Особенности экспрессии эритропоэтина на эритроцитах плода
- Подробности
- Родительская категория: Наука
- Категория: Статьи и публикации
- Создано: 09:45 06.04.2018 года
- Обновлено: 08:28 07.05.2019 года
- Опубликовано: 10:13 06.04.2018 года
- Автор: Super User
- Количество просмотров: 3315
Гиниатуллин Р.У., Сюндюкова Е.Г.
ГБУЗ "Многопрофильный центр лазерной медицины"
ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Преэклампсия (ПЭ) остается одной из основных причин материнской и перинатальной заболеваемости и смертности. Предполагается, что формирование ПЭ происходит на ранних сроках беременности в связи с нарушением инвазии трофобласта, развитием недостаточности маточно-плацентарного кровотока и ишемией плаценты [4,5,9]. В настоящее время активно изучается участие ЭПО в патогенезе развития ПЭ, в том числе связи фетальных и неонатальных исходов с уровнем ЭПО в материнской и плодовой плазме крови, в амниотической жидкости, плаценте [6,7,11,13,14].
Согласно современным представлениям тканевая гипоксия, в том числе плацентарная, является мощным стимулятором синтеза ЭПО у плода [11,13,14]. Секреции ЭПО при фетальной гипоксии придают огромное значение в связи с нейропротективным действием данного гормона, связанного с его антиапоптозным и ангиогенезстимулирующим эффектами [3,8,13,14]. Ряд исследователей установили корреляционные связи между содержанием ЭПО в плазме новорожденных, околоплодных водах, уровнем гипертензии матери, а также неонатальными показателями ацидоза и гипоксемии. Сделано предположение, что содержание ЭПО в амниотической жидкости можно использовать как маркер фетальной гипоксии, ассоциированной с неонатальной заболеваемостью, при беременности, осложненной гипертензией [11,13,14]. Таким образом, изучение связи ЭПО-статуса плода с акушерской патологией и неонатальными исходами является актуальной проблемой современного акушерства и расширяет представления о механизмах влияния ПЭ на состояние плода и новорожденного.
Цель исследования
Целью исследования является изучение экспрессии ЭПО на эритроцитах плода в зависимости от степени тяжести ПЭ и перинатальных исходов.
Материалы и методы исследования
Проведено исследование «случай-контроль» 39 беременных женщин, которые были родоразрешены в родильном доме Клиники ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России в 2014–2015 гг. Критериями включения женщин в исследование явились срок гестации более 22 недель, информированное согласие женщины на участие в исследовании. Критерии исключения: онкозаболевания, туберкулез, тяжелая соматическая патология, психические заболевания, наркомания. Изучены особенности течения беременности и родов, проведено иммуногистохимическое исследование плаценты с целью оценки плацентарной экспрессии ЭПО на фетальных эритроцитах.
В зависимости от наличия и степени тяжести ПЭ [4] проведено исследование «случай-контроль» 11 плацент женщин, течение беременности которых не осложнилось преэклампсией (1 контрольная группа), 15 плацент (2 плаценты из бихориальной двойни) 14 пациенток с умеренной ПЭ (2 группа) и 17 плацент (2 плаценты из бихориальной двойни, 3 плаценты из трихориальной двойни) 14 женщин с тяжелой ПЭ (3 группа). Средний возраст женщин 1 группы составил 27,00±1,67 лет, 2 – 27,63±1,05, 3 – 30,36±1,64.
С целью установления диагноза ПЭ и степени ее тяжести использовался клинический протокол, действительный на момент проведения исследования [62-3]. В зависимости от степени гемодинамических нарушений в системе «мать – плацента – плод» (НМПК) и синдрома задержки роста плода (СЗРП) выделены компенсированная (НМПК 1 степени и/или СЗРП 1 степени), субкомпенсированная (НМПК 2 степени и/или СЗРП 2 степени), декомпенсированная (НМПК 3 степени и/или СЗРП 3 степени) формы хронической плацентарной недостаточности (ХПН). Оценка состояния новорожденных проводилась по шкале Апгар, физического развития – с помощью оценочных таблиц Дементьевой Г.М.
