Молекулярно-генетические предикторы некротизирующего энтероколита у новорожденных
Цель. Установить молекулярно-генетические предикторы некротизирующего энтероколита (НЭК) у глубоконедоношенных детей.Никитина И.В., Донников А.Е., Крог-Йенсен О.А., Крашенинникова Р.В., Непша О.С., Ленюшкина А.А., Дегтярев Д.Н.
Материалы и методы. В исследование были включены 590 новорожденных различного гестационного возраста (ГВ 24–41 недель), родившихся в «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России и поступивших в отделение реанимации и интенсивной терапии Центра в период с января 2015 по декабрь 2017 гг. Cбор биологического материала для молекулярно-генетического исследования (венозная кровь и буккальный соскоб) производился в первые часы жизни до начала медикаментозной терапии и энтерального питания. Проводилось измерение уровней экспрессии генов (IL1b, IL6, IL8, IL10, IL12а, IL15, IL18, TNFa, TGFb1, TBX21, GATA3, RORC2, CD45, CD68, CD69, TLR2, TLR4, TLR9, MMP8) у новорожденных с НЭК и без развития данного осложнения.
Результаты. Развитие НЭК различной степени тяжести было зарегистрировано у 25 из 590 новорожденных (4,2%). Из исследования были исключены 172 новорожденных ввиду недостаточного количества/качества биоматериала. Из 418 новорожденных НЭК был диагностирован у 18 детей, 16 из которых родились ранее 33-й недели беременности. В связи с этим сравнительному анализу подверглись биологические образцы только 130 недоношенных детей, родившихся на 24–32-й неделях беременности.
Проведено сравнение уровня экспрессии генов иммунного ответа в клетках биологических образцов 16 глубоконедоношенных детей, течение неонатального периода которых было осложнено развитием НЭК, с аналогичными показателями 114 глубоконедоношенных детей, у которых в течение неонатального периода не было выявлено развития НЭК. Установлено статистически значимое повышение экспрессии гена TLR4 в клетках венозной крови в первые часы жизни у глубоконедоношенных новорожденных с развившимся НЭК. Также отмечена тенденция к снижению GATA3 у новорожденных с реализацией НЭК по сравнению с группой контроля. Был проведен ROC-анализ десятичного логарифма соотношения уровней экспрессии указанных генов, который показал, что Lg(TLR4/GATA3) обладает хорошей диагностической ценностью: при пороговом значении 0,74 чувствительность модели составила 88%, а специфичность – 77%; прогностическая ценность положительного результата (PPV) – 39%, прогностическая ценность отрицательного результата (NPV) – 97%. При исследовании экспрессии генов TLR4, GATA3 в буккальном эпителии статистически значимых различий между группами новорожденных получено не было. Уровни экспрессии других генов статистически значимо не различались между группами.
Заключение. Определение экспрессии гена TLR4 в клетках венозной крови глубоконедоношенных новорожденных, родившихся на 24–32 неделях гестации, в первые часы жизни может быть использовано в качестве предиктора последующего развития НЭК.
Ключевые слова
новорожденный
инфекция
некротизирующий энтероколит
экспрессия генов иммунного ответа
цитокины
TLR4
GATA3
Список литературы
- Дорофеева Е.И., Подуровская Ю.Л., Буров А.А., Рюмина И.И., Нароган М.В., Грошева Е.В., Ионов О.В., Балашова Е.Н., Киртбая А.Р., Дегтярев Д.Н., Хаматханова Е.М. Диагностика и консервативное лечение новорожденных с некротизирующим энтероколитом (проект клинических рекомендаций). Неонатология: новости, мнения, обучение. 2014; 2: 84-92.
- Hull M.A., Fisher J.G., Gutierrez I.M., Jones B.A., Kang K.H., Kenny M. et al. Mortality and management of surgical necrotizing enterocolitis in very low birth weight neonates: a prospective cohort study. J. Am. Coll. Surg. 2014; 218(6): 1148-55. https://dx.doi.org/10.1016/j.jamcollsurg.2013.11.015.
