Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Железодефицитная анемия (ЖДА) является одним из часто встречаемых осложнений при беременности [1]. Установлено, что течение и исход анемии зависит от целого комплекса эндо- и экзогенных факторов. Известно, что повышение потребности в железе во время беременности вызывает увеличение всасывания железа с пищей у матери и увеличение потока железа к плоду через плаценту. Механизм развития ЖДА при беременности до конца еще не выяснен, но предполагается, что в основе патологии лежит нарушение равновесия между повышенным расходом железа и его поступлением в организм, в результате чего развиваются железодефицитные состояния различной степени тяжести [2].

Согласно современным данным, при анемии беременности формируются нарушения в различных звеньях иммунной системы. Железодефицитная анемия влияет на гуморальный, клеточно-опосредованный и неспецифический иммунитет и активность цитокинов, которые играют важную роль в различных стадиях иммунных механизмов [3]. Как известно, обеспечение адекватного функционирования иммунной системы осуществляется цитокинами и антимикробными пептидами (АМП), регулирующими взаимодействие иммунокомпетентных клеток между собой и другими системами организма [4].

Цитокины принимают участие в дифференциации и пролиферации Т- и В-лимфоцитов, в реализации реакций как специфического, так и неспецифического иммунитета, повышают функциональную активность иммунокомпетентных клеток, усиливают синтез белков острой фазы и адгезивных молекул, обеспечивают связь между иммунной, эндокринной и нервной системами, гемопоэзом (стволовыми кроветворными клетками) [4].

При беременности продуцируются как про-, так и противовоспалительные цитокины, баланс которых имеет существенное значение для нормального течения беременности. По данным литературы, при анемиях беременности усиливается экспрессия провоспалительных цитокинов, среди которых интерлейкин-6 (ИЛ-6) и интерлейкин-8 (ИЛ-8) являются наиболее изученными [5].

В последние годы появились данные о наличии взаимосвязи между уровнем некоторых АМП (в частности, лактоферрина и гепсидина) и уровнем провоспалительных цитокинов при анемии беременных. Существует предположение, что провоспалительные цитокины индуцируют продукцию лактоферрина, который, в свою очередь, связывает свободное железо и доставляет его к макрофагам, где оно и депонируется. Одной из возможных связей между IL-6 и эритропоэзом является стимуляция им секреции АМП – гепсидина. Уникальные свойства гепсидина позволяют рассматривать его как звено, связывающее механизмы обеспечения гомеостаза железа и неспецифической защиты организма. Этот пептид является ключевым фактором развития анемии и важным регулятором системного гомеостаза железа. Гепсидин ингибирует клеточный отток железа, вызывая деградацию ферропортина, единственного экспортера железа в клетках [3; 6; 7].

Роль цитокинов и АМП в патогенетических механизмах развития анемии у беременных до конца не изучена. До сих пор не было проведено комплексное исследование цитокинов и АМП по триместрам беременности.

Цель работы - изучение взаимосвязи между некоторыми цитокинами и антимикробными пептидами при беременности, осложненной анемией.

Материалы и методы исследования. В данное исследование были включены 85 беременных с анемией. У 46 из них беременность была первой (1-я группа), у 39 (2-я группа) – повторной (интервал между беременностями 1,5-2 года). Исследование беременных с анемией проводили в динамике по мере развития беременности. В группу сравнения вошли 19 беременных без анемии. Средний возраст у беременных без анемии составил 21,8±0,5 года, у беременных с анемией – 26,3±0,6 года. Группу сравнения составили беременные без анемии в различные триместры (6 из них в первом триместре, 6 из них во втором триместре, а 7 – в третьем триместре), обобщенные результаты мы предоставили в этой статье. Контрольную группу составили 15 практически здоровых небеременных женщин. Содержание сывороточного железа крови определяли колориметрическим методом с помощью набора реактивов Human (Германия). Содержание ИЛ-6 и ИЛ-8 в сыворотке крови устанавливали методом твердофазного ИФА с использованием тест-системы фирмы ЗАО «Вектор-Бест» (Российская Федерация). Содержание гепсидина, лактоферрина и ферропортина в сыворотке крови определяли методом ELISA с использованием тест-системы фирмы Cloud-Clone Corp (США) на иммуноферментном анализаторе Stat Fax 303+ (США).

Статистическая обработка данных выполнена при помощи компьютерных программ Microsoft Excel XP. Статистическую обработку результатов проводили с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни-Уилкоксона. Данные представлены как M±m (М – средняя величина показателя, m – ошибка средней). Статистически значимыми считали различия между группами при р<0,05. Корреляционный анализ провели с помощью статистического анализа Спирмена. Для статистического анализа данных использовали программу SPSS-20 (MSOFFICC-2013).