Для оценки экспрессии ЭПО в фетальных эритроцитах капилляров ворсин плаценты проведено иммуногистохимическое исследование. В качестве первичных специфических антител использовали моноклональные антитела к Epo (N-19): sc-1310-R, Santa Cruz Biotechnology, Inc., California, U.S.A. Количественное исследование для маркера ЭПО проводили в 10 случайно выбранных полях зрения при увеличении 400, подсчитывая количество клеток, дающих интенсивное связывание пероксидазы в 1 мм2. Просмотр и фотосъемку микропрепаратов осуществляли на микроскопе «Leica» (Germany) с использованием цифровой фотокамеры «CarlZeissJena» (Germany).
Статистические расчеты (SPSSStatistica for Windows 17.0): критерии Манна – Уитни, Хи-квадрат Пирсона; отношение правдоподобия, линейно-линейная связь, при уровне значимости критерия 0,05. Дополнительно использовался непараметрический корреляционный анализ с расчетом коэффициента Спирмена.
Результаты исследования и их обсуждение
Согласно результатам исследования (таблица 1) установлено, что НМПК и СЗРП чаще регистрировались у пациенток с ПЭ, причем случаи НМПК и/или СЗРП 2 и 3 степени были выявлены только при тяжелой ПЭ. Таким образом, частота ХПН при тяжелой ПЭ оказалось статистически значимо выше в сравнении с 1 и 2 группами. Только в группе женщин с тяжелой ПЭ выявлены случаи суб- и декомпенсированной ХПН.
Таблица 1
Результаты оценки фетоплацентарного комплекса, n (%)
1 группа (n=11) | 2 группа (n=14) | 3 группа(n=14) | |
ХПН | 2 (18,2) | 7 (50,0%) | 14 (100,0)Хи-квадрат Пирсона р=0,002 отношение правдоподобия р=0,001 линейно-линейная связь р<0,001 |
Субкомпенсированная ХПН | 0 | 0 | 5 (35,7 %)Хи-квадрат Пирсона р=0,001Отношение правдоподобия р=0,001Линейно-линейная связь р=0,002 |
Декомпенсированная ХПН | 0 | 0 | 2 (14,3 %) |
НМПК | 1 (9,1) | 5 (35,7) | 13 (92,9)Хи-квадрат Пирсона р<0,001отношение правдоподобия р<0,001линейно-линейная связь р<0,001 |
НМПК 2 степени | 0 | 0 | 4 (28,6)Хи-квадрат Пирсона р=0,009отношение правдоподобия р=0,007 линейно-линейная связь р=0,009 |
НМПК 3 степени | 0 | 0 | 1 (7,1 %) |
СЗРП | (9,1) | (21,4) | 9 (64,3)Хи-квадрат Пирсона р=0,031отношение правдоподобия р=0,032линейно-линейная связь р=0,02 |
СЗРП 2 степени | 0 | 0 | 3 (21,4)Хи-квадрат Пирсона р=0,032отношение правдоподобия р=0,025 линейно-линейная связь р=0,026 |
СЗРП 3 степени | 0 | 0 | 1 (7,1) |
Масса новорожденных от матерей с тяжелой ПЭ (таблица 2) оказалась достоверно меньше в сравнении с 1 и 2 группами.
