Cytokine imbalance in adenomyosis: relations with infertility

Adenomyosis is an estrogen-dependent gynecological disorder characterized by ectopic endometrial tissue within the myometrium, leading to chronic inflammation, uterine remodeling, pelvic pain, abnormal uterine bleeding, and impaired fertility. Although adenomyosis is recognized as a significant cause of female infertility, the immunological mechanisms underlying reproductive dysfunction is not well studied. Cytokines and chemokines play key roles in inflammation, implantation, and endometrial receptivity. Our objective was to compare serum levels of monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), interferon gamma-induced protein-10 (IP-10), interleukin-6 (IL-6), and interleukin-2 (IL-2) in women with adenomyosis with respect to their reproductive status, and to evaluate potential of these humoral factors as biomarkers of infertility. This cross-sectional study included 88 women of reproductive age (32.6 ± 2.7 years old): 58 patients with adenomyosis (28 with preserved fertility and 30 with primary infertility, and 30 healthy controls. Serum concentrations of MCP-1, IP-10, IL-6, and IL-2 were measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Statistical significance was defined at p < 0.05. Compared with healthy controls, women with adenomyosis showed significantly increased serum MCP-1 and IL-6 levels and significantly decreased IP- 10 and IL-2 concentrations (p < 0.05). These changes were most pronounced in patients with adenomyosis-associated infertility. Women with preserved fertility demonstrated intermediate cytokine levels between infertile patients and controls, thus suggesting a progressive immune dysregulation with declining reproductive capacity. Adenomyosis is associated with a distinct cytokine imbalance characterized by elevated MCP-1 and IL-6 and reduced IP-10 and IL-2. These alterations may serve as non-invasive biomarkers for predicting infertility and provide further evidence for the role of immune dysregulation in pathogenesis of adenomyosis-associated reproductive impairment.

Full Text Введение Аденомиоз, определяемый как наличие эндометриальных желез и стромы в миометрии, представляет собой одно из наиболее распространенных гинекологических заболеваний у женщин репродуктивного возраста. По данным современных эпидемиологических исследований, распространенность аденомиоза варьирует от 5 до 70%, а по некоторым оценкам может достигать 70-90% [1, 2]. В последние десятилетия наблюдается тенденция к омоложению данной патологии, усугубляемая тесной связью с репродуктивными нарушениями. Клинические данные убедительно свидетельствуют о том, что у женщин с аденомиозом достоверно снижаются частота наступления беременности и частота живорождений, при этом риск потери беременности существенно возрастает [2, 4]. Даже методы вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) не способны полностью решить эту проблему. Аденомиоз признается одним из основных факторов, приводящих к повторным неудачам имплантации (RIF) [3]. Данная форма эндометриоза встречается у 27% пациенток с бесплодием, использующих программы ВРТ, что значительно превышает ее распространенности в общей популяции [6]. Патогенез аденомиоза, как и генитального эндометриоза в целом, а также лежащие в их основе механизмы эндометриоз-ассоциированного бесплодия остаются недостаточно изученными [7, 8]. Классические теории развития заболевания не дают исчерпывающего объяснения репродуктивной дисфункции у пациенток с аденомиозом [5]. В настоящее время большинство ведущих экспертов сходятся во мнении, что аденомиоз следует рассматривать не как локальный процесс, а как системное мультифакториальное заболевание со сложным взаимодействием генетических, эпигенетических, гормональныхи, что особенно важно, иммунологических факторов [2, 3, 6]. Наиболее выраженные изменения при