Особенности содержания Е-кадгерина в плазме крови и ткани плаценты при преэклампсии

Шелехин А.П., Баев О.Р., Садекова А.А., Кокоева Д.Н., Красный А.М.

1) ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия; 2) Кафедра акушерства, гинекологии, перинатологии и репродуктологии ИПО, ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва, Россия
Цель: Определить содержание молекул адгезии E-кадгерина в плазме крови и плаценте женщин с преэклампсией (ПЭ) для оценки их участия в развитии ПЭ. Материалы и методы: В исследовании принимали участие 55 беременных женщин. 35 женщин с беременностью, осложненной ПЭ (I группа), и 20 женщин с неосложненным течением беременности (II группа – контрольная). Методом иммуноферментного анализа был определен уровень растворимой формы Е-кадгерина в плазме крови беременных женщин. Методом «вестерн-блот» изучен уровень Е-кадгерина в плаценте. Результаты: Было установлено, что при ПЭ содержание растворимой формы E-кадгерина в плазме крови было выше, чем в контрольной группе, соответственно 8,0 нг/мл и 3,87 нг/мл (p<0,001). При изучении тканей плацент мы обнаружили статистически значимое увеличение содержания растворимой формы Е-кадгерина при ПЭ. Заключение: Увеличенный уровень растворимой формы Е-кадгерина в плазме крови и плацентарной ткани при ПЭ отражает характерное для этой патологии нарушение пролиферации и дифференцировки трофобласта. Вклад авторов: Шелехин А.П., Баев О.Р., Садекова А.А., Кокоева Д.Н., Красный А.М. – разработка дизайна исследования, получение данных для анализа, обзор публикаций по теме статьи, статистический анализ полученных данных, написание текста рукописи. Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов. Финансирование: Работа выполнена без спонсорской поддержки. Одобрение Этического комитета: Исследование было одобрено Этическим комитетом ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Согласие пациентов на публикацию: Пациенты подписали информированное согласие на публикацию своих данных. Обмен исследовательскими данными: Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны по запросу у автора, ответственного за переписку, после одобрения ведущим исследователем. Для цитирования: Шелехин А.П., Баев О.Р., Садекова А.А., Кокоева Д.Н., Красный А.М. Особенности содержания Е-кадгерина в плазме крови и ткани плаценты при преэклампсии. Акушерство и гинекология. 2023; 3: 36-40 https://dx.doi.org/10.18565/aig.2022.282

Ключевые слова

преэклампсия
Е-кадгерин
молекулы клеточной адгезии
плацентарный барьер

Преэклампсия (ПЭ) по-прежнему остается тяжелым осложнением беременности и частой причиной материнской и перинатальной смертности. В настоящее время не существует единого специфического маркера для диагностирования ПЭ, используются различные методы многомерного скрининга, основанные на данных анамнеза, ультразвукового исследования и количественном определении неспецифических маркеров в сыворотке и моче [1, 2].

Одним из факторов, приводящих к развитию ПЭ, может быть чрезмерный иммунный ответ матери на беременность, в результате которого наблюдаются нарушение плацентации, ишемия плаценты и, как следствие, повышенная гибель клеток трофобласта [3]. Плацента является связующим звеном между матерью и плодом, выполняющим транспортную, эндокринную и барьерную функции. Кроме этого, плацента с помощью молекул человеческого лейкоцитарного антигена (HLA-G) подавляет чрезмерные иммунные реакции материнского организма, вызванные тканями трофобласта и полуаллогенного плода [4]. Снижение иммунологической толерантности и экспрессии молекул HLA-G приводит к активации T-лимфоцитов и повреждению плацентарного барьера.

