Роль некоторых показателей системы антиоксидантной защиты и метаболизма жировой ткани в прогнозировании истмико-цервикальной недостаточности

Введение

Проблема преждевременных родов (ПР) и невынашивания беременности (НБ) по-прежнему не решена и входит в группу больших акушерских синдромов. Ежегодно около 15 миллионов детей во всем мире рождается раньше срока [1–8], примерно 1 миллион детей гибнет из-за различных осложнений, вызванных недоношенностью [9][10]. К числу наиболее распространённых причин невынашивания беременности относится истмико-цервикальная недостаточность (ИЦН), которая признана причиной 15–40% самопроизвольных абортов и до 30% – ПР, что делает актуальность проблемы очевидной как с медико-биологических, так и социальных точек зрения [11][12]. Распространённость ИЦН в популяции имеет разброс от 2 до 15%. Выделяют две формы цервикальной недостаточности — функциональную и травматическую (или анатомическую). До сих пор нет ясности в понимании механизмов формирования данной патологии и всех причин вызывающих ИЦН [3][13][14]. Известно, что в основе ИЦН лежат два основных механизма: инициация воспалительного процесса в шейке матки и генетически детерминированная соединительнотканная недостаточность. В норме шейка матки выполняет функцию физиологического барьера и предотвращает попадание инфекции в матку за счет её особого анатомического строения, уникального состава и характеристик цервикальной слизи, обеспечивающей механическую и иммунологическую защиту.

В последние годы большое внимание уделяется поиску ранних биохимических маркеров различных акушерских осложнений. Например, при скрининге первого триместра беременности, в котором определение концентрации хорионического гонадотропина, белка типа А, ассоциированного с беременностью, и плацентарного фактора роста можно прогнозировать развитие преэклампсии и задержки роста плода [15–18]. Продолжается изучение «сигнальных» факторов, и на их основе предлагаются новые способы ранней диагностики и прогноза истмико-цервикальной недостаточности и преждевременных родов [1][5][9][14].

В основе большинства патологических процессов, в том числе и во время беременности, лежит оксидативный стресс и окисление. Баланс между факторами оксидантной и антиоксидантной систем при беременности очень важен, так как гестация требует дополнительных ресурсов антиоксидантной защиты. В случае осложнений беременности (плацентарной недостаточности, преждевременных родов, синдрома задержки роста плода, преэклампсии) имеется неадекватная антиоксидантная буферная защита, проявлением которой становится повреждение клеток, утрата их функции и их дальнейшая гибель [19][9][20][14]. Потенциальные причины окислительного стресса можно объяснить рядом физиологических изменений, дефицитом минералов и повышенным потреблением кислорода во время беременности. Снижение перфузии и ишемическая реперфузия в плаценте приводят к плацентарной гипоксии и, как следствие, к повышенному синтезу свободных радикалов в плаценте [21][22]. При физиологически протекающей беременности продукция свободных радикалов в эндотелиальных клетках относительно невелика. Они нейтрализуются системами активной защиты, в том числе антиоксидантными молекулами, такими как супероксиддисмутаза, каталаза и глутатионпероксидаза. Определённые изменения в уровнях различных ферментативных и неферментативных антиоксидантов во время беременности могут повлиять на исход беременности за счёт изменений метаболизма матери и плода. Предполагается, что свободные радикалы, образующиеся при формировании плацентарной недостаточности и больших акушерских синдромов, включая преждевременные роды и укорочение шейки матки, приводят к истощению системы антиоксидантов [3][8].

Кроме того, признаётся важной роль процессов метаболизма жировой ткани в генезе преждевременных родов. Считается, что при беременности они ответственны за иммунные и воспалительные реакции в тканях [16][15][21]. Потенциальная модуляция сократимости миометрия за счёт цитокинов и воспалительных процессов играет значительную роль в генезе осложнений беременности и уменьшении гестационного возраста при рождении [16–18]. Недавно стало известно, что нарушение регуляции синтеза лептина, адипонектина и кисспептина во время беременности способствует патологическому течению беременности [17][23].

Цель исследования — оценить роль некоторых показателей антиоксидантной защиты и метаболизма жировой ткани в прогнозировании преждевременных родов у беременных с истмико-цервикальной недостаточностью.

