Спектр противовоспалительных цитокинов у беременных с плацентарной недостаточностью и задержкой роста плода

Плацентарная недостаточность (ПН) и связанная с ней внутриматочная задержка роста плода (ВМЗР) — одна из актуальных проблем современного акушерства. Она включена в международную классификацию болезней, травм и причин смертности как основной диагноз патологического состояния плода и новорожденного. ПН сопровождается изменением структуры и функции плаценты и, как следствие, нарушением роста и развития плода [1—4]. Поэтому не случайно в акушерстве появилось такое понятие, как плацента-зависимая патология [5].

Традиционно считается, что в основе формирования ПН лежит нарушение ремоделирования спиральных артерий, вследствие чего происходит изменение циркуляции крови в утероплацентарном пространстве. В дальнейшем развивается гипоксия, следствием которой может являться снижение ангиогенеза в плаценте. Это осложнение гестационного процесса сопровождается нарушением транспортной, эндокринной, метаболической и иммунологической функции плаценты. ПН имеет мультифакторную природу. Современные тенденции в изучении данной патологии направлены на конкретизацию этиопатогенеза, что в дальнейшем позволит усовершенствовать терапию этого состояния.

Пристальное внимание уделяется цитокинам, ответственным как за ангиогенез, так и микроциркуляцию, а также состоянию сосудистого русла в утероплацентарной единице [6]. Более того, увеличение продукции циркулирующих провоспалительных цитокинов ведет не только к повреждению, но и изменению работы различных транспортеров плаценты, в первую очередь аминокислотных, от которых напрямую зависит рост плода [7]. Известно, что воспалительные процессы у матери, например, в почках, могут изменять цитокиновый контур регуляции при беременности [8]. Это приводит к изменению функционирования иммунологического контура плаценты — трофобласта, на котором имеются рецепторы к цитокинам.

Цель исследования — изучить соотношение про- и противовоспалительных цитокинов при плацентарной недостаточности, сопровождающейся задержкой роста плода (ЗРП).

Материал и методы

На базе Новосибирского городского клинического перинатального центра обследованы 58 женщин в III триместре беременности. У 33 из них была диагностирована хроническая вторичная компенсированная фетоплацентарная недостаточность, сопровождающаяся ЗРП (основная группа). В качестве контрольной группы были обследованы 25 практически здоровых женщин с физиологически протекающей беременностью. Критерии исключения: наличие инфекционно-воспалительных заболеваний других органов вне обострения, вирусные инфекции с рецидивами во время беременности.

Работа выполнена с соблюдением требований Хельсинкской декларации и постановления межпарламентской ассамблеи государств — участников содружества независимых государств от 18.11.05 № 26−10 «О модельном законе о защите прав и достоинства человека в биомедицинских исследованиях в государствах — участниках СНГ. У всех пациенток были получены информированное согласие на использование данных обследования в научных целях и согласие этического комитета на проведение исследования.

Всем беременным проведены полное клинико-лабораторное обследование, ультразвуковое исследование плода и плаценты, допплерометрия, кардиотокографическое изучение сердечной деятельности плода.

Кровь на исследование спектра цитокинов забирали из локтевой вены, центрифугировали 10 мин при 3000 оборотов в минуту. В сыворотке крови определяли концентрации интерлейкинов: ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, интерферона-γ, и аутоантитела к нативной ДНК. Определение проводилось с использованием коммерческих тест-систем ООО «Цитокин» (Санкт-Петербург) по инструкции производителя.

Анализ данных осуществляли с помощью пакета прикладных программ Statgrafics. Значимость отличий вариационных рядов в несвязанных выборках оценивали с помощью критерия Манна—Уитни, в связанных попарно выборках — с помощью критерия Вилкоксона. Достоверными считали различия между сравниваемыми рядами с уровнем достоверной вероятности 95% (p≤0,05).

Результаты и обсуждение

В результате проведенного исследования получены следующие данные.