В поддержании целости плацентарного барьера участвуют молекулы клеточной адгезии (МКА), в том числе Е-кадгерин (E-cad) [5]. Данные молекулы клеточной адгезии являются важной связующей частью адгезивных контактов, формирующих цитоскелет клетки, а также обеспечивающих структурную целостность тканей. При агрегации и слипании клеток между собой происходит уменьшение межклеточной проницаемости и степени миграции веществ и молекул через ткани. Благодаря межклеточной адгезии через плаценту могут проникать только определенные молекулы и белки. E-cad является кальций-зависимой молекулой, опосредующей клеточную адгезию при участии ионов кальция [6]. E-cad существует в двух формах: мембраносвязанной и растворимой. Мембраносвязанный E-cad представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 120 кДа и состоит из внеклеточной, трансмембранной и внутриклеточной областей; N-конец внеклеточной области взаимодействует с N-концом E-cad другой клетки, формируя межклеточную связь E-cad–E-cad, которая позволяет клеткам трофобласта сохранять целостность плацентарного барьера. Нарушение межклеточных контактов, сформированных молекулами Е-cad, влияет не только на межклеточную адгезию, но также на путь передачи сигналов Wnt и некоторых факторов роста [7, 8]. Разрушение E-cad приводит к увеличению уровня растворимой формы Е-cad (sE-cad) в плазме крови, что является проявлением потери межклеточных адгезивных контактов трофобласта и увеличения проницаемости плацентарного барьера. sE-cad является внеклеточным фрагментом E-cad, имеет молекулярную массу 80 кДа и образуется непосредственно из E-cad при участии матриксной металлопротеиназы (MMPs), молекулы ADAMs. α-секретазы, B. fragilis токсина и протеаз HtrA. sE-cad активирует сигнальные пути EGFR, Wnt/ β-catenin и IGF-1R и ингибирует передачу сигналов Hippo. Изменения в вышеупомянутых путях могут также активировать деятельность ADAMs и MMPs, еще более увеличивая производство sE-cad. Данная молекула выполняет функции, во многом противоположные E-cad. Также sE-cad препятствует образованию новых адгезивных соединений, взаимодействуя с внеклеточным доменом E-cad и блокируя, таким образом, межклеточные контакты.

При нарушении иммунологического баланса и проницаемости плацентарного барьера в кровь попадают антитела, NK-клетки, увеличивается цитотоксическая активность лимфоцитов, что приводит к эндотелиальной дисфункции, системной воспалительной реакции и развитию ПЭ [9].

Целью данного исследования было определить содержание растворимой формы sE-cad в плазме крови и плаценте женщин с ПЭ для оценки его участия в развитии ПЭ.

Материалы и методы

Было проведено исследование «случай-контроль», включающее 55 беременных женщин, которые наблюдались в научно-поликлиническом отделении и были родоразрешены в ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Женщины были разделены на 2 группы – основная и контрольная. В основную группу вошли 35 беременных женщин с диагнозом ПЭ. ПЭ диагностировалась как повышение артериального давления (АД) выше 140/90 мм рт.ст., впервые выявленное после 20 недель беременности, сопровождающееся протеинурией (>0,3 г/л). Контрольную группу составили 20 женщин с неосложненной беременностью, без отягощенного акушерского анамнеза, родоразрешенных в срок. Исследование было одобрено локальным Этическим комитетом. Критериями включения в исследование были беременность сроком от 27 до 40 недель, возраст беременных от 18 до 45 лет, отсутствие тяжелой экстрагенитальной патологии. Критериями исключения были резус-конфликт, хронические воспалительные заболевания в фазе обострения, аутоиммунные заболевания, онкологические заболевания, пороки развития плода. Определение содержания sE-cad в плазме крови проводили методом иммуноферментного анализа ELISA с использованием набора Human E-Cadherin ELISA Kit, Cusabio (США). 5 мл материнской периферической крови собирали в пробирки с этилендиаминтетраацетатом (ЭДТА) и обрабатывали в течение 1 ч после отбора проб. Образцы крови центрифугировали в 2 этапа при 4◦С: 1-й этап – 10 минут, 200 g; 2-й этап – 10 минут, 4500 g. Образцы хранили при температуре -80◦С до дальнейшей обработки. Ткани плацент собирали посередине между краем и центром каждой плаценты в течение 1 ч после родов и изучали с помощью метода «вестерн-блот». Белки денатурировали, разделяли гель-электрофорезом и переносили на мембрану (PVDF). Затем проводили иммуноокрашивание для визуализации белка на мембране.

Cтатистический анализ

Результаты представлены в виде медианы, верхнего и нижнего квартилей Me (Q1; Q3) для непараметрической статистики. Статистическая значимость различий определялась с помощью параметрического t-критерия Стьюдента при соблюдении нормального распределения, определенного с помощью критерия Шапиро–Уилка и равенства дисперсий, определенного с помощью критерия Левина. При несоблюдении указанных условий использовался непараметрический критерий Манна–Уитни. Сравнение групп по качественным признакам проводилось с помощью точного критерия Фишера. Различия считали статистически значимыми при p<0,05. Для статистической обработки результатов и построения графиков использовались программы Stattech (Россия), Statistica 10 (USA).

Результаты

Основные клинико-анамнестические данные и значимые осложнения беременности женщин представлены в таблице.

Возраст обследованных женщин варьировал от 26 до 45 лет и составил в основной группе 35 (6) и в группе контроля 34 (4) года, что не представляло значимого различия. Не выявлено значимых различий по паритету женщин в группах. Срок беременности на момент родоразрешения был значимо ниже в группе ПЭ (p<0,001) и составил в среднем 35 недель в группе ПЭ и 39 недель – в группе контроля. Анализ антропометрических данных не выявил статистически значимых различий между группами.