Материалы и методы

В исследование включены 117 беременных, вошедших в две клинические группы: I группа — 57 беременных с истмико-цервикальной недостаточностью, которым проводилась хирургическая коррекция ИЦН, II группа — 60 женщин с физиологически протекающей беременностью.

Отбор в группы проспективного исследования осуществлялся методом случайной выборки «Случмежду». Критерии включения пациенток в проспективное исследование — наличие функциональной истмико-цервикальной недостаточности (оценка по шкале Бишоп — более 8 баллов; укорочение шейки матки, по данным трансвагинального ультразвукового исследования, — менее 25 мм), согласие на участие в исследовании. Критерии невключения — наличие специфических инфекций, иммунодефицитные состояния, генитальная и экстрагенитальная патологии в стадии декомпенсации, травматическая (анатомическая) истмико-цервикальная недостаточность, отказ женщины от участия в исследовании.

Всем пациенткам после получения информированного письменного согласия на участие в исследование проводились общеклинические, акушерско-гинекологические, специальные биохимические исследования в равных объёмах в соответствии с приказом Министерства здравоохранения РФ от 20 октября 2020 г. №1130н «Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи по профилю "Акушерство и гинекология"».

В сроки проведения первого скрининга (с 11,5 до 13,6 недель гестации) производился забор крови (до наложения шва) для определения показателей антиоксидантной защиты (уровней супероксид-дисмутазы, каталазы, церулоплазмина) с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии, показателей обмена в жировой ткани (лептина, гомоцистеина, резистина, грелина и адипонектина) — при помощи ИФА-метода (с помощью наборов фирмы «DBC» (Канада), Biovendor Human Resistin ELISA, наборов «BioVendor» (Чехия) на анализаторе фирмы «TECAN» (США) в сыворотке крови беременных.

Результаты

Повозрастной анализ не выявил достоверных отличий (p>0,05) в группах, средний возраст пациенток I группы составил 27,34±4,91 лет, II группы — 25,75±5,33 лет (р>0,05).

Среди показателей массы тела беременных статистически значимых различий выявлено не было (p>0,05). Масса тела пациенток I группы варьировалась от 50,5 до 110 кг, в среднем составила 63,34±7,85 кг, во II группе — от 52 до 112 кг (средняя масса — 64,38±10.52 кг), статистически значимо они не различались (р>0,05). Становление менструального цикла у беременных женщин групп сравнения не имело значимой разницы (р>0,05).

Согласно медицинской документации (индивидуальным картам беременных), наступление беременности планировала 41 (71,9%) женщина I группы и 45 (75%) — II-ой группы. Статистически значимых отличий выявлено не было (р>0,05).

Первичная явка на диспансерный учёт в женскую консультацию до 12 недель беременности была осуществлена женщинами I группы в 78,9% (45 беременных), II — в 70% (42) случаев. Статистически значимых различий при межгрупповом сравнении данного показателя не зарегистрировано (р<0,05).

Паритет беременности в I группе варьировался от 0 до 9, из них — 9 женщин (15,8%) были первобеременные, 1 беременность в анамнезе регистрировалась у 13 (22,8%), 2 беременности — у 10 (17,5%) , 3 беременности — у 9 (15,8%), 4 и более беременностей — у 16 (28,1%) пациенток. Во II группе паритет составил от 0 до 6 беременностей в анамнезе. Первобеременными являлись 35 (58,3%), у 9 (15%) — 1 беременность, 2 беременности, по данным анамнеза, было у 6 (10%) обследованных, 3 — у 5 (8,3%), 4 и более — у 5 (8,3%) женщин. По количеству беременностей в группах имелась достоверная разница (p<0,05): во II группе чаще регистрировались первобеременные (OR=7,467 (3,104-17,959), р˂0,05), а у пациенток I группы было больше случаев беременностей (4 и более).