Таблица 2
Морфофункциональные показатели новорожденных, M±m (95 % ДИ)
1 группа (n=11) | 2 группа (n=14) | 3 группа (n=14) | |
Масса новорожденных, грамм |
3438,57±94,98 |
3295,00±142,23 (3091,84…3698,16) |
2402,35±142,91 (2099,39…2705,31) р1-3<0,001; р2-3=0,001 |
Масса новорожденных, перцентиль | 66,36±5,00 (55,21…77,51) |
66,60±7,86 (49,73…83,46) |
27,47±5,46 (15,87…39,06) р1-3<0,001; р2-3=0,001 |
Оценка по шкале Апгар на 1 мин, баллы | 7,79±0,11 (7,53…8,03) |
7,06±0,14 (6,76…7,37) р1-2=0,001 |
5,50±0,47 (4,47…6,53) р1-3<0,001; р2-3=0,001 |
Оценка по шкале Апгар на 5 мин, баллы | 8,14±0,14 (7,83…8,45) |
7,81±0,18 (7,41…8,21) |
6,42±0,52 (5,30…7,55) р1-3<0,001; р2-3=0,003 |
Примечание. Использован критерий Манна – Уитни, значимость различий при р≤0,05.
Установлены достоверные отличия по частоте асфиксии новорожденных, матери которых имели ПЭ, тяжесть асфиксии увеличивалась при тяжелой ПЭ (Хи-квадрат Пирсона р<0,001; отношение правдоподобия р<0,001; линейно-линейная связь р<0,001). В 3 группе зарегистрирован 1 случай антенатальной гибели плода. Новорожденные 3 группы достоверно чаще в сравнении с другими детьми имели такие серьезные осложнения течения неонатального периода, как респираторный дистресс-синдром, ателектазы легких, ВУИ новорожденного, что потребовало реанимационных мероприятий с использованием ИВЛ. Полученные результаты, несомненно, связаны не только с тяжестью ПЭ матери, но и с недоношенностью новорожденного. Действительно, срок родоразрешения при тяжелой ПЭ (36,35±0,55 недель) оказался достоверно меньше в сравнении с аналогичным показателем в 1 (39,18±0,23) и 2 группах (38,60±0,23).
Дополнительно изучен уровень материнского сывороточного ЭПО, КАэпо беременных, которые участвовали в исследовании (таблица 3). Показатель КАэпо при тяжелой ПЭ оказался достоверно меньше, чем в контрольной группе. Только при ПЭ нами были зарегистрированы случаи неадекватной продукции ЭПО (КАэпо менее 0,8), причем частота выявления оказалась наибольшей при тяжелой преэклампсии (50,0 % случаев).
Таблица 3
Показатели ЭПО-статуса беременных женщин, M±m, 95 % ДИ, n (%)
Показатель | 1 группа (n=11) | 2 группа (n=14) | 3 группа (n=14) |
ЭПО | 43,02±8,2425,21…60,83 | 59,25±13,5430,34…88,11 | 39,88±10,6018,78…64,97 |
КАэпо | 1,03±0,030,95…1,11 | 1,01±0,060,89…1,14 | 0,87±0,040,75…0,98р1-3=0,021 |
Случаи неадекватной продукции ЭПО, n (%) | 0 | 4 (28,57%) | 7 (50,0%)Хи-квадрат Пирсона р=0,018 Отношение правдоподобия р=0,005 Линейно-линейная связь р=0,005 |
Примечание. Для сравнительного анализа показателей между группами использован критерий Манна – Уитни р1-2; р1-3; р2-3≤0,05.
Экспрессия ЭПО в фетальных эритроцитах сосудов ворсин плаценты женщин с умеренной ПЭ(20,00±0,66, 95% ДИ 18,58…21,42) не отличалась от таковой в контрольной группе (19,46±0,41, 95% ДИ 18,54…20,37). Однако при тяжелой ПЭ (рисунок) в сравнении с другими группами зарегистрировано снижение экспрессии ЭПО в фетальных эритроцитах капилляров ворсин плаценты (16,53±0,29, 95% ДИ 15,92…17,14, р1-3<0,001; р2-3<0,001).