аденомиозе затрагивают систему цитокинов и хемокинов – ключевых медиаторов межклеточной коммуникации, координирующих врожденный и адаптивный иммунитет, ангиогенез, апоптоз и тканевое ремоделирование [1]. Нарушение иммунологического баланса инициирует каскад воспалительных реакций (включая продукцию цитокинов, хемокинов, факторов роста, простагландинов, матриксных металлопротеиназ), что приводит к развитию хронического асептического воспаления. Дисбаланс между про- и противовоспалительными цитокинами сопровождается формированием иммунной толерантности, подавлением апоптоза, активацией ангиогенеза и фиброзных изменений в миометрии. В совокупности эти процессы поддерживают хроническое воспалительное микроокружение, способствуют патологической инвазии эндометрия, снижают рецептивность эндометрия и нарушают имплантацию – что, вероятно, и объясняет механизмы снижения фертильности у пациенток с аденомиозом [9, 10]. Иммунологические нарушения при аденомиозе не ограничиваются маткой – они носят системный характер. Актуальность настоящего исследования определяется:недостаточной изученностью иммунологических механизмов аденомиоза именно на системном уровне и их роли в развитии ассоциированного с ним бесплодия; отсутствием систематизированных данных о сравнительном профиле ключевых цитокинов и хемокинов у женщин с аденомиозом с сохраненной и нарушенной фертильностью; необходимостью поиска потенциальных иммунологических биомаркеров для прогнозирования репродуктивных исходов, что будет способствовать в дальнейшем разработке персонализированного подхода в терапии [6, 9]. В связи с вышеизложенным целью данного исследования явилось сравнительное изучение сывороточных уровней цитокинов (MCP-1, IP- 10, IL-6, IL-2) у женщин с аденомиозом в зависимости от их репродуктивного статуса. Выбор обусловлен их ключевой ролью в хемотаксисе (MCP-1, IP-10) и регуляции Th1/Th2-баланса (IL-6, IL-2). Материалы и методы Было обследовано 88 женщин в возрасте от 27 до 38 лет, что в среднем составило 32,6 ± 2,7 года. В основную группу вошли 58 пациенток, проходившие обследование и лечение в отделении гинекологии в центре «Мать и дитя» г. Ургенч с клинически и инструментально подтвержденным диагнозом аденомиоза I-II стадии. Диагноз верифицирован на основании клинической картины аномальных маточных кровотечений по типу обильных менструальных кровотечений и межменструальных кровотечений, болевого синдрома в виде дисменореи, по визуально-аналоговой шкале боли от минимальных (1-3 балла) и умеренных проявлений(4-6 баллов) до тяжелой степени (7-8 баллов) и ультразвуковых критериев (девиация матки, асимметрия стенок, утолщение переходной зоны, неоднородность базального слоя эндометрия). Пациентки основной группы разделены на две подгруппы: фертильные (n = 28), имевшие в анамнезе хотя бы одну самостоятельную беременность, завершившуюся родами, и женщины с первичным бесплодием (n = 30), у которых беременность не наступала в течение 12 месяцев регулярной половой жизни без контрацепции. Контрольная группа – 30 клинически здоровых женщин того же возраста, без гинекологической патологии, с наличием хотя бы одной самостоятельной беременности и родов в анамнезе. Критерии включения: установленный диагноз аденомиоза I-II ст., подписанное информированное согласие на участие в исследовании. Критерии невключения: аденомиоз III-IV cт., использование гормональной терапии в последние 6 месяцев, генитальные и экстрагенитальные заболевания в острый период и стадии декомпенсации, наличие злокачественных новообразований органов репродуктивной системы. Все участницы подписали информированное согласие на участие в исследовании. Иммунологические исследования выполнялись в лаборатории «Иммунология репродукции» Института иммунологии и геномики человека АН РУз. Определение концентраций MCP-1, IP-10, IL-6 и IL-2 в сыворотке крови проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) с использованием коммерческих наборов АО «Вектор-Бест» (Россия) и «БиоХимМак» (Россия), в соответствии с инструкциями производителя. Все пробы анализировались в двух параллелях, результаты выражались в пг/мл. Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета BioStat LE 7.6.5, обеспечивающего многофакторный анализ и статистическую проверку гипотез. Для сравнения групп использовали U-критерий Манна–Уитни; различия считали значимыми при р < 0,05. Результаты и обсуждение При анализе клинико-анамнестических данных было выявлено, что основными жалобами исследуемых пациенток с подтвержденным аденомиозом I-II степени вне зависимости от фертильности являлись: обильные менструальные кровотечения (21,4% без нарушения фертильности и 26,6% с бесплодием), межменструальные кровотечения (21,4% и 23,3% соответственно), дисменорея (42,8% и 46,6%), диспареуния (39,3% и 46,6%). Анализ характеристик менструального цикла показал, что для женщин в контрольной группе средний возраст наступления менархе был более ранним (12,4 ± 0,1 года и 13,6 ± 0,2 года соответственно), а более длительные менструации отмечались у женщин с бесплодием. Оценивая возраст начала половой жизни и репродуктивную функцию обследованных женщин, отметили тенденцию к увеличению в 2 раза частоты выявления аденомиоза у женщин с ранним началом половой жизни (до 18 лет), а также имеющих большое количество артифициальных абортов (3 и более в анамнезе). Наибольшей популярностью среди обследуемого контингента пользовалась внутриматочная и барьерная контрацепция. ВМК как средство от нежелательной беременности в 4-5 раз чаще применялась у фертильных пациенток – 8 (28,6%) по сравнению с женщинами из контрольной группы – 2 (6,6%). Самыми часто встречаемыми экстрагенитальными заболеваниями в исследуемых группах были заболевания желудочно-кишечного тракта, гипертоническая болезнь и нарушение жирового обмена. Гипертоническая болезнь выявлялась у каждой четвертой фертильной пациентки с аденомиозом (I группа) и у каждой пятой женщины с бесплолдием и аденомиозом (II группа). В момент обследования среди женщин с аденомиозом в 2-3 раза чаще выявлена избыточная масса тела по сравнению с контрольной группой. На заболевания желудочно-кишечного тракта, такие как хронический гастрит и панкреатит в анамнезе, указывала каждая 5-я пациентка из I и каждая 4-я из II группы. При анализе перенесенных и сопутствующих гинекологических заболеваний выявлена высокая частота встречаемости гиперпластических процессов эндометрия, особенно у пациенток II группы – у 24 (80%). Обращает на себя внимание тот факт, что во II группе исследования с одинаковой частотой обнаруживались полипы эндометрия – 11 (36,7%) и простая гиперплазия эндометрия – 11 (36,7%), в то время как в I группе гиперплазия встречалась в 1,5 раза чаще, чем полипы эндометрия. Высокая частота встречаемости гиперплазии и полипов эндометрия у пациенток с аденомиозом может свидетельствовать о патогенетических механизмах. Хронический эндометрит в 2 раза чаще выявлялся у пациенток I и II групп по срав нению с контрольной группой. Кисты яичников во II группе исследования встречались у каждой 4-й женщины, несколько реже – в I группе (у каждой 6-й пациентки) и довольно редко в группе контроля. Нами дана оценка ряду цитокинов и хемокинов, как ключевых медиаторов межклеточного взаимодействия, участвующих в регуляции врожденного и адаптивного иммунитета, ангиогенеза, апоптоза и тканевого ремоделирования у женщин с аденомиозом. Результаты исследования представлены в таблице 1. Как видно из представленных данных, уровень моноцитарного хемотаксического белка -MCP-1- у женщин с сохраненной фертильностью был достоверно выше значений контрольной группы (p < 0,05), а в группе женщин с аденомиоз-ассоциированным бесплодием уровень данного хемокина превышал в 1,5 раза (p < 0,01). При сравнении данных между двумя группами пациенток было выявлено достоверное