapadają na nie częściej kobiety, szczególnie w okresie rozrodczym, niż mężczyźni, co jest związane z aktywującym działaniem estrogenu (E2) na komórki autoreaktywne. Podstawowe niskie stężenia E2 stymulują produkcję cytokin prozapalnych. Wysokie okołoowulacyjne stężenie E2 stymuluje produkcję cytokin przeciwzapalnych i wzmacnia odpowiedź humoralną typu Th2. Wraz ze wzrostem stężenia E2 gwałtownie maleje aktywność cytotoksycznych limfocytów T, a wzrasta poziom limfocytów Treg nadzorujących prawidłowy przebieg owulacji¹⁰. Z kolei w drugiej fazie cyklu, gdy następuje produkcja progesteronu przez ciałko żółte, zwiększa się ekspresja błonowego receptora dla tego hormonu na komórkach T CD8+ i przyczynia do tłumienia cytotoksycznej odpowiedzi immunologicznej poprzez modulację równowagi Th1/Th2⁴. Zarówno E2, jak i progesteron wywierają wpływ na funkcje limfocytów nie tylko miejscowo w układzie rozrodczym, lecz także ogólnoustrojowo, przez co modulują przebieg reakcji immunologicznych w całym organizmie^5,10.

Prawidłowa fluktuacja hormonalna podczas przebiegu cyklu jest pierwszym warunkiem stworzenia właściwego środowiska immunologicznego, które sprzyja prokreacji. Zaburzone proporcje w działaniu estrogenu i progesteronu powodują zachwianie równowagi między efektorową a regulacyjną odpowiedzią immunologiczną i generują podłoże autoimmunizacji⁵. Wśród pacjentek z niepłodnością, często z zespołem policystycznych jajników (PCOS – polycystic ovary syndrome) lub endometriozą, dochodzi do zaburzenia równowagi estrogenowo-progesteronowej, co pociąga za sobą wzrost wytwarzania autoprzeciwciał¹¹. Nie zawsze jest to równoznaczne z klinicznie jawną chorobą autoimmunologiczną, jednak sama obecność przeciwciał odpowiada za niepowodzenia rozrodu. Niedobór immunomodulującego działania progesteronu wśród kobiet z nieregularnymi cyklami lub nieprawidłową fazą lutealną pociąga za sobą zwiększone ryzyko występowania autoimmunizacji, chorób z autoagresji i nowotworów⁶. Progesteron wywołuje miejscową i uogólnioną reakcję tolerancji immunologicznej poprzez działanie na receptory glikokortykosteroidowe limfocytów Treg⁵.

Skłonność do autoimmunizacji jest nabywana wraz z wiekiem z powodu nosicielstwa drobnoustrojów i obecności przewlekłych zakażeń oraz kontaktu z substancjami immunogennymi (np. dysruptorami endokrynnymi). Przedłużona ekspozycja na czynniki stresogenne pobudza układ odpornościowy, przez co wzrasta stężenie mediatorów prozapalnych, a to prowadzi do kumulacji reaktywnych form tlenu. Skutkiem tego jest narastająca dysfunkcja mitochondriów oraz skracanie się telomerów z powodu braku ochrony DNA. Wyzwala to stan zapalny o niskim stopniu nasilenia, który powoduje tzw. inflammaging. Dochodzi do starzenia się całego organizmu oraz pogorszenia jakości komórek, także gamet, i spadku potencjału rozrodczości¹². Dlatego największym czynnikiem ryzyka niepłodności jest późny wiek, a dopiero później inne uwarunkowania¹³.

W autoimmunizacji, także tej nabywanej z wiekiem, dochodzi do indukcji autoreaktywnych limfocytów B i T oraz produkcji przeciwciał, które wyzwalają procesy autoagresji prowadzące do zespołów chorobowych. Należą do nich: choroby tkanki łącznej (np. reumatoidalne zapalenie stawów, zespół Sjögrena, toczeń rumieniowaty układowy) oraz autoimmunologiczne zapalenia tarczycy, cukrzyca, celiakia, zespół antyfosfolipidowy i układowe zapalenia naczyń. W przebiegu tych schorzeń zarówno obecność przeciwciał, jak i wywołane przez nie nieprawidłowości ogólnoustrojowe zaburzają procesy rozrodcze¹⁴. Autoprzeciwciała, działając destrukcyjnie na poziomie komórkowym, wyzwalają nadprodukcję wolnych rodników i wzrost stresu oksydacyjnego. Dochodzi do wystąpienia stanu zapalnego tkanki jajnika oraz wyzwolenia patomechanizmu prowadzącego do zaburzeń wzrostu i pękania pęcherzyków jajnikowych, a w konsekwencji do niepłodności¹².

Różnorodne autoprzeciwciała (np. przeciwko hormonowi folikulotropowemu [anty-FSH; follicle-stimulating hormone], anty-hCG) są często obecne wśród klinicznie zdrowych kobiet, u których odnotowano: straty ciąż, endometriozę, przedwczesną niewydolność jajników (POI – premature ovarian insufficiency), niewyjaśnioną niepłodność czy niepowodzenia procedury in vitro¹⁵. Zarówno bezobjawowa obecność autoprzeciwciał, jak i klinicznie jawne procesy autoagresji toczące się w różnych tkankach mogą przyczyniać się do limfocytarnego zapalenia jajników oraz występowania autoprzeciwciał jajnikowych i endometrialnych. Istnieje ścisły związek między autoimmunizacją a POI¹⁶.

Szczególnie często wśród kobiet z niepłodnością wykrywane są zaburzenia funkcji tarczycy oraz mikrokrążenia, dlatego warto oznaczać przeciwciała przeciwtarczycowe (przeciw tyreoperoksydazie [anty-TPO], przeciw tyreoglobulinie [anty-Tg], przeciw receptorowi hormonu tyreotropowego [TRAb – thyroid-stimulating hormone receptor antibodies]) oraz przeciwciała przeciwko błonom śródbłonka (przeciw β₂-glikoproteinie, przeciw fosfatydyloserynie, przeciw aneksynie V, przeciw kardiolipinie i krążący antykoagulant)^17,18. Układowe choroby naczyń z obecnością przeciwciał, a zwłaszcza pierwotny i wtórny zespół antyfosfolipidowy, mają bezpośredni wpływ na rozwój komórek ziarnistych wzrastającego pęcherzyka oraz proces owulacji i implantacji. Krążące przeciwciała mogą zaburzać mikrokrążenie w najdrobniejszych naczyniach podczas inwazji zarodka w endometrium i powodować niepowodzenia implantacji oraz nieprawidłowe tworzenie się łożyska¹⁸. Skutkami tego mogą być stan przedrzucawkowy oraz nieprawidłowe ukrwienie płodu z wewnątrzmacicznym zahamowaniem jego rozwoju, aż po wykrzepianie wewnątrznaczyniowe i obumarcie. Sam zespół antyfosfolipidowy stanowi zagrożenie życia i zdrowia matki na każdym etapie ciąży, porodu oraz połogu¹⁹.