Способ прогнозирования невынашивания беременности в ранние сроки путем определения сосудистого эндотелиального фактора роста и гипоксией индуцируемого фактора 1α в сыворотке крови беременных с цитомегаловирусной инфекцией
METHOD FOR PREDICTING MISCARRIAGE IN THE EARLY STAGES BY DETERMINING VASCULAR ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR AND HYPOXIA INDUCIBLE FACTOR 1Α IN THE BLOOD SERUM OF PREGNANT WOMEN WITH CYTOMEGALOVIRUS INFECTION

Изобретение относится к области медицины, в частности к акушерству, а также к области научных исследований - патологической физиологии, и предназначено для прогнозирования угрозы невынашивания беременности в ранние сроки при обострении цитомегаловирусной инфекции.
Проблема охраны здоровья матери и ребенка рассматривается как важнейшая составная часть здравоохранения, а вопросы невынашивания беременности приобрели статус одного из приоритетных направлений в акушерстве.
Невынашивание беременности одна из причин репродуктивных потерь, частота встречаемости данного осложнения 15% от всех беременностей. В общей структуре репродуктивных потерь самопроизвольный аборт встречается в 77% случаев, и 80% самоабортов наблюдается в I триместре беременности [1].
Причины развития самопроизвольных абортов разнообразны, от эндокринных и анатомических патологий до тромбофилических и хромосомных аномалий.
Среди значимых причин репродуктивных потерь выделяют так же инфекционный фактор. Высокая частота распространенности инфекционных заболеваний среди женщин репродуктивного возраста, приводит к увеличению роли инфекций в развитии невынашивания беременности [6].
Вирусы провоцируют развитие тромбофилитических состояний вследствие поражения эндотелия сосудов, препятствуют нормальному течению инвазии и развития трофобласта, оказывают прямое и опосредованное эмбриотоксическое воздействие [3].
Рост и развитие плода зависит от функции плаценты, и главным образом, от плацентарного кровообращения. В свою очередь правильное развитие плаценты определяется содружественным взаимодействием сосудистых факторов роста и их рецепторов [5, 16, 18]. К циркулирующим проангиогенным факторам роста, секретируемым плацентой, относят сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF-1), который во многом определяет процесс ангиогенеза плаценты и функциональную активность трофобласта [14].
В эндотелии сосудов VEGF-1 отвечает за два основных события: увеличение проницаемости сосудов и пролиферацию эндотелиальных клеток, оба события необходимы для успешного развития эмбриона. Повышение проницаемости сосудов обеспечивает выход из сосудов плазменных белков (фибриногена, факторов коагуляции, фибронектина, витронектина), которые способствуют формированию «зацепок» для миграции эндотелиальных и гладкомышечных клеток рецепторов [5].
У плода VEGF-1 принимает участие как в васкулогенезе (развитие сосудов), так и ангиогенезе (росте новых микрососудов из уже существующих). Избыток или недостаток фактора ведет к гибели эмбриона в результате нарушения васкуло- и ангиогенеза [10].
Ангиогенез играет решающее значение для успешной плацентации и дальнейшего развития беременности. Следовательно, факторы, его регулирующие, принимают непосредственное участие в ее развитии.
В настоящее время активно изучают сосудистые факторы роста в контексте регуляции ангиогенеза и их роли в патологии беременности. Так, отечественными исследователями показано, что увеличение оксидативного стресса и дисбаланс между про- и антиангиогенными факторами, такими как VEGF-1 и растворимых рецепторов к VEGF-1 (Flt-1, KDL/Flk-2, FLT-4), могут играть определенную роль в развитии эндотелиальной дисфункции [5]. Согласно современным исследованиям VEGF-1 является одним из ключевых факторов в сосудистой дисфункции при невынашивании беременности [15]. Снижение его экспрессии связано с нарушением перфузии в эндометрии, что делает эндометрий невосприимчивым, и, в конечном итоге, приводит к ранней потери беременности [13].
Таким образом, недостаточная продукция VEGF-1 может являться одной из причин самопроизвольного прерывания беременности, так как VEGF-1 является важным фактором плацентации и инвазии трофобласта.
Поддержание аттенуированной кислородной среды, которая обычно присутствует в плаценте первого триместра, необходимо для регуляции функции трофобласта и имеет решающее значение для раннего развития плаценты. Следовательно, среда с низким содержанием кислорода на ранних сроках беременности может иметь важное значение для обеспечения расширения внеклеточного отростка и адекватной плацентации. Известно, что гипоксией индуцируемый фактор (HIF) 1α регулирует клеточную адаптацию к гипоксии [20]. Стабилизированный HIF-1α перемещается в ядро и связывается с реагирующими на гипоксию элементами нескольких генов-мишеней (таких как VEGF), которые участвуют в модуляции ангиогенеза, морфогенеза плаценты (фактора роста плаценты), эритропоэза (эритропоэтин) [9, 17], обмена железа (трансферин), регуляции сосудистого тонуса, воспалительного ответа (цитокины) [7, 12]. Также сообщалось, что VEGF-1 активируется в условиях гипоксии [19].