повышение уровня МСР-1 у женщин с бесплодием по сравнению с данными фертильных пациенток (p < 0,05). MCP-1 – это хемокин из семейства CC-хемокинов, играющий ключевую роль в регуляции миграции и инфильтрации моноцитов/макрофагов в очаг воспаления. Он синтезируется различными типами клеток – эндотелиоцитами, фибробластами, макрофагами, гладкомышечными клетками – в ответ на провоспалительные сигналы, такие как IL-1β, TNFα и LPS [6]. Повышенный уровень MCP-1 свидетельствует о нарастающем хроническом воспалении и усилении клеточной инфильтрации в миометрии, особенно выраженном у женщин с нарушенной репродуктивной функцией. Концентрация IL-6 была повышена у всех пациенток с аденомиозом по сравнению с контролем, достигая максимальных значений в группе бесплодия (p < 0,001). IL-6 – ключевой медиатор хронического воспаления, способствующий нарушению иммунного гомеостаза, активации ангиогенеза и тканевому ремоделированию. При аденомиозе IL-6 синтезируется клетками стромы и эпителия эндометрия, а также активированными иммунными клетками, инфильтрирующими миометрий. Его продукция усиливается под действием провоспалительных стимулов, таких как IL-1β и TNFα, что поддерживает хроническое воспаление в очаге патологии [4]. IL-6 стимулирует продукцию белков острой фазы, усиливает дифференцировку B-лимфоцитов и способствует сдвигу Т-клеточного иммунного ответа в сторону Th1, снижая регуляторную активность Treg-клеток. Это способствует нарушению иммунного гомеостаза, активации ангиогенеза и тканевому ремоделированию, характерному для аденомиоза. Повышенные уровни IL-6 у женщин с аденомиозом особенно часто регистрируются у пациенток с нарушенной фертильностью, что позволяет рассматривать его как возможный иммунный маркер неблагоприятного репродуктивного прогноза [8]. IP-10 – это провоспалительный хемокин, экспрессируемый в ответ на действие интерферона-γ (IFNγ). Он синтезируется различными клетками – макрофагами, дендритными клетками, эндотелиоцитами, фибробластами и некоторыми эпителиальными клетками – в условиях воспаления и вирусной инфекции [7]. Выявлено, что у фертильных пациенток с аденомиозом наблюдалась тенденция к снижению концентрация IP-10, в то время как у женщин с бесплодием уровень данного цитокина был достоверно ниже значений контрольной группы (89,52 ± 5,32 пг/ мл против 109,41 ± 8,61 пг/мл (p < 0,05) (табл. 1). Полученные данные указывают на снижение Th1-ответа и ослабление иммунного контроля над патологической васкуляризацией, что может способствовать прогрессии заболевания. Таблица 1. Сывороточный уровень цитокинов у обследованных женщин Table 1. Serum cytokine levels in the examined women Показатели, пг/мл Parameters, pg/mL | Контрольная группа Control group (n = 30) | Основная группа (женщины с аденомиозом I-II ст.) Main group (women with adenomyosis stage I-II) (n = 58) | | Фертильные Fertile (n = 28) | С бесплодием Infertile (n = 30) | || MCP-1 | 168,31 ± 9,12 | 216,53 ± 11,34 p < 0,05 | 257,87 ± 12,91 p < 0,001; p1 < 0,05 | IL-6 | 9,64 ± 0,97 | 15,23 ± 0,92 p < 0,001 | 18,33 ± 0,99 p < 0,01; p1 < 0,05 | IP-10 | 109,41 ± 8,61 | 96,21 ± 7,25 | 89,52 ± 5,32 p < 0,01 | IL-2 | 8,36 ± 0,68 | 5,28 ± 0,65 p < 0,05 | 4,21 ± 0,53 p < 0,05 | Примечание. p – сравнение с данными контрольной группы, p1 – сравнение данных фертильных женщин и женщин с бесплодием. Note. p, compared with the control group; p1, comparison between fertile and infertile women with adenomyosis. Интерлейкин-2 (IL-2) – ключевой цитокин клеточного звена иммунного ответа, вырабатываемый активированными CD4+Т-лимфоцитами (преимущественно Th1) в ответ на антигенную стимуляцию. Он регулирует пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоцитов, активирует NK-клетки, а также поддерживает баланс между эффекторными и регуляторными Т-клетками (Treg), обеспечивая иммунную толерантность и надзор [8]. В условиях аденомиоза снижение уровня IL-2 свидетельствует