Imunološki sustav, NK stanice i humana reprodukcija

Imunološki sustav, NK stanice i humana reprodukcija

Dr.sc. Ivan Grbavac, specijalist ginekologije, subspecijalist humane reprodukcije

POLIKLINIKA IVF

ww.ivf.hr

 

Receptivnost endometrija ključni je ograničavajući čimbenik koji podupire neuspjeh implantacije nakon IVF-a i ponovljeni pobačaj. Imunološki sustav je presudan za uspostavljanje receptivnosti i započinjanje trudnoće, s rezidencijalnim imunološkim stanicama koje moduliraju decidualni odgovor, vezivanje epitela i embrija, invaziju trofoblasta, vaskularnu adaptaciju, imunološku toleranciju i ravnotežu citokina. Stanice imunološkog sustava također pridonose stromalnim stanicama u osjetljivosti i eliminaciji kromosomski abnormalnih zametaka. Imunološki događaji pri implantaciji utječu opet na morfogenezu posteljice, utječući na razvoj fetusa, gestacijske poremećaje, vrijeme rođenja i perinatalni ishod. Čak i odabir euploidne blastociste ne donosi uspješnu implantaciju i konačni uspjeh tj. trudnoću u svim slučajevima. Među čimbenicima koji utječu na neuspjeh implantacije očito reproduktivno kompetentnih embrija, imunološki sustav je možda i najvjerojatniji i o kojem se najviše raspravljalo. Postoje podaci o T-pomoćnim stanicama, posebno o ravnoteži TH1-TH2, perifernim i materničnim prirodnim ubojicama i autoantitijelima, za koja se pokazalo da imaju promjenjive učinke na implantaciju. Mnogi su istražitelji razvili i koristili širok spektar imunoloških testova i tretmana usmjerenih na manipuliranje miljeom kako bi favorizirali implantaciju. Iako je sigurno da imunološki sustav igra ulogu u implantaciji, naše razumijevanje fiziologije, a kamoli patofiziologije, ostaje nepotpuno. Nužno je da prikupimo jasnije dokaze o uzrocima i testiramo i primijenimo paradigme liječenja. U međuvremenu, imunološkom testiranju ili empirijskom liječenju upotrebom imunoloških modulatora mora se pristupiti s oprezom.

Stanice prirodni ubojice (NK) i njihova moguća povezanost s neobjašnjivom neplodnošću, ponovljenim neuspjehom implantacije IVF embrija i ponovljenim pobačajem vruća je, ali kontroverzna tema u svijetu liječenja neplodnosti. Izvanredna podjela mišljenja o ispitivanju stanica prirodnih ubojica (NK) koju su opisali Moffett i Shreeve (2015) zbunjuje kliničare i često ostavlja pacijente u nedoumici. Evo što trebate znati kako biste mogli donositi utemeljene odluke o ispitivanju i liječenju prirodnih stanica ubojica.

 

Vrste NK stanica

 

Unatoč svom negativnom nazivu, stanice prirodni ubojice(NK) nisu “neprijatelj”. One su važan dio imunološkog sustava. Postoje razne vrste sNK stanica, ovisno o tome gdje se nalaze u tijelu i njihovoj molekularnoj građi. Neznatne molekularne varijacije mogu napraviti veliku razliku u načinu na koji stanice djeluju u tijelu.

Kada se raspravlja o plodnosti, postoje dvije vrste prirodnih stanica ubojica koje treba znati i razumjeti: periferne stanice prirodnih ubojica i stanice prirodnih ubojica maternice.

Periferne NK stanice

 

NK stanice koje cirkuliraju u krvotoku poznate su kao periferne stanice ubojice ili pNK. Te stanice sjajno blistaju pod elektronskim mikroskopom zbog obilja određenog staničnog antigena (ili molekularnog “vezivanja” poznatog kao C16) i ponekad se nazivaju svijetlim prirodnim stanicama ubojicama. Svijetle NK stanice mogu potaknuti stanicu da se samouništi.

Primarni cilj perifernih NK stanica je identificirati strane napadače koji mogu ugroziti tijelo. To uključuje stanice zaražene virusima i abnormalne stanice, poput stanica raka. Prepoznavanje i obilježavanje stranog “osvajača” dovodi do niza bioloških događaja koji završavaju uništenjem “neprijateljske” stanice.