По данным литературы известно, что при беременности мРНК HIF-1α экспрессируется в трофобласте ворсин плаценты. Наибольшая концентрация HIF-1α выявлена на 7-10 неделях беременности, что необходимо для регуляции процессов инвазии трофобласта и маточно-плацентарного ангиогенеза. Показано, что подавление экспрессии HIF-1α уменьшает способность клеток трофобласта к инвазии, что является признаком невынашивания беременности и плацентарных нарушений [2, 8].
Совокупность вышеперечисленных факторов может иметь высокую предикторную значимость для прогнозирования невынашивания беременности в ранние сроки.
Анализ патентной и научно-медицинской литературы позволил выявить
способы прогнозирования невынашивания беременности, основанные на определении в сыворотке крови содержания β-субъединицы хорионического гонадотропина и растворимого рецептора VEGF-1 [4], плацентарного фактора роста и VEGF-1 в 1-2 триместре [11].
Основными недостатками вышеуказанных методов являются:
1) методы позволяют прогнозировать невынашивание беременности только в том триместре, в котором проводится исследование;
2) отсутствует интеграция исследуемых показателей с инфекционной патологией.
Наиболее близким по техническому решению является способ, предложенный зарубежными исследователями [21], которые исследовали влияние сигнального пути HIF-1α/VEGF-1 на ангиогенез ворсинок при замершей беременности на ранних сроках. Указанный способ выбран нами в качестве ближайшего аналога (прототипа).
Несмотря на достоинства, данный метод обладает рядом несовершенств:
1) позволяет диагностировать нарушение ангиогенеза только после замершей беременности или совершившегося искусственного аборта;
2) определение экспрессии HIF-1α/VEGF осуществляли в клеточной линии HTR8/SVneo;
3) в нем не учитываются ангиогенные эффекты транскрипционного фактора - HIF-1α в нарушении морфогенеза плаценты.
Указанные факторы могут быть устранены в заявленном способе.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предлагаемого изобретения, является повышение точности прогнозирования невынашивания беременности в ранние сроки при обострении цитомегаловирусной инфекции.
Заявляемый технический результат достигается тем, что у беременных женщин с выявленной цитомегаловирусной инфекцией методом иммуноферментного анализа определяют в нг/мл VEGF-1 с использованием наборов ЗАО «БиоХимМак» (Москва) и нг/мл HIF-1α с использованием наборов «BCM Diagnostics» (Австрия).
Полученные значения используют для вычисления прогностического индекса (ПИ), по формуле, разработанной с использованием метода дискриминантного анализа:
ПИ= -55,781 - 0,903×VEGF-1 + 11,341× HIF-1α,
где ПИ - дискриминантная функция, граничное значение которой 11,587.
При ПИ равном или больше граничного значения, прогнозируют риск невынашивания беременности ранних сроков при обострении цитомегаловирусной инфекции. При ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие риска невынашивания беременности ранних сроков при обострении цитомегаловирусной инфекции.
Новизна заявляемого способа заключается в определении с учетом значений VEGF-1 и HIF-1α в сыворотке крови у беременных женщин с выявленной цитомегаловирусной инфекцией, прогностического индекса ПИ, по отношению которого к граничному значению дискриминантной функции прогнозируют угрозу невынашивания беременности ранних сроков при обострении цитомегаловирусной инфекции.
Ранее совокупность указанных признаков в прогнозировании угрозы невынашивания беременности ранних сроков при обострении цитомегаловирусной инфекции не использовалась.
Способ содержит следующие приемы:
- у беременных женщин с выявленной цитомегаловирусной инфекцией в сыворотке крови, взятой из локтевой вены утром натощак, методом иммуноферментного анализа определяют нг/мл VEGF-1 с использованием наборов ЗАО «БиоХимМак» (Москва) и нг/мл HIF-1α с использованием наборов «BCM Diagnostics» (Австрия);
- с помощью дискриминантного уравнения определяют прогностический индекс ПИ=-55,781-0,903×VEGF-1+11,341×HIF-1α, где ПИ - прогностический индекс дискриминантной функции, граничное значение которого 11,587;
- определяют прогноз угрозы невынашивания беременности ранних сроков при обострении цитомегаловирусной инфекции: при ПИ равной или больше граничного значения, прогнозируют риск угрозы невынашивания беременности ранних сроков, при ПИ меньше граничного значения - прогнозируют отсутствие риска угрозы невынашивания беременности ранних сроков.