об угнетении Т-клеточного иммунного ответа, ослаблении противовоспалительного контроля и снижении иммунного надзора за патологической пролиферацией эндометриоидной ткани. Это, в свою очередь, способствует хронизации воспаления, снижению фертильности [9]. Таким образом, снижение IL-2 при аденомиозе рассматривается как один из механизмов иммунной дисрегуляции, участвующий в патогенезе заболевания и репродуктивной дисфункции. Анализ полученных данных установил, что достоверное снижение его уровня у пациенток с аденомиозом (5,28 ± 0,65 пг/ мл при фертильности и 4,21 ± 0,53 пг/мл при бесплодии) по сравнению с данными контрольной группы (8,36 ± 0,685 пг/ мл; p < 0,05) указывает на угнетение клеточного звена иммунитета (табл. 1). Дефицит IL-2, вероятно, способствует снижению цитотоксического надзора и созданию условий для персистенции патологических клеток эндометрия в миометрии. Полученные результаты свидетельствуют о наличии выраженного иммуновоспалительного дисбаланса у женщин с аденомиозом, особенно в группе пациенток с нарушенной фертильностью. Повышенные уровни MCP-1 и IL-6 отражают активацию врожденного звена иммунной защиты, сопровождающуюся усиленной инфильтрацией иммунных клеток и развитием фиброзных изменений. Снижение концентрации IP-10 указывает на угнетение Th1-опосредованного клеточного иммунного ответа и преобладание ангиогенных процессов, что способствует нарушению рецептивности эндометрия. Существенное уменьшение уровня IL-2 у пациенток с бесплодием отражает ослабление активности Т-клеточного звена иммунитета и недостаточный иммунный контроль над патологической тканью. Таким образом, выявленные изменения цитокинового и хемокинового профиля при аденомиозе подчеркивают участие иммунных механизмов в патогенезе заболевания и их связь с нарушением репродуктивной функции. У фертильных пациенток с аденомиозом отмечена тенденция к снижению IP-10 (р > 0,05), тогда как в группе с аденомиоз-ассоциированным бесплодием отмечалось статистически значимое его снижение по сравнению с контролем (p = 0,01), что может указывать на угнетение Th1-опосредованного ответа и ослабление иммунного надзора за васкуляризацией. Дефицит IL-2, выявленный в обеих группах, особенно при бесплодии, указывает на угнетение клоновой экспансии Т-клеток и снижение цитотоксического надзора. Это создает условия для персистенции эндометриоидных клеток в миометрии. Таким образом, иммуновоспалительный дисбаланс, вероятно, нарушает рецептивность эндометрия, способствует дисфункции яичников и эмбриотоксичности микроокружения, что объясняет снижение фертильности даже при I-II стадии аденомиоза. Выводы У женщин с аденомиозом выявлен достоверный иммуновоспалительный дисбаланс, характеризующийся повышением сывороточных уровней MCP-1 и IL-6, а также снижением IP-10 и IL-2 по сравнению с контрольной группой. Наиболее выраженные изменения зарегистрированы у пациенток с аденомиоз-ассоциированным бесплодием: максимальное повышение MCP-1 и IL-6 (p < 0,001), статистически значимое снижение IP-10 (p = 0,01) и IL-2 (p < 0,05), тогда как у фертильных пациенток с аденомиозом изменения были менее выраженными. Полученные данные свидетельствуют о системном характере иммунных нарушений при аденомиозе и позволяют рассматривать изученные молекулы (MCP-1, IL- 6, IP-10, IL-2) в качестве потенциальных биомаркеров активности хронического воспаления и неблагоприятного репродуктивного прогноза, что обосновывает необходимость дальнейших исследований для определения их диагностической и прогностической ценности. About the authors D. A. Musakhodzhaeva Institute of Human Immunology and Genomics, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan Author for correspondence. Email: [email protected] PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Laboratory of Reproductive Immunology Uzbekistan, TashkentN. M. Magzumova Tashkent State Medical University Email: [email