Количество родов в анамнезе у обследуемых I группы варьировалось от 0 до 4. У 18 (31,6%) не было родов, 3 (5,3%) женщины имели 1 роды, у 31 (54,4%) пациентки — 2 родов, 3 родов — у 4 (7%) и 4 родов имела 1 (1,8%) женщина, по данным медицинской документации. Во II группе 35 (58,3%) пациенток имели 1 роды, 19 (31,7%) — 2 родов, 2 (3,3%) — 3 родов. Получено статистически значимое (p<0,05) преобладание числа родов в анамнезе у беременных с ИЦН. Из акушерско-гинекологического анамнеза выявлено, что медицинский аборт в I группе встречался у 7 (12,3%) пациентов, во II группе — у 5 (8,3%) пациенток, статистическая значимость в группах не установлена (p>0,05). Однако выявлено значимое (p<0,05) преобладание случаев спонтанных прерываний беременности раньше срока у женщин с ИЦН. Так, самопроизвольный аборт в I группе зарегистрирован у 20 (35,1%) пациенток, во II — у 5 (8,3%) пациенток (OR=5,946 (2,05-17,247). Неразвивающаяся беременность встречалась у 4 (7%) пациенток I группы и у 3 (5%) II группы (р>0,05). Антенатальная гибель плода встречалась только у 1 (1,8%) женщины I группы. Внематочная беременность была в анамнезе лишь у 2 (3,5%) пациенток I группы и у 1 (1,7%) — во II группе.

Изучение анамнеза гинекологических заболеваний установило значимые различия (p<0,05) между группами лишь в случае вагинита: у 37 (65%) женщин I группы и у 25 (41,7%) во II группе (OR=2,590 (1,226-5,471), которые преобладали при ИЦН. Первичное бесплодие встречалось у 2 (3,5%) пациенток I группы и у 3 (5%) пациенток во II группе (р>0,05). Вторичное бесплодие отмечалось у 5 (8,8%) женщин I группы и у 2 (3,3%) — во II группе. Полипы шейки матки диагностированы у 9 обследуемых I группы (15,8%) и у 6 (10%) — в группе сравнения (р>0,050. Синдром поликистозных яичников выявлен у 2 (3,5%) женщин I группы и у 1 (1,7%) во II группе. Ещё зарегистрировано 2 (3,5%) случая доброкачественных новообразований яичников и 26 (45,6%) случаев хронического аднексита в I группе, во II группе — 2 (3,3%) и 29 (48,3%) соответственно.

Среди случаев экстрагенитальной патологии значимые (p<0,05) различия были обнаружены по ожирению (19 (33,3%) у пациенток I группы и 11 (18,3%) — во II группе (OR=2,227 (0,947-5,237)) и по пиелонефриту (29 (50,9%) пациенток I группы и 10 (16,7%) — во II группе (OR=5,179 (2,2-12,174)), их доля также была выше у женщин с ИЦН.

Анализ концентрации включённых в исследование ферментов, нейтрализующих свободные радикалы, показал, что уровни супероксиддисмутазы и церрулоплазмина в плазме крови не имеют значимых различий в изучаемых группах, но имеется достоверное повышение (p>0,05) уровня каталазы, который преобладает у пациенток с истмико-цервикальной недостаточностью. Согласно результатам ROC-анализа прогностическая значимость каталазы в прогнозе ИЦН составила следующее: чувствительность — 77,8, специфичность — 57,9 (критерий >90,5405, р<0,028) (табл. 1).

Такое перераспределение уровней ферментов антиоксидантной защиты возможно указывает на активацию мембранодеструктивных процессов в организме беременных с истмико-цервикальной недостаточностью, с чем и связана повышенная активность каталазы [24].

Каталаза, являясь первым звеном внутриклеточной защиты от активных форм кислорода, не требующим энергии для активации, метаболизирует пероксид водорода, предотвращая его накопление в клетке с образованием воды и кислорода. Известно, что накопление пероксида водорода стимулирует естественные киллеры, запуская провоспалительные реакции в тканях. Провоспалительные цитокины способствуют инициации металлопротеиназ (МПП), которые разрыхляют строму шейки матки. Наиболее важными цитокинами, участвующими в этом процессе, являются интерлейкин-1 (IL-1) и интерлейкин-8 (IL-8) [17]. IL-1 напрямую стимулирует активность циклооксигеназы 2 (ЦОГ-2), которая усиливает выработку простагландинов (ПГ) и повышает активность ММП [25].