Результаты исследования и их обсуждения. В результате исследования наблюдалось статистически значимое снижение гемоглобина у беременных с анемиями. Среднее значение гемоглобина у беременных без анемии составило 113,9±1,6 г/л, у беременных первой группы в первом триместре – 101,6±1,0 г/л, во втором триместре – 96,1±1,1 г/л, а в третьем – 91,4±1,2 г/л. Во второй группе беременных наблюдались более низкие значения содержания гемоглобина (первый триместр – 96,9±1,6 г/л; второй триместр – 91,8±1,6 г/л; третий триместр – 86,9±1,7 г/л) (таблица 1). Диагноз анемии устанавливали при уровне Hb <105 г/л. Отметим, что центр контроля заболеваний в США использует в качестве нижних границ концентрации Нb в I и III триместрах беременности – 110 г/л, во II триместре – 105 г/л. Часто очень трудно определить, чем обусловлено небольшое снижение концентрации Нb: анемией или гемодилюцией [8].

Таблица 1

Содержание некоторых цитокинов и АМП у беременных (первая беременность)

(M±m, минимум-максимум)

Примечание: р₁ – статистическая значимость различий по сравнению с контролем;

р₂ – статистическая значимость различий по сравнению с показателями беременных без анемии; р₃ - статистическая значимость различий по сравнению с показателями первого триместра беременных с анемиями.

Согласно полученным результатам (таблица 1), в сыворотке крови беременных с анемией отмечалось значительное снижение содержания СЖ. Так, концентрация СЖ у пациенток 1-й группы в первом триместре уменьшилась на 26,3% (p₂<0,001), во втором – на 48,2% (p₂<0,001) и в третьем триместре – в 2,9 раза (p₂<0,001) по отношению к группе сравнения. Как видно из результатов исследования, наблюдается статистически значимое снижение уровня СЖ по сравнению c показателями первого триместра во втором триместре на 29,7% (p₃<0,001), а в третьем триместре в 2,1 раза (p₃<0,001).

Таблица 2

Содержание некоторых цитокинов и АМП у беременных (повторная беременность)

(M±m, минимум-максимум)

Примечание: р₁ - статистическая значимость различий по сравнению с контролем;
р₂ - статистическая значимость различий по сравнению с  показателями беременных без анемии; р₃ - статистическая значимость различий по сравнению с показателями первого триместра беременных с анемиями. (повторная беременность); р₄- статистическая значимость различий по сравнению с показателями первично беременных с анемией

При повторной беременности снижение СЖ отмечается с первых месяцев беременности (таблица 2). Как видно из представленных данных, СЖ было статистически значимо ниже данных группы сравнения: в первом и во втором триместре приблизительно в 2 раза (p₂<0,001), в третьем триметре - в 2,8 раза (p₂<0,001). В этой группе беременных уровень СЖ в третьем триместре на 28,7% (p₃=0,002) снижается по отношению к данным первого триместра.

Анализ провоспалительных цитокинов выявил, что у беременных без анемии содержание ИЛ-6 и ИЛ-8 повышается по сравнению с контролем. Как видно из полученных нами результатов, у беременных с нормальным физиологическим течением наблюдается повышение ИЛ-6 на 70,3% (p₁=0,027) по отношению к контролю. В группе первично беременных с анемией во всех триместрах в содержании ИЛ-6 не наблюдалось достоверных различий с группой сравнения. Несмотря на это, наблюдалось значительное повышение концентрации ИЛ-6 в первом триместре на 47,5% (p₁=0,020), во втором триместре – на 71,8% (p₁=0,009), а в третьем триместре – на 84,6% (p₁=0,005) по сравнению с контролем. В группе повторно беременных наблюдалась тенденция снижения уровня ИЛ-6 на 33,3% (не значимо) в первом и на 19,3% (не значимо) во втором триместре, а в третьем триместре он не отличался от контрольных значений. Считается, что некоторые провоспалительные цитокины способствуют более интенсивному транспорту ИЛ-6 через плаценту, поэтому наблюдается снижение его уровня в сыворотке крови у матери [9]. В обеих группах в третьем триместре наблюдалась тенденция к повышению уровня ИЛ-6 по сравнению с показателями первого триместра. Это повышение в первой группе было статистически значимым и составило 25,1% (p₃=0,004), а во второй группе было статистически недостоверным и составило 56,7%. Повышение ИЛ-6 в третьем триместре связано с подготовкой организма к родам и усилением синтеза других провоспалительных цитокинов, которые индуцируют синтез и выход ИЛ-6 [10]. Повышение продукции IL-6 вызывает у больных с дефицитом железа дисбаланс эритрона за счет стимуляции ранних пролиферирующих клеток эритропоэза и нарушения созревания поздних стадий гемоглобинсодержащих нормоцитов [11].

