Одной из важных задач современной медицины в настоящее время является проблема преждевременных родов (ПР). Высокая частота ПР, составляющая, по данным Всемирной организации здравоохранения, в разных странах от 5 до 18%, обусловливает значительную неонатальную заболеваемость новорожденных [1–3].
В настоящее время не вызывает сомнений тот факт, что ПР являются одной из многих причин, которые приводят к усилению маточной активности и регулируются действием различных биоактивных веществ, к которым относятся и цитокины [4–7].
Показано, что интерлейкин-33 (ИЛ-33) является членом семейства интерлейкинов 1 (ИЛ-1), группы ключевых регуляторов воспаления. Кроме своего влияния на различные популяции лейкоцитов, ИЛ-33 также повышает активацию, пролиферацию эндотелиальных клеток и является ключевым посредником в реализации иммунного ответа с преимущественным высвобождением провоспалительных цитокинов [8].
Известно, что органические кислоты являются производными многочисленных обменных процессов, происходящих в организме беременной. Эти кислоты также являются кофакторами окислительно-восстановительных реакций, в результате которых образуется АТФ. Именно благодаря этому при беременности обеспечиваются метаболизм и развитие тканей плода, также они влияют на иммунные процессы и развитие толерантности в системе мать-плод. Актуальным является изучение роли янтарной и лимонной кислот в генезе преждевременного прерывания беременности. Органические кислоты используются также в терапии различных осложнений беременности, особенно при наличии гипоксии и гипотрофии плода, они нормализуют течение осложненной гестации.
Известно антигипоксическое действие янтарной кислоты в улучшении тканевого дыхания, переноса кислорода из крови внутрь клеток, его утилизации, а также действие на свободнорадикальное окисление. Данный механизм действия сукцината пролонгируется его влиянием на активность HIF-1α (гипоксия-индуцибельного фактора), который играет главную роль в системном ответе организма на гипоксию. HIF-1α является кислородчувствительным комплексом, запускающим экспрессию ряда цитокинов, в том числе интерлейкинов и факторов роста. Янтарная кислота имеет избирательное действие на организм, устраняет неприятные проявления раннего гестоза и приводит в норму гормональный фон беременной. Лимонная кислота помогает скорейшему выводу вредных веществ и токсинов, тем самым стимулируя клеточный иммунитет. Эти кислоты активируют процесс доставки питательных веществ для полноценного роста и развития плода.
Практически отсутствуют сведения о роли цитокинов, ключевых регуляторов воспаления на системном и локальном уровнях (амниотической жидкости) и органических кислот в патогенезе преждевременных родов.
Целью данной работы явилось изучение продукции цитокинов, органических кислот при преждевременных родах.
Материалы и методы
Исследования проводились на базе родильного отделения НИИАП ФГБОУ ВО «РостГМУ» Минздрава России с 2018 по 2020 гг.
Наблюдение включало клиническое, биохимическое, ультразвуковое и допплерометрическое обследования беременных. При первоначальном обследовании пациенток у них было получено информированное согласие о включении в программу научных исследований. Помимо этого, получено одобрение на проведение исследований от локального этического комитета ФГБОУ ВО «РостГМУ» Минздрава России.
В комплексное обследование включены 600 беременных женщин, из которых 67 пациенток были отобраны случайным образом в результате простой рандомизации. Проведено проспективное исследование. Первую группу (основную) составили 32 пациентки со спонтанными преждевременными родами (32–35 недель) и 35 женщин – с физиологическим течением беременности и своевременными родами (38–40 недель) вошли в контрольную группу.
Критерием включения в основную группу явилась беременность, осложненная спонтанными преждевременными родами без преждевременного излития околоплодных вод (ПИОВ).
Критерии исключения: тяжелая экстрагенитальная патология, эндокринная патология и инфекционные процессы органов малого таза в стадии декомпенсации, пороки развития плода, отслойка плаценты, многоплодная беременность.
В качестве объекта исследования были использованы периферическая кровь матери, взятая натощак в 32 недели беременности и амниотическая жидкость после ее отхождения вследствие родовой деятельности. Все действия проходили с соблюдением холодового режима. Образцы для исследования хранились в морозильной камере (Sanyo, Япония) при температурном режиме (-80°С).
Содержание цитокинов (ИЛ-33 и ИЛ-1β) определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа, используя наборы фирм Bender Medsistems (Австрия), антагониста рецептора ИЛ-1β (ИЛ-1Ra) – наборами ELISA (США).
Количественное определение органических кислот (лимонной и янтарной) было выполнено с применением немодифицированного кварцевого капилляра методом капиллярного электрофореза («Капель-105», «Люмэкс», Санкт-Петербург, Россия). Обработку данных осуществляли при помощи IBM PC с программным обеспечением «Мультихром» (АО «Амперсенд»).