 

NK stanice maternice (uNK)

 

Prirodne stanice ubojice u maternici funkcioniraju na drugačiji način. NK stanice koje se nalaze u maternici poznate su kao prirodne stanice ubojice maternice ili uNK. Prvotno su se smatrale podskupom “prirodnih stanica ubojica”, jer su i one imale “svijetli” izgled pod elektronskim mikroskopom.

Međutim, uNK nemaju moć “ubijanja” perifernih NK stanica. Prirodne stanice ubojice maternice (uNK) imaju mnogo manje “svijetlog” vezivanja C16, što čini periferne stanice prirodnih ubojica najsmrtonosnijim. Označavanje njih “prirodnim stanicama ubojicama” moglo je biti pogreška.

Još ne razumijemo u potpunosti kakvu ulogu imaju uNK stanice, ali znamo da imaju presudnu ulogu u pripremi endometrija za embrij. Čini se da također igraju važnu ulogu u razvoju posteljice u ranoj trudnoći.

 

Polemika

 

Neka istraživanja tvrde da su uNK stanice najrasprostranjenija imunološka stanica u maternici te objašnjenje zašto neke žene ne mogu zatrudnjeti, ne mogu dobiti pozitivan test trudnoće nakon uspješnog prijenosa embrija ili u više navrata pobaciti. Ta istraživanja predlažu testove koji mogu pokazati jesu li abnormalno visoke razine NK potencijalni problem te predlažu imunološke terapije koje mogu poboljšati izglede za živorođeno dijete za ove frustrirane parove.

 

Međutim, postoje i druga istraživanja koja kažu da nema ni približno dovoljno dokaza koji bi opravdali ove testove ili predložene tretmane. Ta istraživanja kažu da je znanost kojom se objašnjava uloga prirodnih stanica ubojica u neplodnosti neispravna i temelji se na zastarjelom nerazumijevanju njihove uloge u reprodukciji.

Studije koje se  zalažu za testiranje i liječenje  povišenih razina NK stanica kažu da je neetično uskratiti liječenje ženama i parovima koji se trude zatrudnjeti – čak i ako dokazi za taj tretman nisu posebno jaki.

 

One studije koje su protiv testiranja i liječenja povišenih vrijednosti NK stanica kažu da je neetično naručivati dijagnostičke pretrage i činiti postupke koji su invazivni i skupi, a koji se još ne dokazuju korisnima. Također kažu da je pogrešno izlagati žene imunološkim terapijama, koje dolaze s rijetkim, ali potencijalno ozbiljnim rizicima, kad blagodati tih tretmana nisu očite.

Koja je moguća veza između prirodnih stanica ubojica maternice i dobivanja (i održavanja) trudnoće? Brz, ali istinit odgovor je da zapravo (još) ne znamo. Izvorna je teorija bila da bi “previše” uNK stanica moglo dovesti do toga da ženski imunološki sustav odbaci i “napadne” embrij. NK stanice maternice identificirale bi fetalne stanice kao “strane” napadače i označile ih za smrt. Ova je teorija predložena da objasni neobjašnjivu neplodnost, ponovljeni pobačaj i ponovljenu neuspjelu IVF implantaciju. Temeljila se na pretpostavci da su prirodne stanice ubojice maternice djelovale poput onih koje cirkuliraju u krvotoku.

Mnogi stručnjaci za plodnost sada prepoznaju da je to netočno. Prirodne stanice ubojice maternice ne napadaju embrij. Oni se također ne ponašaju isto kao NK stanice u krvotoku.

NK stanice maternice nikada ne dolaze u izravan kontakt s fetalnim stanicama – one imaju samo izravan pristup stanicama posteljice.

 

Također, uNK stanice imaju znatno manje “svijetlog” staničnog vezivanja koje može dovesti do stanične smrti. Iako su svrstane u istu imunološku klasu stanica, one imaju različite uloge i sposobnosti.