- Kastenberg Z.J., Sylvester K.G. The surgical management of necrotizing enterocolitis. Clin. Perinatol. 2013; 40(1): 135-48. https://dx.doi.org/ 10.1016/j.clp.2012.12.011.
- Biouss G., Antounians L., Li B., O'Connell J.S., Seo S., Catania V.D. et al. Experimental necrotizing enterocolitis induces neuroinflammation in the neonatal brain. J. Neuroinflammation. 2019; 16(1): 97. https://dx.doi.org/10.1186/s12974-019-1481-9.
- Tremblay É., Thibault M.P., Ferretti E., Babakissa C., Bertelle V., Bettolli M. et al. Gene expression profiling in necrotizing enterocolitis reveals pathways common to those reported in Crohn’s disease. BMC Med. Genomics. 2016; 9: 6. https://dx.doi.org/10.1186/s12920-016-0166-9.
- Yin Y., Liu F., Li Y., Tang R., Wang J. mRNA expression of TLR4, TLR9 and NF-κB in a neonatal murine model of necrotizing enterocolitis. Mol. Med. Rep. 2016; 14(3): 1953-6. https://dx.doi.org/10.3892/mmr.2016.5455.
- Silveira-Lessa A.L., Quinello C., Lima L., Redondo A.C.C., Ceccon M.E.J.R., Carneiro-Sampaio M. et al. TLR expression, phagocytosis and oxidative burst in healthy and septic newborns in response to Gram-negative and Gram-positive rods. Hum. Immunol. 2016; 77(10): 972-80. https://dx.doi.org/10.1016/j.humimm.2016.07.230.
- Fenton T.R., Kim J.H. A systematic review and meta-analysis to revise the Fenton growth chart for preterm infants. BMC Pediatr. 2013; 13: 59. https://dx.doi.org/10.1186/1471-2431-13-59.
- Wynn J.L. Defining neonatal sepsis. Curr. Opin. Pediatr. 2016; 28(2): 135-40. https://dx.doi.org/10.1097/MOP.0000000000000315.
- Weiss S.L., Peters M.J., Alhazzani W., Agus M.S.D., Flori H.R., Inwald D.P. et al. Surviving sepsis campaign international guidelines for the management of septic shock and sepsis-associated organ dysfunction in children. Pediatr. Crit. Care Med. 2020; 21(2): e52-106. https://dx.doi.org/10.1097/PCC.0000000000002198.
- Голубцова Ю.М., Дегтярев Д.Н. Современные подходы к профилактике, диагностике и лечению раннего неонатального сепсиса. Неонатология: новости, мнения, обучение. 2014; 2: 15-25.
- Антонов А.Г., Байбарина Е.Н., Балашова Е.Н., Дегтярев Д.Н., Зубков В.В., Иванов Д.О., Ионов О.В., Карпова А.Л., Киртбая А.Р., Крохина К.Н., Крючко Д.С., Ленюшкина А.А., Ли А.Г., Малютина Л.В., Мебелова И.И., Никитина И.В., Петренко Ю.А., Рындин А.Ю., Рюмина И.И., Романенко А.В. и др. Врожденная пневмония (клинические рекомендации). Неонатология: новости, мнения, обучение. 2017; 4: 133-48.
- Lemaitre B., Nicolas E., Michaut L., Reichhart J.M., Hoffmann J.A. Pillars article: the dorsoventral regulatory gene cassette spätzle/Toll/cactus controls the potent antifungal response in Drosophila adults. Cell. 1996. 86: 973-83. J. Immunol. 2012; 188(11): 5210-20.
- Майданник В.Г. Toll-подобные рецепторы и почки. Международный журнал педиатрии, акушерства и гинекологии. 2014; 6(1): 98-108.
- Rosadini C.V., Kagan J.C. Early innate immune responses to bacterial LPS. Curr. Opin. Immunol. 2017; 44: 14-9. https://dx.doi.org/10.1016/j.coi.2016.10.005.