protected] PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Obstetrics and Gynecology Uzbekistan, TashkentD. U. Ismoilova Urgench State Medical Institute Email: [email protected] PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Obstetrics, Gynecology and Oncology Uzbekistan, UrgenchZ. S. Azizova Institute of Human Immunology and Genomics, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan Email: [email protected] PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Reproductive Immunology Uzbekistan, TashkentN. B. Rustamova Institute of Human Immunology and Genomics, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan Email: [email protected] Postgraduate Student, Institute of Human Immunology and Genomics Uzbekistan, TashkentReferences - Барто Р.А., Чечнева М.А., Попов А.А., Камалова А.Н. Ультразвуковая диагностика в стадировании наружного генитального эндометриоза // Российский электронный журнал лучевой диагностики, 2019. Т. 9, № 1. С. 131-141. [Barto R.A., Chechneva M.A., Popov A.A., Kamalova A.N. Diagnostic ultrasound in the staging of external genital endometriosis. Rossiyskiy elektronnyy zhurnal luchevoy diagnostiki = Russian Electronic Journal of Radiology, 2019, Vol. 9, no. 1, pp. 131-141. (In Russ.) - Горпенко А.А., Чупрынин В.Д., Смольнова Т.Ю., Буралкина Н.А. Клинико-анамнестические особенности и качество жизни пациенток с узловым и диффузным аденомиозом // Медицинский совет, 2021. № 13. С. 68-76. [Gorpenko A.A., Chuprynin V.D., Smolnova T.Yu., Buralkina N.A. Clinical and anamnestic features and quality of life in patients with nodular and diffuse adenomyosis. Meditsinskiy sovet = Meditsinskiy Sovet, 2021, no. 13, pp. 68-76. (In Russ.) - Шалина М.А., Ярмолинская М.И., Абашова Е.И. Современные возможности диагностики аденомиоза // Журнал акушерства и женских болезней, 2020. Т. 69, № 1. С. 73-80. [Shalina M.A., Yarmolinskaya M.I., Abashova E.I. Modern possibilities of adenomyosis diagnostics. Zhurnal akusherstva i zhenskikh bolezney = Journal of Obstetrics and Women’s Diseases, 2020, Vol. 69, no. 1, pp. 73-80. (In Russ.) - Cao Y., Yang D., Cai S., Yang L., Yu S., Geng Q., Mo M., Li W., Wei Y., Li Y., Yin T., Diao L. Adenomyosis-associated infertility: an update of the immunological perspective. Reprod. Biomed. Online, 2025, Vol. 50, no. 5, 104703. doi: 10.1016/j.rbmo.2024.104703. - Kinkel K., Ascher S.M., Reinhold C. Benign disease of the uterus. In: Hodler J., Kubik-Huch R.A., von Schulthess G.K. (eds.). Diseases of the Abdomen and Pelvis 2018–2021: Diagnostic Imaging – IDKD Book. Cham: Springer; 2018. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK543803/. - Qi Q., Li Y., Chen Z., Luo Z., Zhou T., Zhou J., Zhang Y., Chen S., Wang L. Update on the pathogenesis of endometriosis-related infertility. Front. Endocrinol., 2025, Vol. 16, 1558271. doi: 10.3389/fendo.2025.1558271. - Selntigia A., Molinaro P., Tartaglia S., Pellicer A., Galliano D., Cozzolino M.. Adenomyosis: An Update Concerning Diagnosis, Treatment, and Fertility. J. Clin. Med. 2024, Vol. 13, 5224. doi: 10.3390/jcm13175224. - Yang B., Li F., Cao G., Nuo M., Shi Y., Wang Z., Jia J., Shi W., Liu Z. Mechanistic insights into inflammatory cytokines in adenomyosis-induced infertility (Review). Int. J. Mol. Med., 2026, 107. doi: 10.3892/ijmm.2026.5778. - Younes G., Tulandi T.. Pathophysiology and clinical features of adenomyosis. Best Pract. Res. Clin. Obstet. Gynaecol., 2017, Vol. 40, pp. 9-17. - Zhang Y., Deng Q., Liu Y. Comprehensive transcriptional atlas of human adenomyosis deciphered by single-cell and spatial transcriptomics. Protein Cell, 2023, Vol. 42, no. 6, pp. 1121-1132. - Xu Y., Cheng T., Wang J., Qiu Z., Guan X., Yu Y., Shen J., Xu F., Jiang X., Bai D., Wang M., Mei S., Wang H., Xu X., Wu L., Gao S., Che X. Decoding adenomyosis pathogenesis using an assembloid model. Sci. China Life Sci., 2026, Vol. 69, no. 1, pp. 136-150.