 

Sve to, to ne znači da uNK stanice možda nisu ili neće biti uzrok problema s plodnošću. NK stanice maternice apsolutno su vitalne za razvoj zdravog endometrija i razvoj posteljice. Znamo da su NK stanice maternice primarne imunološke stanice prisutne u maternici. Također znamo da čine preko 30 posto stanica endometrija razvijenih tijekom lutealne faze. Doprinosi li i kako aktivnost u NK stanica neplodnosti, neuspjehu IVF-a i pobačaju, nije jasno.

 

Ispitivanje NK stanica

 

Neki stručnjaci za plodnost vjeruju da abnormalno visoke razine NK stanica mogu ukazivati ili biti uzrok neplodnosti. Testiranje NK stanica nije rutinski test plodnosti i ne provode ga sve klinike za liječenje neplodnosti. One klinike koje provode testiranje učinit će to samo u slučajevima neobjašnjive neplodnosti, neobjašnjivog ponovljenog pobačaja ili ponovljenog neuspjeha implantacije tijekom IVF tretmana.

 

Postoje dva testa koja se mogu obaviti:

  1. testiranje perifernih NK stanica (pNK)
  2. testiranje NK stanica maternice (uNK)

Periferno testiranje NK stanica test je krvi i nastoji izmjeriti postotak i količinu pNK stanica u krvotoku. Ispitivanje uNK stanica maternice može se provesti samo biopsijom endometrija. To se može učiniti zajedno s drugim testovima koji opravdavaju biopsiju endometrija. Kao i kod testiranja  pNK stanica, ideja je promatrati količinu i postotak prisutnih stanica uNK stanica.

Bez obzira da li se testiraju periferne ili maternične NK stanice, ne postoje utvrđene abnormalno visoke razine NK stanica, što čini ocjenu rezultata jedinstvenim od laboratorija do laboratorija i od liječnika do liječnika te njihovog individualnog iskustva.

 

Problemi s ispitivanjem NK stanica

Ispitivanje NK stanica kontroverzno je u svijetu plodnosti. Ne postoje čvrsto utvrđene smjernice za ono što bi se u svrhe ispitivanja plodnosti smatralo “neobično visokim” razinama NK stanica. Čak se i pojedinačna istraživačka istraživanja na tu temu koriste na različite načine kako bi ukazala na „visok” ili „normalan” rezultat testa NK stanica. Liječnici koji vjeruju da je testiranje NK stanica korisno, tumače rezultate na temelju svog kliničkog i profesionalnog iskustva.

Drugo, količina prirodnih stanica ubojica prisutnih u tijelu značajno varira na temelju više čimbenika, uključujući:

 

  • Dan ciklusa (tijekom menstrualnog ciklusa)
  • Vrijeme dana
  •  Nedavna ili trenutna bolest
  •  Ukupna razina stresa
  • Fizička aktivnost (vježbanje)
  • Spol
  • Dob

 

To ocjenjivanje rezultata čini još složenijim.

Treće, čak i među onima koji su za ispitivanje NK stanica, postoje različita mišljenja u pogledu toga mogu li vam krvni testovi za NK stanice doista reći bilo što s obzirom na plodnost. Ne postoji poznata veza između postotka ili količine perifernih NK stanica ubojica i NK stanica maternice.

I na kraju, ispitivanje prirodnih stanica ubojica maternice, koje se smatraju boljim pokazateljem problema, zahtijeva invazivni postupak. Biopsija endometrija može se napraviti u druge svrhe ispitivanja plodnosti, za utvrđenije probleme s plodnošću. No, vrijedi li riskirati samo za testiranje prirodnih stanica ubojica, kada je upitno je li test uopće koristan, točka je polemike.

 

Mogući tretmani

 

Iako se tretmani za probleme s “visokim” NK stanicama razlikuju, cilj je isti – suzbiti imunološki sustav u nadi da će to promijeniti aktivnost NK stanica maternice. Neki subspecijalisti humane reprodukcije predložit će ove tretmane nakon testiranja NK stanica, dok bi ih drugi mogli preporučiti na temelju prethodne povijesti noblesti. (npr, nakon više ponavljanih, bezuspješnih treansfera embrija).