- Никитина И.В., Донников А.Е., Крог-Йенсен О.А., Ленюшкина А.А., Быстрицкий А.А., Крючко Д.С., Ионов О.В., Зубков В.В., Дегтярев Д.Н. Генетические полиморфизмы у детей, ассоциированные с развитием врожденных инфекций. Акушерство и гинекология. 2019; 11: 175-85. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.11.175-185.
- Yamamoto Y., Gaynor R.B. Role of the NF-kappaB pathway in the pathogenesis of human disease states. Curr. Mol. Med. 2001; 1(3): 287-96. https://dx.doi.org/ 10.2174/1566524013363816.
- Wu H., Chen G., Wyburn K.R., Yin J., Bertolino P., Eris J.M. et al. TLR4 activation mediates kidney ischemia/reperfusion injury. J. Clin. Invest. 2007; 117(10): 2847-59. https://dx.doi.org/10.1172/JCI31008.
- Robertson S.A., Hutchinson M.R., Rice K.C., Chin P.Y., Moldenhauer L.M., Stark M.J. et al. Targeting Toll-like receptor-4 to tackle preterm birth and fetal inflammatory injury. Clin. Transl. Immunology. 2020; 9(4): e1121. https://dx.doi.org/10.1002/cti2.1121.
- Helmo F.R., Alves E.A.R., De Andrade Moreira R.A., Severino V.O., Rocha L.P., Monteiro M.L.G.D.R. et al. Intrauterine infection, immune system and premature birth. J. Matern. Fetal Neonatal Med. 2018; 31(9): 1227-33. https://dx.doi.org/10.1080/14767058.2017.1311318.
- Equils O., Lu D., Gatter M., Bertolotto C., Arditi M., McGregor J.A. et al. Chlamydia heat shock protein 60 induces trophoblast apoptosis through TLR4. J. Immunol. 2006; 177(2): 1257-63. https://dx.doi.org/10.4049/jimmunol.177.2.1257.
- Flemming A. Deciphering the gut-brain link in NEC. Nat. Rev. Immunol. 2019; 19(2): 70-1. https://dx.doi.org/10.1038/s41577-018-0115-2.
- Redondo A.C.C., Ceccon M.E.J.R., Silveira-Lessa A.L., Quinello C., Palmeira P., Carvalho W.B. et al. TLR-2 and TLR-4 expression in monocytes of newborns with late-onset sepsis. J. Pediatr. (Rio J). 2014; 90(5): 472-8. https://dx.doi.org/ 10.1016/j.jped.2013.12.012.
- Denning N.L., Prince J.M. Neonatal intestinal dysbiosis in necrotizing enterocolitis. Mol. Med. 2018; 24(1): 4. https://dx.doi.org/10.1186/s10020-018-0002-0.
- Hackam D.J., Afrazi A., Good M., Sodhi C.P. Innate immune signaling in the pathogenesis of necrotizing enterocolitis. Clin. Dev. Immunol. 2013; 2013: 475415. https://dx.doi.org/10.1155/2013/475415.
- Jia H., Sodhi C.P., Yamaguchi Y., Lu P., Martin L.Y., Good M. et al. Pulmonary epithelial TLR4 activation leads to lung injury in neonatal necrotizing enterocolitis. J. Immunol. 2016; 197(3): 859-71. https://dx.doi.org/10.4049/jimmunol.1600618.
- Hui L., Dai Y., Guo Z., Zhang J., Zhen F., Bian X. et al. Immunoregulation effects of different γδT cells and toll-like receptor signaling pathways in neonatal necrotizing enterocolitis. Medicine (Baltimore). 2017; 96(8); e6077. https://dx.doi.org/10.1097/MD.0000000000006077.
- Su T.Y., Chen I.L., Huang H.C. ID: 373. Salivatory cytokine - a non-invasive predictor for the development of bronchopulmonary dysplasia in premature neonates. Pediatr. Res. 2019; 86(Suppl. 1: The 3rd Congress of Joint European Neonatal Societies. 17-21 September 2019 Maastricht, the Netherlands.)