В группе ПЭ рождались дети в среднем со значимо меньшей массой тела (2372 (898)) г, чем у женщин с неосложненным течением беременности (3204 (345)) г (p<0,001). В 10 случаях отмечалась задержка роста плода. В 18 случаях в группе ПЭ имело место рождение недоношенных новорожденных.

38-1.jpg (172 KB)

В группе пациентов с ПЭ наблюдалось повышение уровня sE-cad в периферической крови по сравнению с контрольной группой. Содержание sE-cad в контрольной группе составило 3,87 (2,61; 5,79) нг/мл, у женщин с ПЭ – 8,001 (4,99; 11,85) нг/мл (р<0,001) (рис. 1).

Следующим этапом нашего исследования было определение содержания sE-cad и Е-cad в тканях плацент с помощью вестерн-блота. В результате проведенного эксперимента мы обнаружили, что в группе ПЭ содержание sE-cad было большим (1,13 (0,91; 1,42) отн. ед.) по сравнению с содержанием sE-cad у женщин, чья беременность протекала без осложнений (1 (0,7; 1,15) отн. ед.) (рис. 2, 3).

39-1.jpg (122 KB)

Экспрессия Е-cad в группе ПЭ (0,98 (0,47; 1,21) отн. ед.) при сравнении с группой контроля (1 (0,7; 1,15) отн. ед.) статистически не различалась.

Обсуждение

Анализ литературы по данной теме показывает, что в разных исследованиях получены противоречивые результаты. В исследовании Blechschmidt K. et al. (2007) с помощью иммуногистохимического окрашивания сравнивали ткани плацент от беременных с ПЭ и неосложненной беременностью. Анализ показал значительное снижение иммунореактивности мембранной формы Е-cad в плацентах, полученных от беременных с ПЭ, что отражает повреждение плацентарного барьера. Недостатком данного исследования является малый объем выборки [10]. Похожее исследование, но с большим объемом выборки было проведено Peksa M. et al. (2022), где обнаружено уменьшение экспрессии E-cad в плацентах беременных с ПЭ [11]. Также в этом исследовании подчеркивается значимость E-cad в поддержании целостности плацентарного барьера и обсуждается возможность использования Е-cad как маркера ПЭ.

Противоположные данные при исследовании плацент были получены в исследованиях Li H.W. et al. (2003) [12] и Li X.L. et al. (2014) [13], где отмечалась повышенная экспрессия Е-cad при беременности, осложненной ПЭ. Аналогичные данные получил Du. L. et al. (2017) [14]. Однако в существующей научной литературе нами не найдено исследований, анализирующих взаимосвязь мембранной формы E-cad и sE-cad.

В нашем исследовании мы обнаружили повышенный уровень sE-cad в плазме крови и плаценте при беременности, осложненной ПЭ. Высокий уровень экспрессии E-cad сочетается с усилением пролиферации цитотрофобласта и подавлением его дифференцировки в синцитиотрофобласт, а нарушение дифференцировки ведет к апоптозу цитотрофобласта и синцитиотрофобласта [13]. Апоптоз сочетается с разрушением адгезионных связей клеток трофобласта, увеличением в кровотоке уровня sE-cad и повышением проницаемости плацентарного барьера. Таким образом, уровень растворимой формы E-cad отражает патологические изменения в трофобласте при ПЭ.

Заключение

Итогом проведенного нами исследования явилось установление возможной роли E-cad в патогенезе ПЭ. Дальнейшие исследования позволят уточнить диагностическую и прогностическую значимость данной молекулы при ПЭ.