Статистический анализ
При проведении статистического анализа и формирования базы данных был использован табличный процессор Excel 2003 и пакеты прикладных программ («Мегастат» и Statistica 6.0). Применялся критерий Манна–Уитни для независимых групп и критерий Вилкоксона для зависимых групп при максимально допустимом уровне ошибки первого рода p=0,05. Для анализа различий частот в двух независимых группах применялся точный критерий Фишера–Ирвина. При оценке тесноты связи отдельных показателей использовался коэффициент корреляции по Спирмену. Данные представлены в виде медианы (Me) и квартилей Q1 и Q3.
Результаты и обсуждение
Обследование женщин проводили согласно Приказу Минздрава России от 01.11.2012 г. №572н «Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи по профилю «Акушерство и гинекология» (за исключением использования вспомогательных репродуктивных технологий)».
В процессе обследования беременных были использованы общепринятые методы (анализ крови, мочи, биохимические исследования крови и т.д.). Был проведен скрининг на наличие инфекций половых путей, который позволил исключить из исследования пациенток с инфекционным фактором.
Средний возраст беременных клинических групп был сопоставимым. Начало менархе в клинических группах отмечалось в основном в возрасте 12 лет, продолжительность менструального цикла составила от 27 до 30 дней. Статистически значимых различий между группами по длительности менструации в днях не обнаружено.
Исходы предыдущих беременностей у пациенток клинических групп были представлены следующим образом: у 14/32 (43,7%) женщин с ПР наблюдалась неразвивающаяся беременность в сроке 5–11 недель (в контроле – 1/35 (2,8%); у 11/32 (34,4%) пациенток 1 группы беременность закончилась самопроизвольным прерыванием беременности (в контроле –1/35 (2,8%); антенатальная гибель плода и осложнения после абортов и родов выявлены в 1 группе у 5/32 (15,6%) пациенток, (в контрольной группе – у 1/35 (2,8%).
В исследуемых группах частота перенесенных детских инфекций, была сопоставимой и не отличалась от среднестатистических данных в общей популяции.
У всех пациенток были собраны данные по перенесенным гинекологическим и экстрагенитальным заболеваниям. Показатели в контрольной группе подтвердили низкий уровень как гинекологической, так и экстрагенитальной заболеваемости.
5/32 (15,6%) женщин со спонтанными преждевременными родами перенесли оперативные вмешательства по поводу патологических состояний органов малого таза. У женщин со спонтанными преждевременными родами частота заболеваний органов дыхания составила 10/32 (31,3%), что было статистически значимо выше, чем у пациенток контрольной группы 2/35 (5,7%), (р=0,03), а частота регистрации патологии органов мочевыделительной системы у пациенток этой группы составила 11/32 (34, 3%) против 2/35 (5,7%) в контрольной группе (р=0,02).
Частота обменно-эндокринных нарушений у пациенток клинических групп была представлена следующим образом: заболевания щитовидной железы наблюдалось в группе с ПР в 4/32 (12,5%) случаях (в контроле – 2/35 (5,7%)); ожирение у пациенток с ПР – в 4/32 (12,5%) случаях (контрольная группа – 2/35 (5,7%)) и гипоталамический синдром у женщин с ПР представлен в 1/32 (3,1%) случае, в группе контроля – 0%.
В структуре осложнений гестационного периода преобладает угроза прерывания беременности, составившая 32/32 (100%), фетоплацентарная недостаточность отмечена у 10/32 (31,3%).
Полученные результаты исследования содержания цитокинов в сыворотке крови и амниотической жидкости представлены в таблице.
Содержание ИЛ-33 в сыворотке крови у пациенток с преждевременными родами превышало контрольные показатели на 81% (р=0,02), в амниотической жидкости его его уровень был выше, чем в контроле, в 2 раза (р=0,01).
Экспрессия ИЛ-33 в децидуализирующих стромальных клетках необходима на этапе провоспалительной имплантации, однако его длительная продукция может привести к потере беременности.
Значительные изменения также наблюдались и в уровне ИЛ-1β, его содержание в амниотической жидкости у пациенток с преждевременными родами превышало показатели контрольной группы в 2 раза (p=0,03), а в сыворотке крови уровень ИЛ-1β был на 58% выше по сравнению с группой контроля (p=0,02).
В группе женщин с ПР содержание антагониста рецептора ИЛ-1 (ИЛ-1Rа) в сыворотке крови было выше, чем в группе контроля, в 2,3 раза (p=0,03), а в амниотической жидкости – на 57% ниже, чем в группе контроля (p=0,02).