Содержание ИЛ-8 в 1-й группе пациенток в первом триместре достоверно не отличалось от такового в группе беременных без анемии. Однако отмечалось повышение ИЛ-8 на 72,4% (p₂=0,008) во втором триместре и в 2 раза (p₂=0,001) в третьем триместре по отношению к показателям группы сравнения. Наиболее значительные изменения в содержании ИЛ-8 наблюдались при повторной беременности. Согласно полученным результатам, уровень ИЛ-8 во второй группе повышается на 43,8% (p₂=0,117) в первом триместре, в 2,1 раза (p₂=0,030) во втором, в 3,9 раза (p₂<0,001) в третьем по сравнению с показателями группы сравнения. По нашим результатам, содержание ИЛ-8 повышается по мере прогрессирования беременности. Так, уровень ИЛ-8 в третьем триместре достоверно увеличивается 2,7 раза (p₃=0,001) по отношению к данным первого триместра. Результаты сравнительного анализа выявили достоверное повышение уровня ИЛ-8 в 2,0 раза (p₄<0,001) в третьем триместре по сравнению с первой группой. ИЛ-8 относится к хемокинам, однако он является также мощным ингибитором миелопоэза – кроветворного процесса, который серьезно нарушен при анемии беременности. Повышение ИЛ-8 свидетельствует об иммунологическом компоненте в патогенезе развития анемии. Повышение уровня провоспалительных цитокинов негативно влияет на эритропоэтин-продуцирующие клетки, угнетает пострецепторные пути передачи сигнала в эритроидных клетках [11].

В результате исследования выявлено значительное снижение уровня гепсидина в сыворотке крови беременных с ЖДА. Уровень этого показателя у пациенток 1-й группы снижается в первом триместре в 3,5 раза (p₂<0,001), во втором триместре – в 2,7 раза (p₂=0,006), а в третьем триместре – в 2,4 раза (p₂=0,010) по отношению к данным группы сравнения. Во 2-й группе беременных содержание гепсидина было ниже по сравнению с данными, полученными в группе беременных без анемии, соответственно в первом триместре в 3,4 раза (p₂=0,003), во втором – в 3,2 раза (p₂=0,002), а третьем – в 2,1 раза (p₂=0,028). Наблюдалось повышение гепсидина в первой группе на 31,4% (p₃=0,001) во втором триместре, на 45,1% (p₃=0,001) – в третьем триместре, а во второй группе на 56,7% (p₃=0,004) в третьем триместре по отношению к данным первого триместра.

Реакция гепсидина на анемию может быть опосредована тканевой гипоксией, повышением уровня эритропоэтина или снижением содержания сывороточного и тканевого железа вследствие его потребления предшественниками эритроцитов. Синтез гепсидина подавляется эритропоэтином, что обеспечивает поступление достаточного количества железа в костный мозг и активный̆ эритропоэз. Являясь белком острой фазы, гепсидин появляется в больших количествах при воспалении. Выяснилось, что уже на 5-й неделе внутриутробного развития в тканях плода происходит синтез гепсидина, т.е. контроль за поступлением железа существует с самых ранних этапов эмбриогенеза. В маточно-плацентарной единице гепсидин, вызывающий деградацию синцитиотрофобласта ферропортина, регулирует высвобождение железа в кровообращение плода [12]. При анемиях и гипоксии у беременных уменьшение синтеза гепсидина ведет к увеличению выхода железа из макрофагов и усилению его абсорбции в кишечнике. Гепсидин, связываясь с ферропортином, снижает его функциональную активность, в результате чего блокируется поступление железа из разных клеток и тканей, включая энтероциты, макрофаги, плаценту и др. В энтероците воздействие гепсидина приводит к уменьшению транспорта железа через базолатеральную мембрану и снижению его всасывания. Кроме того, гепсидин блокирует высвобождение железа из макрофагов (главным образом селезеночных) и снижает способность красного костного мозга его усваивать. Недостаточное поступление железа в эритроидные клетки приводит к нарушению их созревания и снижению синтеза гема, поэтому чрезмерное количество гепсидина в организме может привести к развитию анемии. Пониженный уровень выработки гепсидина при анемиях беременности способствует улучшению абсорбции железа и сокращению его задержки в макрофагах [13].