 

Intravenski imunoglobulini (IVIg)

 

Intravenski imunoglobulin je sterilizirani IgG (specijalizirani proteini imunih antitijela) ekstrahiran iz preparata krvne plazme. Daje se intravenozno. Primarna izvorna primjena IVIg je za one pacijente s kompromitiranim imunološkim sustavom, ali zna se koristi i “izvan etikete” za liječenje raznih bolesti, uključujući sumnje na imunološki uzrokovanu neplodnost.

Budući da se IVIg vadi iz preparata krvne plazme, a postoji nedostatak zaliha, troškovi liječenja mogu biti vrlo skupi.

U bolesnika s niskim rizikom nuspojave su uglavnom blage i kratkotrajne: glavobolja, vrućica, hladnoća, umor, mučnina, ubrzani rad srca i varijacije krvnog tlaka. Postoje neki izuzetno rijetki, ali potencijalno ozbiljni rizici, uključujući akutno zatajenje bubrega i rizik od po život opasnih krvnih ugrušaka.

Studije o tome može li IVIg poboljšati stope uspjeha kod žena s ponavljanim pobačajem ili ponovljenim neuspjehom IVF implantacije u prošlosti nisu konzistentne. Neke su studije otkrile smanjenu stopu pobačaja i poboljšane kliničke stope trudnoće za one koji su u anamnezi ponavljali neuspjeh IVF. Ostale studije ne pokazuju značajne koristi.

 

Intralipidi

 

Intralipidi su prehrambeni dodatak koji se daje intravenozno i sastoji se od sojine masti i jaja, glicerina i vode. Obično se intralipidi koriste za liječenje bolesnika s pothranjenošću povezanom s bolestima.

 

Neke moguće nuspojave intralipida uključuju glavobolju, vrtoglavicu, umor, mučninu i / ili povraćanje i znojenje. Postoji vrlo rijedak (manje od jedan posto) rizik od potencijalno opasne po život alergijske reakcije.

U usporedbi s IVIg, neke su studije otkrile da su intralipidi pokazali slična poboljšanja u stopi trudnoće u IVF klinici i smanjenoj stopi pobačaja. Intralipidi su također znatno jeftiniji od IVIg-a.

Poput IVIg-a, nije jasno jesu li intralipidi uistinu poboljšali stopu uspješnosti IVF-a i smanjili stopu pobačaja. Također je diskutabilno imaju li utjecaj na aktivnost prirodnih stanica ubojica ili ne.

Neke studije pokazuju korist, ali mnoge od tih studija male su veličine. Druge studije ne pronalaze poboljšani uspjeh u trudnoći.

 

Oralni prednizolon

 

Prednizolon je kortikosteroid koji se koristi za liječenje širokog spektra bolesti. Neki primjeri uključuju alergijske reakcije, astmu, artritis i druge upalne bolesti. Predložen je kao potencijalni tretman za ponovljeni pobačaj i ponovljeni neuspjeh IVF implantacije.

Oralni prednizolon ima nizak rizik od nuspojava ako se uzima kratkotrajno i znatno je jeftiniji od intralipida ili IVIg infuzija. Neke česte nuspojave prednizolona uključuju povećanje apetita, debljanje, razdražljivost i razvoj okruglog, podbuhlog lica.

Jedna od glavnih zabrinutosti s prednizolonom je da se on nastavlja nekoliko tjedana nakon začeća. FDA smatra prednizolon lijekom kategorije D. Istraživanje je pokazalo da prednizolon povećava rizik od rascjepa usne i može smanjiti porođajnu težinu novorođenčadi. Nisu poznati svi potencijalni rizici za nerođenu bebu.

Neke su studije zabilježile poboljšanje ishoda s prednizolonom, dok druge ruke nisu pronašle korist.