Средний возраст беременных составил 29,1±0,9 года. Исследования проводились в сроке беременности 33,7±0,5 нед. Основной диагноз: хроническая вторичная компенсированная фетоплацентарная недостаточность (ФПН.) Критерием ФПН служила ЗРП II степени. Нижняя граница массы плода по УЗИ составляла 847±124 г, верхняя — 2200±150 г. У всех обследованных артериальное давление (АД) было в пределах 110/70 мм рт.ст. Белок в моче не превышал 100 мг/л. Уровни аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ) соответствовали референсным значениям. Уровень глюкозы был повышен у 7,2% и снижен у 3,6% беременных. Уровни общего билирубина и мочевины отмечены в пределах референсных значений у исследованных групп. Выявлено снижение содержания общего протеина, который составлял 64,3±0,9 г/л. У 62,9% установлено повышение уровня фибриногена.

Как видно из рис. 1, уровни

Рис. 1. Уровень провоспалительного (ИЛ-6) и противовоспалительных (ИЛ-4 и ИЛ-10) цитокинов у беременных контрольной (1-я) и основной (2-я) групп. Здесь и на рис. 2: * — р≤0,05; ** — р≤0,01. Here and in Fig. 2: * — p≤0.05; ** — p≤0.01.

классического противовоспалительного цитокина ИЛ-10 и иммунорегуляторного ИЛ-4, играющие важную роль в течении беременности, повышались, что указывает на присутствие элементов воспаления при П.Н. Степень повышения содержания этих цитокинов была достоверно выше, чем с таковыми в контрольной группе. Это соответствует низкоуровневому воспалению, развивающемуся на фоне иммуномодуляции, осуществляемой плацентой. В данном случае мы предпочли стандартному термину «иммуносупрессия» термин «иммуномодуляция». По современным данным, плацента осуществляет не только иммуносупрессию, но и стимуляцию различных звеньев иммунитета матери [9]. При П.Н. нарушается плацентарная функция управления иммунной системы матери, которая создает адекватные условия для роста и выполнения функции плацентой, от чего в свою очередь зависит рост плода.

Индивидуальные показатели ИЛ-4 и ИЛ-10 значительно колебались — от нормальных значений до 3—4-кратного повышения. Полученные результаты свидетельствуют о гетерогенности этой патологии. Известно также, что ИЛ-4 усиливает наработку ИЛ-6 и ИЛ-8 и, в частности, в эндометриальных стромальных клетках [10]. Функциональная значимость такого повышения, по мнению этих авторов, заключается в модуляции иммунных реакций в фетоматеринской области.

В наших исследованиях концентрация ИЛ-6 при ПН и ЗРП была незначительно снижена (см. рис. 1). Это очень важная характеристика ПН, протекающей с задержкой роста плода. ИЛ-6 обладает способностью стимулировать работу аминокислотных транспортеров системы плаценты [11] и плацентарный транспорт жирных кислот [12], т. е. стимулирует доставку необходимых субстратов для роста плода [11]. Связь между ИЛ-6 и аминокислотными транспортерами является важным механизмом поддержания роста плода при ожирении и сахарном диабете. Наши результаты, касающиеся снижения уровня ИЛ-6, в совокупности с данными литературы могут быть важной характеристикой ЗРП. Измерение концентрации ИЛ-6 можно рекомендовать как важный показатель ЗРП в клинической практике.

Можно предполагать, что повышение уровней регуляторного цитокина ИЛ-4 и противовоспалительного ИЛ-10 препятствует значительному снижению концентрации ИЛ-6, которое может привести к еще более значимому снижению роста плаценты и плода.

ИЛ-6 является одним из важнейших цитокинов сопровождения беременности, синтезируемых и секретируемых клетками трофобласта человека [11]. В соответствии с данными литературы, одним из индукторов воспаления является фактор некроза опухоли альфа (ФНО-ά), который способен индуцировать экспрессию ИЛ-6 в изолированных клетках трофобласта человека. Секреция изолированными клетками трофобласта человека ИЛ-6 повышается уже через 30 мин после воздействия на них ФНО-α [8, 13]. С этих позиций любой воспалительный процесс, повышающий уровень ФНО-α в циркулирующей крови, способен изменить наработку ИЛ-6, что непосредственно сказывается на векторе развития эмбриона или плода. Это касается как дистанционного, так и локального воспаления. В связи с этим встает вопрос: до какого уровня снижение или повышение ИЛ-6 не несет в себе угрозу, а выше или ниже этого уровня вызывает появление реальной патологии у плода. Его повышение или понижение содержания в сыворотке крови свидетельствует о нарушении течения беременности [8, 13].