Нельзя не учитывать и системные механизмы в запуске процессов цервикальной дилатации, и в этом плане интерес представляет оценка метаболизма жировой ткани. В связи с этим следующим этапом исследования явилось проведение сравнения содержания некоторых молекул, обеспечивающих процессы метаболизма жировой ткани, а именно лептина, грелина, резистина, адипонектина и гомоцистеина (табл. 2). Данные анализа установили, что у женщин с ИЦН статистически значимо (p<0,05) повышен уровень лептина. Согласно результатам ROC-анализа, прогностическая значимость уровня лептина в прогнозе ИЦН составила следующее: чувствительность — 98,2, специфичность — 89,5 (критерий>19,84, р<0,001) (табл. 2).

И одновременно отмечается значимое (р<0,05) повышение содержания грелина и резистина. Согласно результатам ROC-анализа, прогностическая значимость уровня грелина в прогнозе ИЦН составила следующее: чувствительность — 35,2, специфичность — 88,3 (критерий<0,15, р<0,014), чувствительность резистина — 75,6, специфичность — 61,9 (критерий<2,85, р<0,001).

Другие же показатели не имели статистически значимых (p>0,05) различий между группами.

Данные изучения молекул метаболизма жиров согласуются с уже описанными результатами содержания ферментов антиоксидантной защиты, сдвиг уровней которых указывает на локальное проявление провоспалительного статуса в организме беременных с ИЦН.

Лептин синтезируется в жировой ткани, рассматривается как гормон расхода энергии, действует непосредственно на лептиновые рецепторы, клеточные мембраны различных типов клеток в организме человека, косвенно модулируя эффекты многих биологически активных веществ, особенно цитокинов. Резистин относится к группе секреторных белков, богатых цистеином [23], секретируется иммунными и эпителиальными клетками. Он прежде всего способствует развитию инсулинорезистентности. Было показано, что лептин и резистин оказывают мощные провоспалительные свойства за счёт активации провоспалительных цитокинов [16][15][17]. Однако полученные данные указывают на снижение уровня резистина у женщин с ИЦН. Этот факт подтверждает патологическое течение беременности у женщин с ИЦН, так как установлено, что в период эмбрионального развития ген резистина экспрессируется трофобластами плаценты и его содержание в плазме крови беременных женщин с физиологическим течением беременности значительно выше, чем в случае акушерских осложнений. В свою очередь концентрации грелина взаимосвязаны с содержанием лептина в сыворотке крови, поэтому закономерно снижение уровня грелина на фоне высоких концентраций лептина у пациенток основной группы.

Показатели гомоцистеина и адипонектина при межгрупповом сравнении статистически значимо не различались (р>0,05).

Обсуждение

Оксидативный стресс лежит в основе патогенеза многих осложнений беременности, являясь по своей сути типовой общепатологической реакцией организма человека [16][15][26]. Нарушение баланса компонентов прооксидантной и антиоксидантной систем с высвобождением молекул свободных радикалов и развитием оксидативного стресса приводит к повреждению и апоптозу клеток, что клинически может проявляться в развитии любой из форм больших акушерских синдромов, в том числе в виде преждевременных родов и потерь беременности [9]. В основе механизма прерывания беременности лежит инфекционно-воспалительный процесс, при этом критичные длительность протекания и острота этого процесса приводят к накоплению продуктов перекисного окисления липидов, долговременному воздействию активных форм кислорода на клеточные мембраны и ткани организма.

Каталаза является одним из ферментов системы антиоксидантной защиты, который катализирует разложение образующейся в процессе биологического окисления пероксида водорода на воду и молекулярный кислород. По данным литературы, в группах женщин с угрозой преждевременных родов и с реализованной угрозой преждевременных родов уровень каталазы возрастал по мере роста срока беременности, при этом при угрозе преждевременных родов на сроке 28–32 недель беременности активность каталазы ниже 150 Е/мл плазмы являлась негативным прогностическим фактором [27]. Согласно полученным результатам, в сроке проведения первого скрининга уровень каталазы был также выше в группе женщин, у которых в последствии отмечалась манифестация истмико-цервикальной недостаточности и угрозы преждевременных родов по сравнению с пациентками с физиологической беременностью.