 

Zaključak

 

Kontroverze postoje u svim područjima medicine. Imunološko testiranje u liječenju neplodnosti nije ništa drugačije. Tijekom više od 20 godina, mnogo je toga predstavljeno i objavljeno, a rezultati su često kontradiktorni. Potrebno je šire obrazovanje o ovoj temi, više konsenzusa o načinu izvođenja testova i na što oni ukazuju te više kliničkih ispitivanja za testiranje vrlo stvarne hipoteze da žene s visokom aktivnošću NK stanica mogu imati koristi od imunološke terapije. Možda je najznačajniji napredak u reproduktivnoj imunologiji posljednjih godina shvaćanje da imunološki sustav majke igra aktivnu, a ne pasivnu ulogu u uspostavljanju trudnoće (Moffett i Loke, 2004; Beaman i sur., 2014; Sacks 2015). Imunološko testiranje može biti korisno, ali trenutno imamo samo jednu terapijsku opciju – supresiju imunosti. Potrebno je više istraživanja kako na kliničkom, tako i na laboratorijskom području kako bi se usavršilo ispitivanje, jer je moguće i zaista vjerojatno da bi neke žene imale koristi od nekog oblika imunostimulatora. NK testiranje je naše trenutno najrasprostranjenije i etablirano imunološko ispitivanje i o njemu moramo znati više.

 

Svako liječenje neplodnosti dolazi s potencijalnim rizicima. To vrijedi za ustaljene tretmane i one koji su noviji. Kontroverza oko NK stanica  i njihove uloge u plodnosti, zajedno s kontroverzom oko toga jesu li tretmani doista korisni, može dovesti do zbunjujućeg iskustva.

Profesionalno iskustvo i mišljenje vašeg liječnika vjerojatno će utjecati na to je li vam predloženo ovo testiranje i / ili liječenje. Ne ustručavajte se dobiti drugo mišljenje. Ako se odlučite isprobati, imajte na umu da se to u nekim krugovima i dalje smatra eksperimentalnim. Ako se odlučite odreći ovog liječenja, znajte da ne prolazite pored “čudotvornog” lijeka.

 

Literatura

 

  • Chong HP, Quenby SM. “Natural killer cells and reproductive health.” The Obstetrician & Gynaecologist 2016;18:91–7. DOI: 10.1111/tog.12256.
  • Dakhly DM, Bayoumi YA, Sharkawy M, Gad Allah SH2, Hassan MA, Gouda HM, Hashem AT, Hatem DL, Ahmed MF, El-Khayat W. “Intralipid supplementation in women with recurrent spontaneous abortion and elevated levels of natural killer cells.” Int J Gynaecol Obstet. 2016 Dec;135(3):324-327. DOI: 10.1016/j.ijgo.2016.06.026. Epub 2016 Aug 30.
  • Li J, Chen Y, Liu C, Hu Y, Li L. Intravenous immunoglobulin treatment for repeated IVF/ICSI failure and unexplained infertility: a systematic review and a meta-analysis. Am J Reprod Immunol. 2013 Dec;70(6):434-47. DOI: 10.1111/aji.12170.
  • Moffett A, Shreeve N. “First do no harm: uterine natural killer (NK) cells in assisted reproduction.” Hum Reprod. 2015 Jul;30(7):1519-25. DOI: 10.1093/humrep/dev098. Epub 2015 May 7.
  • Polanski LT, Barbosa MA, Martins WP, et al. Interventions to improve reproductive outcomes in women with elevated natural killer cells undergoing assisted reproduction techniques: a systematic review of literature. Hum Reprod. 2014;29(1):65-75. DOI: 10.1093/humrep/det414. Epub 2013 Nov 20.
  • Robertson SA, Jin M, Yu D, Moldenhauer LM, Davies MJ, Hull ML, Norman RJ. Corticosteroid therapy in assisted reproduction – immune suppression is a faulty premise. Hum Reprod. 2016 Oct;31(10):2164-73. DOI: 10.1093/humrep/dew186. Epub 2016 Sep 2.
  • Sacks G. Enough! Stop the arguments and get on with the science of natural killer cell testing. Hum Reprod. 2015 Jul;30(7):1526-31. DOI: 10.1093/humrep/dev096. Epub 2015 May 7.
  • Nardo LG, El-Toukhy T, Stewart J, Balen AH, Potdar N. British Fertility Society Policy and Practice Committee: adjuvants in IVF: evidence for good clinical practice. Hum Fertil (Camb) 2015;18:2–15.
  • Hviid MM, Macklon N. Immune modulation treatments-where is the evidence? Fertil Steril. 2017;107:1284–93