16+
DOI: 10.18413/2658-6533-2020-7-1-0-9

Индуцированные преждевременные роды: оценка оксидативного статуса, матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов в амниотической жидкости

Aннотация

Актуальность: Гипоксически-ишемические поражения центральной нервной системы - наиболее часто регистрируемая патология у детей до 1 года. Переход на новые критерии живорождения привел к совершенствованию перинатальных технологий и связанной с этим высокой неврологической заболеваемостью выживших глубоко недоношенных новорожденных. Цель исследования:Оценить уровень оксидативного стресса, активность системы матриксных металлопротеиназ (ММП-1 и ММП-9) и их тканевого ингибитора (ТИМП-1) в амниотической жидкости недоношенных плодов с низкой массой тела при абдоминальном родоразрешении. Материалы и методы:В исследование были включены 142 женщины, 102 из которых были родоразрешены абдоминальным путем на сроке 28-33,6 недель беременности в связи с критическими акушерскими и/или перинатальными состояниями (основная группа). Группу сравнения составили 30 пациенток со срочными абдоминальными родами по плановым акушерским показаниям. У 32 плодов основной группы и 30 плодов группы сравнения в амниотической жидкости определяли концентрацию тиобарбитурат-реактивных продуктов (ТБРП) фотометрическим методом на спектрофотометре КФК-3 при длине волны 532 нм по изменению оптической плотности, обусловленной окраской комплексом малонового диальдегида (МДА) с тиобарбитуровой кислотой в соотношении 1:2. Определение концентраций ММП и их тканевых ингибиторов проводили иммуноферментным методом с помощью вертикального фотометра Multiscan на длине волны 450 нм. Результаты:Основными показаниями к абдоминальным преждевременным родам являются тяжелая преэклампсия (38,2%), плацентарная недостаточность (24,5%), преждевременная отслойка нормально расположенной плаценты (ПОНРП-17,6%). Тяжелая церебральная ишемия чаще (p<0,05) диагностируется у недоношенных детей после родоразрешения по поводу прогрессирующей гипоксии плода (48,9%) и ПОНРП (26,7%), а легкая/средняя степень – после тяжелой преэклампсии (54,4%). В амниотической жидкости плодов основной группы, забранной сразу после разреза на матке, концентрация ТБРП, ММП-9, соотношение ММП/ТИМП-1 были достоверно выше, а ТИМП-1 - ниже, чем в группе сравнения. Заключение:Выраженность антенатальной гипоксии плодов, досрочно извлеченных абдоминальным пут ем по акушерским показаниям, подтверждается наличием оксидативного стресса, высокой активностью фермента, разрушающего коллаген IV типа, и угнетением функции тканевых ингибиторов ММП в амниотической жидкости


Введение. Досрочное родоразрешение по медицинским показаниям со стороны матери и/или плода в современном акушерстве является основным путем снижения материнской и перинатальной смертности. Его частота неуклонно растет в структуре всех преждевременных родов и составляет в среднем 30% [1, 2, 3]. Индуцированные преждевременные роды по медицинским показаниям чаще всего являются абдоминальными. Они проводятся в ситуациях, требующих завершения беременности при жизнеугрожающих состояниях матери и/или плода [4-7]. При щадящем оперативном родоразрешении по показаниям со стороны плода гибель детей снижается, но имеются серьезные нарушения постнатальной адаптации [8, 9]. В условиях дефицита кислорода и ввиду анатомо-физиологических особенностей у недоношенных новорожденных часто встречаются различные перинатальные повреждения, преимущественно цереброваскулярные нарушения. Ишемизация нервной ткани приводит к активации процессов перекисного окисления липидов и повышению образования свободных радикалов [10, 11].