Показатели липидного обмена также могут быть использованы в качестве возможных ранних маркеров укорочения шейки матки. По данным литературы, уровень лептина у женщин с избыточной массой тела был достоверно выше в случае реализации преждевременных родов по сравнению с пациентками с аналогичной избыточной массой тела и доношенными беременностями [16][23]. Кроме того, уровень лептина был также более высоким при преждевременных родах и при преэклампсии по сравнению со здоровыми беременными женщинами. Полученные данные об повышении уровня лептина в группе пациенток с истмико-цервикальной недостаточностью подтверждают ранее имеющиеся данные о роли факторов жирового обмена в формировании невынашивания беременности [1][28].

Лептин и грелин относятся к группе пептидных гормонов, обладающих контрнаправленным действием, регулирующих липидный обмен и обладающих иммуномодулирующей функцией, в связи с чем они необходимы для реализации фертильности [16][23]. Лептин при беременности снижает процент активированных Тh-клеток и апоптоз лимфоцитов, а также оказывает разнонаправленное дозозависимое действие на содержание клеток CD16+CD56+NK и CD16+CD56+NKT, не влияя на количество T-лимфоцитов CD4+CD25bright. Грелин, напротив, дозозависимо повышает процент активированных Тh-клеток и апоптоз лимфоцитов, не влияя на уровень клеток CD16+CD56+NK, CD16+CD56+NKT и T-лимфоцитов CD4+CD25bright [29]. По данным литературы, во время беременности основной функцией грелина служит регуляция аппетита матери и питания плода, а также регуляция сократимости миометрия [16][8]. Полученные результаты указывают на cтатистически значимое снижение уровня грелина у женщин с укорочением шейки матки и последующей угрозой прерывания беременности, что, вероятно, связано с влиянием его на сократительную активность гладкомышечных клеток матки и последующее уменьшение длины шейки матки.

Значение функции резистина при воспалительной реакции делает эту молекулу интересной для изучения, особенно в контексте патогенеза преждевременных родов. Некоторые цитокины, такие как ИЛ-6, ФНО-, стимулируют экспрессию резистина. In vitro резистин активирует эндотелиальную продукцию эндотелина-1. Исследований уровня резистина при преждевременных родах в литературе очень немного. Так, в 2008 г. Kusanovic JP с соавт. анализировали состав околоплодных вод, а именно уровень резистина у 648 беременных на втором и третьем триместрах беременности, а также в послеродовом периоде [29]. Обнаружено, что резистин присутствует в околоплодных водах, как во втором, так и в третьем триместре и его концентрация увеличивается по мере роста срока беременности. У женщин с угрозой преждевременных родов с признаками внутриутробной инфекции уровень резистина был выше вне зависимости от целостности плодных оболочек. Начало родовой деятельности не влияло на уровень резистина в околоплодных водах при доношенной беременности. Авторы пришли к выводу о том, что резистин может играть важную роль в инициации воспалительной реакции у матери и плода и запуске механизма преждевременных родов. Полученные нами данные свидетельствуют, наоборот, о более низком уровне резистина в сыворотке крови беременных женщин с истмико-цервикальной недостаточностью и угрозой прерывания беременности. Возможно, такое разночтение с данными литературы объясняется биологическими средами, в которых определялся уровень резистина в различных исследованиях (околоплодные воды и сыворотка крови). Несомненно, дальнейшие исследования необходимы для выявления роли резистина в патогенезе прерывания беременности.

Заключение

Активное развитие и внедрение персонализированной превентивной медицины ставит перед практикующими врачами сложную задачу ранней диагностики и профилактики акушерских осложнений. Особое значение это направление приобретает в демографически-ассоциированных осложнениях, к числу которых относится ИЦН и преждевременные роды, обусловливающие высокие показатели недоношенности, детской заболеваемости, инвалидности и смертности. Тенденции акушерской помощи во всем мире смещают врачебные акценты на первый триместр беременности, когда в период первого пренатального скрининга возможно сформировать прогноз на оставшийся срок беременности и её исход. В связи с этим поиск ранних маркеров укорочения шейки матки и, как следствие, преждевременных родов имеет большое практическое значение.

Выявленные в проведённом исследовании закономерности изменения уровня маркеров оксидативного стресса и липидного обмена, определяемые уже в первом триместре беременности, могут быть использованы для выявления групп риска и ранней диагностики ИЦН у женщин, которым требуется более тщательный мониторинг длины шейки матки и проведения своевременных профилактических и лечебных мероприятий.