Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

CHARACTERISTICS OF ERYTHROPOIETIN EXPRESSION IN FETUS ERYTHROCYTES DEPENDING ON PREECLAMPSIA SEVERITY AND PERINATAL OUTCOMES

Giniatullin R.U. 1 Syundyukova E.G. 2
1 State-financed health institution Multifaceted centre of laser medicine
2 South Ural Medical University
Goal of research: to study erythropoietin expression in fetus erythrocytes depending on preeclampsia severity and perinatal outcomes. In “case-control” study there were 11 women without preeclampsia, 14 – with moderate one and 14 – with severe preeclampsia. We have analyzed outcomes of pregnancy and labors, determined erythropoietin production adequacy and EPO-expression in fetal erythrocytes. As the result of our investigation it was found that erythropoietin expression decreasing in fetal erythrocytes during severe preeclampsia was associated with inadequate erythropoietin production in maternal organism. We have also registered correlation relations of erythropoietin expression index in fetus erythrocytes with maternal, fetal and neonatal complications and it demonstrates analogous/interrelated mechanisms of indicated obstetrical pathology formation, especially preeclampsia, with possible erythropoietin participation in pathogenesis of their development.
preeclampsia
serum erythropoietin
erythropoietin expression in fetal erythrocytes

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.

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=0,001

Отношение правдоподобия р=0,001

Линейно-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<0,001

отношение правдоподобия р<0,001

линейно-линейная связь р<0,001

НМПК 2 степени

0

0

4 (28,6)

Хи-квадрат Пирсона р=0,009

отношение 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=0,031

отношение правдоподобия р=0,032

линейно-линейная связь р=0,02

СЗРП 2 степени

0

0

3 (21,4)

Хи-квадрат Пирсона р=0,032

отношение 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

(3233,37…3643,77)

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

1группа (n=11)

2 группа (n=14)

3 группа (n=14)

ЭПО

43,02±8,24

25,21…60,83

59,25±13,54

30,34…88,11

39,88±10,60

18,78…64,97

КАэпо

1,03±0,03

0,95…1,11

1,01±0,06

0,89…1,14

0,87±0,04

0,75…0,98

р1-3=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.