Уровень исследованных провоспалительных цитокинов ИЛ-8 и интерферона-γ (ИФН-γ) был повышен, причем уровень ИЛ-8 в большей степени (рис. 2).

Рис. 2. Уровень провоспалительных (ИЛ-8 и ИФН-γ) цитокинов у беременных контрольной (1-я) и основной (2-я) групп.

Индивидуальные повышения уровня ИЛ-8 были гетерогенными — от 2-кратного до 8-кратного повышения. Традиционно ИЛ-8 рассматривается как хемоаттрактант для нейтрофилов, откуда его новое название хемокин CXCL8. В настоящее время установлено, что нейтрофилы выполняют не только воспалительную, но и ангиогенную функцию [14]. Ангиогенный потенциал нейтрофилов связан с их миграционной активностью, которая зависит от уровня ИЛ-8. С этих позиций найденное нами повышение ИЛ-8, хемоаттрактанта и стимулятора нейтрофилов свидетельствует в пользу того, что в исследуемой нами модели с ЗРП одним из возможных механизмов является нарушение роста сосудов. Доказано, что повреждение нейтрофилов при беременности ведет к ухудшению развития эмбриона и плаценты, что проявляется в задержке роста как плаценты, так и плода. Так, диаметр плаценты был в 2 раза, а длина плода на 15—20% меньше при повреждении нейтрофилов. Можно предполагать, что ангиогенная функция нейтрофилов при задержке роста плода нарушена [15, 16].

C этих позиций повышение уровня ИЛ-8 при ПН в сочетании с ЗРП можно рассматривать как попытку реализации варианта индукции воспалительного ангиогенеза в плаценте для восстановления микроциркуляции в этом органе. С одной стороны, это компенсаторный механизм, с другой — это приводит к нарушению течения беременности, что проявляется ЗРП, так как к этому сроку сосудистая сеть плаценты должна быть окончательно сформирована.

Кроме того, отмечено повышение уровня ИФН-γ, но в меньшей степени (см. рис. 2). Известно, что ИФН-γ способствует развитию плаценты [17]. C этих позиций найденное нами повышение ИФН-γ при ПН и ЗРП можно рассматривать как компенсаторный механизм, направленный на усиление роста плаценты.

Уровень антител к нативной ДНК у пациенток основной группы был достоверно повышен (p<0,05). Это указывает на то, что при ПН происходит повреждение плаценты с повышенным поступлением ДНК в систему микроциркуляции матери. Такой процесс отмечен также при преэклампсии как следствие гипоксического повреждения плаценты [18]. Преэклампсия сопровождается ЗПР, так как ПН является основой для развития этого гестационного осложнения [19]. ДНК как эндогенный лиганд Толл-подобного рецептора 9 способна активировать его, усиливая воспалительный процесс в утероплацентарной области [20].

На основе полученных нами результатов исследования и данных литературы, представленных выше, мы предлагаем следующий механизм влияния цитокинов в задержке роста плода (рис. 3).

Рис. 3. Возможный механизм влияния цитокинов при ЗРП на рост плаценты и плода.

Представленная нами схема показывает пластичность цитокиновых взаимоотношений и их многофункциональность. Ярким примером является ИЛ-6, который на начальной стадии воспаления поддерживает его, а на конечной — тормозит. Сложность регуляции обусловлена не только эндокринным действием ИЛ-6, но и его аутокринно-паракринным влиянием.

Выводы

1. Плацентарная недостаточность и ассоциированная с ней задержка роста плода связаны с нарушением цитокинового контура регуляции беременности, осуществляемой плацентой.

2. Нарушенные цитокиновые соотношения, запущенные для реализации процесса ангиогенеза, тормозят развитие беременности, что и проявляется в виде задержки роста плода или другой патологии.

3. Определение концентрации интерлейкина-6 как показателя роста плода можно рекомендовать для внедрения в клиническую практику.

Сведения об авторах

Щербаков В.И. — д.м.н.; e-mail: Scherbakov_VI@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-0261-970X

Рябиченко Т.И. — д.м.н.; e-mail: 2925871@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-0990-00078

Скосырева Г.А. — д.м.н.; e-mail: skosyreva43@mail.ru; https://orcid.org/0000-0001-5477-3445

Трунов А.Н. — д.м.н.; e-mail: trunov1963@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-7592-8984

*e-mail: 2925871@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-0990-00078