Экспрессия ЭПО в плаценте при тяжелой ПЭ. Иммунопероксидазный метод. × 400
Согласно данным современной литературы максимальное число рецепторов к ЭПО обнаруживается на эритроидных клетках-предшественницах, снижаясь в процессе эритропоэза. Ряд авторов ЭПО-рецепторы на эритроцитах не описывают [1,15]. Однако существуют исследования [2,10,12], свидетельствующие о наличии на зрелых эритроцитах рецепторов к ЭПО, однако их плотность на мембране красных клеток очень низкая. BaciuI.et. al. (1985) установили, что связывание ЭПО с мембраной эритроидных клеток постепенно снижается по мере созревания красных клеток (эритроциты – 0,15 ед/мл, ретикулоциты – 0,285 ед/мл, эритробласты – 0,375 ед/мл) и снижении рН среды [10]. По данным Глушкова В.С., Сторожка С.А. (2009), связывание ЭПО с рецепторами на мембране эритроцитов позволяет поддерживать кальциевые каналы в закрытом состоянии. Деградация рецепторов к ЭПО на мембранах эритроцитов по мере их старения приводит к активации кальциевых каналов и запуску эриптоза. Аналогичная ситуация зарегистрирована при дефиците ЭПО, окислительном стрессе и осмотическом шоке [2]. LangF. et. al. (2013) выявили, что чрезмерную запрограммированную гибель эритроцитов (эриптоз) стимулирует окислительный стресс: простагландин Е2 активирует кальциевые, а затем калиевые каналы мембраны эритроцитов, в последующем – фосфолипазу А2. Эриптоз может включать стимуляцию каспаз с последующей деградацией цитоскелета красных клеток. Указанные процессы ингибируются ЭПО, антиоксидантами [12]. При морфометрическом исследовании плаценты женщин с тяжелой ПЭ нами зарегистрировано снижение экспрессии ЭПО в эритроцитах капилляров ворсин, что, как мы предполагаем, свидетельствует о запуске программ эриптоза в этих клетках на фоне тех патологических изменений, которые характерны для тяжелой ПЭ (гипоксия, дислипидемия, активация ПОЛ, эндотелиальная дисфункция, системное воспаление) [4,5,9].
Изучены корреляции (анализ Спирмена) показателя экспрессии ЭПО на фетальных эритроцитах капилляров ворсин плаценты с уровнем материнского сывороточного ЭПО и КАэпо. Выявлены отрицательные корреляционные связи с частотой случаев неадекватной продукции ЭПО (r=-0,355, р=0,021) и положительные – с КАэпо (r=0,332, р=0,032), что указывает на влияние не истинного уровня материнского ЭПО, а его неадекватной продукции на параметры ЭПО статуса плода.
С целью изучения значения экспрессии ЭПО на фетальных эритроцитах при таких акушерских осложнениях, как тяжелая и ранняя ПЭ, суб- и декомпенсированная ХПН, гипотрофия и асфиксия новорожденного, использован корреляционный анализ Спирмена (таблица 4).
Таблица 4
Корреляционные связи иммуногистохимических показателей экспрессии ЭПО в фетальных эритроцитах с акушерской патологией
Фетальные эритроциты | |
Преэклампсия | r=-0,715p<0,001 |
Преэклампсия тяжелая | r=-0,723p<0,001 |
Преэклампсия ранняя | r=-0,619p<0,001 |
Срок манифестации преэклампсии | r=0,534p=0,002 |
ХПН | r=-0,472 p=0,001 |
ХПН суб-, декомпенсированная | r=-0,336 p=0,028 |
Масса новорожденного, грамм | r=0,470 p=0,001 |
ИВЛ новорожденного | r=-0,348 p=0,024 |
РДС новорожденного | r=-0,506 p=0,001 |
Установлено, что показатель экспрессии ЭПО на фетальных эритроцитах имеет корреляционные связи с материнскими, фетальными и неонатальными осложнениями.
Заключение
Снижение экспрессии ЭПО на фетальных эритроцитах при тяжелой ПЭ ассоциировано с неадекватной продукцией ЭПО в организме матери. Зарегистрированы корреляционные связи показателя экспрессии ЭПО на эритроцитах плода с материнскими, фетальными и неонатальными осложнениями, что свидетельствует об однотипных/взаимосвязанных механизмах формирования указанной акушерской патологии, в частности ПЭ, с вероятным участием ЭПО в патогенезе их развития.