- Никитина И.В., Непша О.С., Донников А.Е., Трофимов Д.Ю., Милая О.В., Дегтярева А.В., Ионов О.В., Зубков В.В., Дегтярев Д.Н. Современные возможности молекулярно-генетических методов в диагностике раннего неонатального сепсиса у недоношенных новорожденных. Акушерство и гинекология. 2016; 12: 106-13. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.12.106-13.
- Takaku M., Grimm S.A., Shimbo T., Perera L., Menafra R., Stunnenberg H.G. et al. GATA3-dependent cellular reprogramming requires activation-domain dependent recruitment of a chromatin remodeler. Genome Biol. 2016; 17: 36. https://dx.doi.org/10.1186/s13059-016-0897-0.
- Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Еремеева А.В. Транскрипционные факторы gata-3, Foxp3 и их кооперативные взаимодействия при бронхиальной астме. Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. 2012; 4: 23-31.
Поступила 21.09.2020
Принята в печать 06.11.2020
Об авторах / Для корреспонденции
Никитина Ирина Владимировна, к.м.н., в.н.с. отделения реанимации и интенсивной терапии №2 института неонатологии и педиатрии,ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России, заведующая учебной частью, доцент кафедры неонатологии, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(495)438-22-77. Е-mail: i_nikitina@oparina4.ru. ORCID: 0000-0002-1103-1908; Reasearcher ID: AAH-3465-2019; SCOPUS
Author ID: 57189233499. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Донников Андрей Евгеньевич, к.м.н., заведующий лабораторией молекулярно-генетических методов, врач клинической лабораторной диагностики Института репродуктивной генетики, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(495)438-49-51. Е-mail: a_donnikov@oparina4.ru.
ORCID: 0000-0003-3504-2406; Reasearcher ID: E-7178-2015; Scopus ID: 6505485697. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Крог-Йенсен Ольга Александровна, к.м.н., врач-неонатолог отделения реанимации и интенсивной терапии №2 Института неонатологии и педиатрии, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России; доцент кафедры неонатологии, ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России.
Тел.: +7(495)531-44-44, доб. 2700, 2697. E-mail: olgaborisevich@gmail.com. ORCID ID: 0000-0002-5178-5659; SCOPUS Author ID: 57214220453.
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.; 119991, Россия, г. Москва, ул. Большая Пироговская, д. 2, стр. 4.
Крашенинникова Регина Викторовна, врач клинической лабораторной диагностики лаборатории молекулярно-генетических методов, ФГБУ «НМИЦ АГП
им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(495)438-49-51, доб. 3101. E-mail: r_krasheninnikova@oparina4.ru. SPIN-код: 1565-0791; AuthorID: 1082698.
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Непша Оксана Сергеевна, научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия имени профессора Б.В. Леонова Института репродуктивной медицины, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. E-mail: o_nepsha@oparina4.ru. ORCID: 0000-0002-9988-2810; Reasearcher ID: H-3489-2018; ScopusID: 55534915100. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Ленюшкина Анна Алексеевна, к.м.н., заведующая отделением реанимации и интенсивной терапии №2 института неонатологии и педиатрии, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(495)531-44-44, доб. 2700, 2697. E-mail: a-lenushkina@yandex.ru. ORCID: 0000-0001-8929-2991.
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Дегтярев Дмитрий Николаевич, д.м.н., профессор, заместитель директора по научной работе, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России; заведующий кафедрой неонатологии, ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России. Тел.: +7(495)438-25-33. E-mail: d_degtiarev@oparina4.ru.
ORCID: 0000-0001-8975-2425. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.; 119991, Россия, г. Москва, ул. Большая Пироговская, д. 2, стр. 4.
Для цитирования: Никитина И.В., Донников А.Е., Крог-Йенсен О.А., Крашенинникова Р.В., Непша О.С., Ленюшкина А.А., Дегтярев Д.Н. Молекулярно-генетические предикторы некротизирующего энтероколита у новорожденных.
Акушерство и гинекология. 2020; 12: 150-158
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2020.12.150-158
Также по теме