Вероятность правильного прогноза составляет 100%.
Эффективность метода подтверждается следующими клиническими примерами.
Пример 1.
Пациента Е., 28 л., находилась на стационарном лечении в гинекологическом отделении ГАУЗ АО «Благовещенская городская клиническая больница». Поступила с болями внизу живота и кровянистыми выделениями из половых путей. Гинекологический анамнез осложнен: 1 медицинский аборт без осложнений. Проведен анализ крови на TORCH-инфекции, содержание VEGF-1, HIF-1α, УЗИ органов малого таза. Методом иммуноферментного анализа выявлены антитела IgM к цитомегаловирусу, титр антител IgG составил 1:1600, индекс авидности - 92%.
По данным УЗИ-исследования - в полости матки имеется эмбрион, соответствующий 8-недельной беременности, сердцебиение определяется. Гипертонус по задней стенке матки. Внутренний зев сомкнут. Ниже плодного яйца гематома небольших размеров (отслойка ворсинчатого хориона).
Диагноз: беременность 8-9 недель. Угрожающий самопроизвольный выкидыш. Хроническая цитомегаловирусная инфекция, стадия обострения.
По заявленному способу при лабораторном исследовании сыворотки крови получены следующие показатели: содержание VEGF-1 - 10,80 нг/мл, HIF-1α - 6,87 нг/мл.
Прогностический индекс, рассчитанный по формуле, составил 12,38, что свидетельствовало о высоком риске прерывания беременности, в связи с чем пациентка отнесена в группу риска по реализации невынашивания в ранние сроки.
На второй день стационарного лечения усилились боли внизу живота и кровянистые выделения из половых путей. Выставлен диагноз самопроизвольный выкидыш в ходу при сроке 8 недель беременности.
Прогноз по заявленному способу подтвердился.
Пример 2.
Пациента С., 24 л., находилась на стационарном лечении в гинекологическом отделении ГАУЗ АО «Благовещенская городская клиническая больница». Гинекологический анамнез: 1 медицинский аборт без осложнений. Проведен анализ сыворотки крови на TORCH-инфекции, содержание VEGF-1, HIF-1α, УЗИ органов малого таза.
По ИФА титр антител IgG - 1:800, индекс авидности - 95%. Диагноз: Беременность 7 недель. Хроническая цитомегаловирусная инфекция, латентная стадия.
По данным УЗИ-исследования - в полости матки имеется эмбрион, соответствующий 7-недельной беременности. Внутренний зев сомкнут.
Диагноз: Беременность 7-8 недель. Хроническая цитомегаловирусная инфекция, латентная стадия.
По заявленному способу при лабораторном исследовании сыворотки крови получены следующие показатели: содержание VEGF-1 - 16,45 нг/мл, HIF-1α - 4,18 нг/мл. Прогностический индекс, рассчитанный по формуле, составил -23,22. Отсутствие риска угрозы невынашивания беременности ранних сроков.
Прогноз по заявленному способу подтвердился.
Применение данного способа позволяет своевременно реализовать необходимые лечебно-профилактические мероприятия по предупреждению невынашивания беременности ранних сроков у женщин с цитомегаловирусной инфекцией.
Список использованной литературы
1. Аллахяров Д.З., Петров Ю.А., Палиева Н.В. Роль инфекционного фактора в невынашивание беременности // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". 2021. Т.23, №12. С. 85-91. Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2021-23-12-85-91.
2. Большакова М.В., Беженарь В.Ф., Павлова Н.Г., Пастушенков В.Л., Габаева М.М. Современные представления о патогенезе гипоксии плода и роли в нем гипоксия-индуцируемого фактора (HIF) // Акушерство и гинекология Санкт-Петербурга. 2019. №1. C. 19-24.
3. Брагина Т.В., Петров Ю.А., Арндт И.Г., Евдокимова Е.П., Чернавский В.В. Клинико-диагностические и патогенетические аспекты неразвивающейся беременности // Медико-фармацевтический журнал. 2020. Т. 22, №10. С. 6-9.
4. Способ прогнозирования прерывания беременности в первом триместре: пат. №2522244 С1 RU / И.А. Газиева, Г.Н. Чистякова, И.И. Ремизова, М.Н. Тарасова; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение «Уральский научно-исследовательский институт охраны материнства и младенчества» Министерства здравоохранения и социального развития РФ; заяв. 28.11.2012; опубл. 10.07.2014 Бюл. №19.