Показано, что снижение продукции ИЛ-1Rа в амниотической жидкости может усиливать действие ИЛ-1 в миометрии, шейке матки и плодных оболочках, что указывает на усиление воспалительного процесса в тканях до начала наступления родов [9] и, очевидно, может спровоцировать преждевременные роды. Напротив, увеличение продукции ИЛ-1Ra в сыворотке крови приводит к подавлению таких провоспалительных медиаторов, как ИЛ-1β, в матке, плаценте, мембранах плода и околоплодных водах. При этом ИЛ-1Ra ингибирует стресс-ассоциированные факторы JNK, p38 и другие в гладкомышечных клетках эндометрия, что предотвращает начало ПР и связанные с ними неблагоприятные исходы для новорожденных [10].
Для органических кислот (лимонная кислота, янтарная кислота) при ПР характерна противоположная динамика: уровень этих кислот в сыворотке крови был снижен на 98% по сравнению с контрольной группой (p=0,03) и на 79% (p=0,03) соответственно, а в амниотической жидкости их содержание повышалось на 83% (p=0,02) и 125% (p=0,01) соответственно относительно контрольных величин (рис. 1).
Известно, что нарушение нормального течения процессов имплантации, плацентации, в регуляции которых принимают участие цитокины, а также органические кислоты (лимонная и янтарная), приводит к различным осложнениям беременности, в том числе и к ПР [11].
Выявленная нами различная степень модификации продукции изученных цитокинов и некоторых органических кислот, а также, в некоторых случаях, противоположная ее направленность при преждевременном прерывании беременности, по-видимому, влияет на характер регуляторных процессов, а также компенсаторных механизмов, что и определяет исход гестации.
Основываясь на различных фактических данных, преждевременные роды являются результатом как отягощенного акушерского анамнеза, инфекции, так и ранней активации медиаторов воспаления, которые, в свою очередь, предшествуют активации и сокращению миометрия.
Учитывая, что в нашем исследовании отсутствовали пациентки с инфекциями органов малого таза, то воспалительный процесс, характеризующийся повышением продукции провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β и ИЛ-33), очевидно, является неспецифическим.
Таким образом, изученные нами биоактивные регуляторы сократительной активности матки (цитокины и органические кислоты), по-видимому, являются одним из звеньев в механизме развития преждевременных родов.
Для выявления возможных взаимосвязей и взаимозависимостей нами был проведен корреляционный анализ между изученными показателями в сыворотке крови и амниотической жидкости при физиологической беременности и ПР.
Изучив корреляционные связи в группе женщин с ПР (рис. 2), можно заключить, что в данной схеме самая сильная взаимозависимость обнаружена в сыворотке крови между ИЛ-1β и ИЛ-33 (r=0,68, ДИ (0,59;0,75)). Следует отметить, что положительная взаимосвязь обнаружена между ИЛ-1β и IL-1Ra как в сыворотке крови (r=0,58; ДИ (0,47–0,67)), так и в амниотической жидкости (r=0,56; ДИ (0,45–0,66)).
Как известно, ИЛ-33 принадлежит к семейству провоспалительного ИЛ-1 и обладает, как и последний, иммунорегуляторными свойствами, а также имеет структурное сходство с ИЛ-1 [12].
ИЛ-33 активирует эозинофилы, базофилы, тучные клетки и инвариантные NK Т-клетки. NK-клетки и активированные нейтрофилы вызывают активацию киназ NFkB и MAP и продукцию различных цитокинов и хемокинов. Преждевременная активация этого провоспалительного пути может привести к нарушению толерантности беременности и преждевременным родам [13]. Нами был разработан «Способ прогнозирования преждевременных родов у пациенток с угрозой прерывания беременности», включающий исследование сыворотки крови беременной иммуноферментным методом и определение уровня ИЛ-33 (RU 2710244 C 108.08.2019.C.7).
Предложенный способ удобен в применении, высокоинформативен, чувствителен и апробирован на достаточном по объему клиническом материале. Это подтверждает его работоспособность и возможность применения в клинической практике.
Выявленные нами взаимозависимости, приводящие к дисбалансу регуляторных процессов и компенсаторных механизмов, определяют исход беременности, а в последующем – и состояние новорожденного.
Заключение
Полученные результаты подтверждают роль продукции изученных цитокинов и органических кислот в сыворотке крови и амниотической жидкости в развитии спонтанных ПР. ПР впоследствии могут оказывать влияние на развитие заболеваний новорожденного и в дальнейшем – ребенка. Успешная беременность зависит от гомеостатического баланса в сложной цитокиновой сети во время плацентарного развития. Иммуномодулирующие факторы являются основными регуляторами функции трофобласта, кроме того, модификация уровня цитокинов и органических кислот связана с тяжелыми осложнениями беременности.
Следует заключить, что метаболические профили амниотической жидкости и материнской сыворотки крови являются источником ценной информации о развитии плода и могут быть полезны при диагностике нарушений беременности.
Решение этой проблемы может помочь раскрыть новые профилактические и терапевтические подходы предупреждения данного осложнения беременности.