В последние годы патогенез повреждения мозга при перинатальной гипоксии связывают с дисфункцией внеклеточного матрикса, поскольку он менее защищен от оксидативного повреждения, чем клетки [12, 13]. Под воздействием патологических форм кислорода увеличивается активность матриксных металлопротеиназ (ММП) – протеолитических ферментов, основная роль которых заключается в деградации соединительно-тканного матрикса тканей, что приводит к образованию структурных тканевых дефектов и развитию воспаления [14, 15, 16]. Концентрация ММП и их тканевых ингибиторов увеличивается прямо пропорционально тяжести возникших нарушений [17, 18, 19].

Поиск ранних маркеров повреждения головного мозга и путей защиты от патогенных агентов признаны приоритетным направлением медицинской науки по снижению смертности и инвалидизации детей, родившихся с низкой и очень низкой массой тела.

Цель исследования. Оценка оксидативного статуса, концентрации матриксных металлопротеиназ-1,9 и их тканевых ингибиторов в амниотической жидкости плодов с низкой массой тела при досрочном абдоминальном родоразрешении.

Материалы и методы исследования. В исследование были включены 142 женщины, которые были разделены на две группы. Основную группу составили 102 женщины, родоразрешенные путем операции кесарева сечения на сроке 28-33,6 недель беременности в интересах матери и/или плода. Критерии исключения: антенатальная гибель плода, врожденные пороки развития плода, многоплодная беременность. Группу сравнения составили 30 пациенток, не имевших тяжелых акушерских и перинатальных осложнений, которые были родоразрешены абдоминальным путем в доношенном сроке гестации по акушерским показаниям (рубец на матке, отягощенный акушерско-гинекологический анамнез). 

Для оценки оксидативного статуса, концентрации ММП-1, ММП-9 и их тканевых ингибиторов (ТИМП-1) у 64 женщин производился забор образцов амниотической жидкости после разреза на матке при абдоминальном родоразрешении путем амниотомии. Амниотическую жидкость в объеме 5 мл забирали в стерильную пробирку иглой для проведения спинальной пункции и добавляли гепаринат лития (14 ЕД/мл). Образцы центрифугировали при 3000 об/мин (1200 g) в течение 15 минут и в супернатанте определяли концентрацию тиобарбитурат-реактивных продуктов (ТБРП) фотометрическим методом на спектрофотометре КФК-3 при длине волны 532 нм. Концентрация ТБРП оценивалась по изменению оптической плотности, обусловленной окраской комплексом малонового диальдегида (МДА) с тиобарбитуровой кислотой в соотношении 1:2 с помощью набора реактивов фирмы ZeptoMetrix Corporation (США) кат. № 0801192. Концентрацию матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов определяли набором реактивов фирмы Ray Biotech (США), кат. №ELH-MMP9-001 иммуноферментным методом (чувствительность 10 пг/мл) с помощью вертикального фотометра Multiscan фирмы Labsystem (Финляндия) на длине волны 450 нм [20].

Сбор образцов амниотической жидкости проводили на базе КГБУЗ "Перинатальный центр (клинический) Алтайского края" (Барнаул) в соответствии с рекомендациями и требованиями этического комитета. Все пациентки подписали добровольное информированное согласие на забор биологического материала.

Статистическая обработка материала проводилась с использованием электронных таблиц Microsoft Exсel и пакета прикладных программ IBM SPPS Statistics. Сравнение количественных величин в двух независимых группах проводилось с помощью непараметрического U-критерия Манна-Уитни. Полученные данные представлены в виде мeдианы (Ме) и интерквартильного размаха (25-й и 75-й процентили). Качественные характеристики оценивались при помощи критерия χ2. Для построения математической модели прогнозирования степени тяжести церебральной ишемии у новорожденных с выведением линейных уравнений использовался пошаговый дискриминантный анализ. Критический уровень значимости (р) принимался при значении менее 0,05.

Результаты и их обсуждение. Индуцированные преждевременные роды путем операции кесарева сечения проведены у пациенток основной группы по показаниям со стороны матери – в 70 (68,6%) случаях, со стороны плода – в 32 (31,4%) случаях. Спектр показаний к оперативному родоразрешению представлен на рисунке 1.