5. Демченко Н.С., Башмакова Н.В., Третьякова Т.Б. Патогенез невынашивания беременности: роль сосудисто-эндотелиального фактора роста (VEGF-A) // Уральский медицинский журнал. 2012. Т.11, №103. С. 6.
6. Землянова Е.В. Потери потенциальных рождений в России из-за проблем, связанных со здоровьем //Социальные аспекты здоровья населения. 2016. Т. 48, №. 2. С. 1-14.
7. Левченкова О.С., Новиков В.Е. Индукторы регуляторного фактора к гипоксии //Российский медико-биологических вестник имени академика И.П. Павлова. 2014. № 2. С. 135-145.
8. Мельник А.А. Гипоксией индуцированный фактор для лечения анемии при хронической болезни почек // Почки. 2018. Т.7, №4. С. 311-321. DOI: 10.22141/2307-1257.7.4.2018.148522
9. Михайлин Е.С., Толибова Г.Х., Траль Т.Г. Морфофункциональные особенности последов у несовершеннолетних женщин // Журнал акушерства и женских болезней. 2016. Т. 65, №5. С. 41-48.
10. Надеев А.П., Дробинская А.Н., Жукова В.И., Карпов М.А., Травин М.А., Черданцева Л.А. Патоморфологические изменения и экспрессия сосудистого эндотелиального фактора роста в плаценте при наследственной тромбофилии // Бюллетень СО РАМН. 2014. Т.34, №2. С. 66-71.
11. Способ ранней диагностики угрожающего прерывания беременности: пат №2403570 С1 RU / А.В. Орлов, А.В. Вишина, Ж.А. Эльжорукаева; патентообладатель «Федеральное государственное учреждение Ростовский НИИ акушерства и педиатрии Федерального агентства по новым медицинским технологиям»; заяв. 24.03.2009; опубл. 10.11.2010. Бюл. 31.
12. Павлов А.Д., Морщакова Е.Ф., Румянцев А.Г. Эритропоэз, эритропоэтин, железо. Молекулярные и клинические аспекты. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. 299 с.
13. Таболова В.К., Корнеева И.Е., Донников А.Е., Бурменская О.В., Маслова М.А., Смольникова В.Ю. Профиль локальной экспрессии генов ростовых факторов и цитокинов в эндометрии «имплантационного окна» при хроническом эндометрите // Акушерство и гинекология. 2014. №12. С. 74-78.
14. Ульянина Е.В., Фаткуллин И.Ф. Роль сосудистого эндотелиального фактора роста в прогнозе сосудистых нарушений у беременных с синдромом задержки развития плода // Казанский медицинский журнал. 2015. Т. 96, №2. С. 220-223.
15. Banerjee P., Ghosh S., Dutta M., Subramani E., Khalpana J., Roychoudhury S., Chakravarty B., Chaudhury K. Identification of key contributory factors responsible for vascular dysfunction in idiopathic recurrent spontaneoua miscarriage// PLos. Jne. 2013. Vol.8, №11. e80940.
16. Burton G.J., Charnock-Jones D.S., Jauniaux E. Regulation of vascular growth and function in the human placenta // Reproduction. 2009. №138. P. 895-902.
17. Caniggia I, Winter J. Hypoxia inducible factor-1: oxygenregulation of trophoblast differentiation in normal andpre-eclamptic pregnancies // Placenta. 2002. Vol. 23. P. 47-57. doi: 10.1053/plac.2002.0815.
18. Gonsalez-Pacheco F.R., Deudero J.J., Castellanos M.C. et al. Mechanisms of endothelial response to oxidative aggression: protective role of autologous VEGF and induction of VEGFR2 by H2O2 // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2006. №291. P. H1395-H1401.
19. Nagano M, Yamashita T, Hamada H, Ohneda K, Kimura K, Nakagawa T, Shibuya M, Yoshikawa H, Ohneda O. Identification of functional endothelial progenitor cells suitable for the treatment of ischemic tissue using human umbilical cord blood // Blood. 2007. Vol. 110(1). P. 151-160. doi: 10.1182/blood-2006-10-047092.
20. Prossler J, Chen Q, Chamley L, James JL. The relationship between TGFβ, low oxygen and the outgrowth of extravillous trophoblasts from anchoring villi during the first trimester of pregnancy // Cytokine. 2014. Vol. 68(1). P. 9-15. doi: 10.1016/j.cyto.2014.03.001.
21. Zhi Z, Yang W, Liu L, Jiang X, Pang L. Early missed abortion is associated with villous angiogenesis via the HIF-1α/VEGF signaling pathway // Arch Gynecol Obstet. 2018. Vol. 298(3). P. 537-543. doi: 10.1007/s00404-018-4802-9.