Литература
1. Алексеев Н.А. Анемии / Н.А. Алексеев. – СПб.: Гиппократ, 2004. – 512 с.
2. Глушков В.С. Запрограммированная гибель эритроцитов (эриптоз) / В.С. Глушков, С.А. Сторожок // Вестник уральской академической науки. – 2009. – № 2. – С. 99.
3. Захаров Ю.М. Внепочечная продукция эритропоэтина и ее регуляция / Ю.М. Захаров // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2015. – Т. 101, № 11. – С. 1217-1234.
4. Клинические рекомендации (протокол лечения) «Гипертензивные расстройства во время беременности, в родах и послеродовом периоде. Преэклампсия. Эклампсия». – Москва, 2013. – 57 с.
5. Клинические рекомендации (протокол лечения) «Гипертензивные расстройства во время беременности, в родах и послеродовом периоде. Преэклампсия. Эклампсия». – Москва, 2016. – 72 с.
6. Медведев Б.И. Значение эритропоэтина в патогенезе развития преэклампсии / Б.И. Медведев, Е.Г. Сюндюкова, С.Л. Сашенков, Ю.М. Захаров // Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. – 2014. – Т. 13, № 4. – С. 35-41.
7. Медведев Б.И. Эритропоэтин сыворотки крови и его плацентарная экспрессия при беременности, осложнившейся преэклампсией / Б.И. Медведев, Е.Г. Сюндюкова, С.Л. Сашенков // Акушерство и гинекология. – 2015. – № 10. – С. 47-53.
8. Осиков М.В. Плейотропные эффекты эритропоэтина при хронической почечной недостаточности / М.В. Осиков, В.Ю.Ахматов, Л.Ф. Телешева, А.А. Федосов, Ю.И. Агеев, Л.Г. Суровяткина // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 7. – С. 218-224.
9. Преэклампсия: руководство [под ред. Г.Т. Сухих, Л.Е. Мурашко]. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 576 с.
10. Baciu I. Erythropoietin binding to the red cell membranes / I. Baciu, L. Ivanof, T. Pavel, C. Marina, M. Zirbo, C. Zdrenghea // Physiologie. – 1985. – Vol. 22, № 4. – Р. 227-231.
11. Gupta G., Gupta I., Suri V., Dhawan V., Ganguly N.K. Estimation of cord blood erythropoietin in pre-eclampsia and eclampsia / G. Gupta, I. Gupta, V. Suri, V. Dhawan, N.K. Ganguly // Int. J. Gynaecol. Obstet. – 2000. – Vol. 71, № 1. – Р. 1-5.
12. Lang F., Abed M., Lang E., Föller M. Oxidative stress and suicidal erythrocyte death /F.Lang, M. Abed,E. Lang,M. Föller // Antioxid Redox Signal. Antioxid Redox Signal. – 2014. – Vol. 21, № 1. – Р. 138-53.
13. Teramo K.A. Amniotic fluid and cord plasma erythropoietin levels in pregnancies complicated by preeclampsia, pregnancy-induced hypertension and chronic hypertension / K.A. Teramo, V.K. Hiilesmaa, R. Schwartz, G.K. Clemons, J.A. Widness // J. Perinat. Med. – 2004. – Vol. 32, № 3. – Р. 240-247.
14. Teramo K.A. Increased fetal plasma and amniotic fluid erythropoietin concentrations: markers of intrauterine hypoxia / K.A. Teramo, J.A. Widness // Neonatology. – 2009. – Vol. 95, № 2. – Р. 105-116.
15. Wickrema A. Differentiation and erythropoietin receptor gene expression in human erythroid progenitor cells /A. Wickrema, S.B. Krantz, J.C. Winkelmann, M.C. Bondurant // Blood. – 1992. – Vol. 80, № 8. – Р. 1940-1949.