Учитывая снижение содержания ИЛ-6 при анемиях беременных, можно предположить, что оно приводит к угнетению синтеза гепсидина гепатоцитами. Согласно полученным нами данным, у беременных с анемией в первом триместре наблюдается дефицит выработки ИЛ-6, что является одной из предпосылок несостоятельности или позднего развития эффекторных реакций иммунного ответа, а также выработки гепсидина [6; 7]. Наблюдаемая отрицательная корреляция между гепсидином и ИЛ-8 (r=-0,508, p<0,005) указывает на то, что понижение гепсидина сопровождается усилением синтеза ИЛ-8.

Проведенный анализ в сыворотке крови беременных с анемией выявил достоверное повышение содержания лактоферрина по мере развития беременности. В 1-й группе наблюдается увеличение уровня лактоферрина по сравнению с контролем (в первом триместре – в 13,9 раза (p₁=0,001), во втором триместре – в 15,8 раза (p₁<0,001), в третьем триместре – в 17,8 раза (p₁<0,001) и по отношению к группе сравнения (в первом триместре – в 4,4 раза (p₂=0,018), во втором триместре – в 5,1 раза (p₂<0,001), а в третьем триместре – в 5,7 раза (p₂<0,001)). Однако у беременных с повторной беременностью содержание лактоферрина было несколько ниже показателей первой группы, но эти различия не были значимыми. Уровень этого показателя по отношению к группе сравнения был повышен в первом триместре – в 3,6 раза (p₂=0,039), во втором триместре – в 3,9 раза (p₂=0,005), а третьем триместре – в 5,0 раза (p₂<0,001).

Лактоферрин, железосвязывающий гликопротеин, является важным компонентом поддержания гомеостаза железа, участвующим в процессах его транспорта. Он обладает также антимикробной, противовоспалительной, иммуномодуляторной, антиоксидантной активностью, ускоряет созревание Т-клеток и активирует полиядерные лимфоциты, что приводит к усилению клеточного иммунитета. Этот протеин связывает свободное железо, высвобождаемое из эритроцитов, и транспортирует в повышенных количествах его к мононуклеарам, которые удерживают и захватывают данный микроэлемент [14]. В норме IL-8 повышает дозозависимый выход лактоферрина из вторичных гранул нейтрофильных гранулоцитов [11, c. 159]. Установлено, что лактоферрин индуцирует синтез некоторых провоспалительных цитокинов, в том числе ИЛ-6 и ИЛ-8 [5]. В данной работе наблюдается положительная корреляция между лактоферрином, с одной стороны, и ИЛ-6 (r=0,439, p<0,005) и ИЛ-8 (r=0,393, p<0,005) – с другой.

В регуляцию гомеостаза железа гепсидином включено большое количество белков, многие из которых, вероятно, еще не идентифицированы. Одним из этих белков является ферропортин. Недавние исследования показывают, что гепсидин, связываясь с ферропортином и вызывая его лизосомальную деградацию, регулирует основные пути поступления железа [15]. В ходе наших исследований наблюдалось значительное повышение ферропортина в первой группе на 75,0% (p₂=0,021) в первом триместре, в 2,1 раза (p₂=0,001) во втором, в 2,8 раза (p₂<0,001) в третьем по сравнению с данными группы сравнения. Наиболее высокие результаты выявлены при повторной беременности (в 2,6 раза (p₂=0,001) в первом, в 3,0 раза (p₂<0,001) во втором, 3,8 раза (p₂<0,001) в третьем триместре). Выявлена отрицательная корреляция между гепсидином и ферропортином (r=-0,540, p<0,005). Понижение экспрессии гена гепсидина при анемиях предотвращает деградацию ферропортина и тем самим приводит к повышению его концентрации, а также усилению высасывания железа. Кроме этого, повышение ферропортина способствует усилению высвобождения железа из ферритинсодержащих клеток в кровоток. Положительная корреляция между ферропортином и лактоферрином (r=0,561, p<0,005) доказывает их взаимосвязь в регуляции обмена железа.

Выводы. Таким образом, в результате исследования у беременных с анемиями выявлено усиление синтеза ИЛ-8, лактоферрина и понижение концентрации гепсидина. Понижение гепсидина сопровождается повышением уровня ферропортина. Корреляционный анализ уровня цитокинов и показателей АМП показал, что они оказывают значительное влияние на прогрессирование анемии при беременности. Полученные результаты свидетельствуют о важной роли ИЛ-6, IL-8 в патогенезе анемии беременных, о взаимосвязи этих цитокинов с уровнями гепсидина и лактоферрина, и могут быть полезными при разработке методов профилактики и коррекции анемий.