Список литературы

  1. Karapetian А.О., Baev О.R., Sadekova А.А., Krasnyi А.М., Sukhikh G.T. Cell-free foetal DNA as a useful marker for preeclampsia prediction. Reprod. Sci. 2021; 28(5): 1563-9. https://dx.doi.org/10.1007/s43032-021-00466-w.
  2. MacDonald T.M., Walker S.P., Hannan N.J., Tong S., Kaitu’u-Lino T.J. Clinical tools and biomarkers to predict preeclampsia. EBioMedicine. 2022; 75: 103780. https://dx.doi.org/10.1016/j.ebiom.2021.103780.
  3. Miller D., Motomura K., Galaz J., Gershater M., Lee E.D., Romero R.,Gomez-Lopez N. Cellular immune responses in the pathophysiology of preeclampsia. J. Leukoc. Biol. 2022; 111(1): 237-60. https://dx.doi.org/10.1002/JLB.5RU1120-787RR.
  4. Ander S.E., Diamond M.S., Coyne C.B. Immune responses at the maternal-fetal interface. Sci. Immunol. 2019; 4(31): eaat6114. https://dx.doi.org/10.1126/SCIIMMUNOL.AAT6114.
  5. Шелехин А.П., Баев О.Р., Красный А.М. Роль молекул клеточной адгезии в патогенезе преэклампсии. Акушерство и гинекология. 2021; 6: 22-8.
  6. Zhou W., Santos L., Dimitriadis E. Characterization of the role for cadherin 6 in the regulation of human endometrial receptivity. Reprod. Biol. Endocrinol. 2020; 18(1): 66. https://dx.doi.org/10.1186/S12958-020-00624-W.
  7. Qiuling J., Fei S., Qi L., Juan Z., Yunjian W., Huamei Y. et al. Downregulated ribosomal protein L39 inhibits trophoblast cell migration and invasion by targeting E-cadherin in the placenta of patients with preeclampsia. FASEB J. 2021; 35(4): e21322. https://dx.doi.org/10.1096/FJ.202002061R.
  8. Fedorova L., Gatto-Weis C., Smaili S., Khurshid N., Shapiro J.I.,Malhotra D., Horrigan T. Down-regulation of the transcription factor snail in the placentas of patients with preeclampsia and in a rat model ofpreeclampsia. Reprod. Biol. Endocrinol. 2012; 10: 15. https://dx.doi.org/10.1186/1477-7827-10-15.
  9. Luo F., Yue J., Li L., Mei J., Liu X., Huang Y. Narrative review of the relationship between the maternal-fetal interface immune tolerance and the onset of preeclampsia. Ann. Transl. Med. 2022; 10(12): 713.https://dx.doi.org/10.21037/ATM-22-2287.
  10. Blechschmidt K., Mylonas I., Mayr D., Schiessl B., Schulze S., Becker K.F., Jeschke U. Expression of E-cadherin and its repressor snail in placental tissue of normal, preeclamptic and HELLP pregnancies. Virchows Arch. 2007; 450(2): 195-202. https://dx.doi.org/10.1007/S00428-006-0343-X.
  11. Pęksa M., Kamieniecki A., Gabrych A., Lew‐tusk A., Preis K., Świątkowska‐freund M. Loss of E-cadherin staining continuity in the trophoblastic basal membrane correlates with increased resistance in uterine arteries and proteinuria in patients with pregnancy-induced hypertension. J. Clin. Med. 2022; 11: 668. https://dx.doi.org/10.3390/JCM11030668.
  12. Li H.W., Cheung A.N.Y., Tsao S.W., Cheung A.L.M., O W.S. Expression of e-cadherin and beta-catenin in trophoblastic tissue in normal and pathological pregnancies. Int. J. Gynecol. Pathol. 2003; 22(1): 63-70.https://dx.doi.org/10.1097/00004347-200301000-00013.
  13. Li X.L., Dong X., Xue Y., Li C.F., Gou W.L., Chen Q. Increased expression levels of E-cadherin, cytokeratin 18 and 19 observed in preeclampsia were not correlated with disease severity. Placenta. 2014; 35(8): 625-31.https://dx.doi.org/10.1016/j.placenta.2014.04.010.
  14. Du L., Kuang L., He F., Tang W., Sun W., Chen D. Mesenchymal-to-epithelial transition in the placental tissues of patients with preeclampsia. Hypertens. Res. 2017; 40(1): 67-72. https://dx.doi.org/10.1038/hr.2016.97.

Поступила 25.11.2022

Принята в печать 10.02.2023

Об авторах / Для корреспонденции

Шелехин Артемий Павлович, аспирант, Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), dr.shelekhin@gmail.com,
https://orcid.org/0000-0002-7682-1329, 119991, Россия, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2.
Баев Олег Радомирович, д.м.н., профессор, заведующий 1-м родильным отделением, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, o_baev@oparina4.ru,
https://orcid.org/0000-0001-8572-1971, 117997 Россия, Москва, ул. Академика Опарина д. 4.
Садекова Алсу Амировна, с.н.с. лаборатории цитологии, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, +7(495)438-22-72, sialsad@gmail.com,
https://orcid.org/0000-0003-4726-7477, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Кокоева Диана Николаевна, м.н.с. лаборатории цитологии, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, +7(495)438-22-72, Dikokoeva@mail.ru,
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Красный Алексей Михайлович, к.б.н., заведующий лабораторией цитологии, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, a_krasnyi@oparina4.ru,
https://orcid.org/0000-0001-7883-2702, 117997 Россия, Россия, Москва, ул. Академика Опарина д. 4.

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.