Как видно из рисунка 1, основным показанием к досрочному родоразрешению явилась тяжелая преэклампсия (38,2%), в каждом четвертом случае – прогрессирующая плацентарная недостаточность, на третьем месте (17,6%) – преждевременная отслойка нормально расположенной плаценты (ПОНРП).

У всех 102 недоношенных новорожденных была выявлена церебральная ишемия гипоксически-ишемического генеза, причем у 44,1% – тяжелой степени, которая сочеталась с респираторным дистресс – синдромом. Показания к оперативному родоразрешению у пациенток основной группы в зависимости от степени тяжести церебральной ишемии (ЦИ) новорожденных представлены на рисунке 2.

Как видно из рисунка 2, тяжелая ЦИ чаще диагностировалась у недоношенных новорожденных после оперативного родоразрешения по поводу состояний, обусловленных острой и хронической плацентарной дисфункцией - преждевременной отслойки нормально расположенной плаценты (p=0,03) и прогрессирующей внутриутробной гипоксии плода (p<0,001). Напротив, легкая и средняя степень тяжести ЦИ чаще отмечались у детей, матери которых были родоразрешены досрочно в связи с тяжелой преэклампсией (p<0,001). При родоразрешении по поводу ухудшения течения экстрагенитальных заболеваний (ЭГЗ) и несостоятельности рубца на матке случаев тяжелой ЦИ у недоношенных новорожденных не зарегистрировано.

Концентрация ТБРП в амниотической жидкости, забранной до начала родовой деятельности сразу после разреза нижнего маточного сегмента у пациенток с индуцированными преждевременными родами, была значимо выше по сравнению с таковой в группе сравнения: 14,1±2,7 и 3,9±0,9 нмоль/мл (р<0,001), что отражает активацию процессов перекисного окисления липидов у плодов, матери которых были родоразрешены досрочно в связи с тяжелыми акушерскими осложнениями со стороны беременной и/или плода.

Концентрация ММП-1,9 и их тканевых ингибиторов (ТИМП-1) в амниотической жидкости недоношенных плодов представлены в таблице 1.

Известно, что ММП-9 является ключевым ферментом, разрушающим коллаген IV типа – основной компонент гематоэнцефалического барьера головного мозга плода и новорожденного [15, 17, 18]. Как видно из таблицы 1, активность ММП-9 в амниотической жидкости недоношенных плодов, забранной сразу после разреза на матке у пациенток без родовой деятельности, была выше, чем у доношенных плодов группы сравнения, что сопровождалось достоверным угнетением функции ТИМП-1 и более высоким соотношением ММП-1,9 /ТИМП-1 (p<0,05).

Для автоматизированного установления диагноза тяжелой ЦИ, по данным проведенных комплексных исследований у недоношенных новорожденных, нами применен пошаговый дискриминантный анализ. В результате была получена матрица классификаций для обучающей выборки новорожденных с различной степенью тяжести церебральной ишемии, родившихся оперативным путем. Общая точность классификации составила 81,6%, что можно считать отличным результатом (>80%): 69,2% – доля правильных классификаций для детей с тяжелой ЦИ и 88,0% – с легкой и средней ЦИ.

Были составлены два линейных уравнения дискриминантных функций для прогнозирования степени тяжести ЦИ недоношенных новорожденных, подставив в каждое из которых значения ММП-9, можно отнести новорожденного к одной из двух групп, соответствующей наибольшему значению функции с вероятностью 81,6%.

Классификационные уравнения дискриминантных функций:

D0 (легкая и средняя ЦИ) = -10,29 + 0,064×ММП9

D1 (тяжелая ЦИ) = -17,25 + 0,082×ММП9

Заключение. Таким образом, у плодов от матерей, преждевременно родоразрешенных абдоминальным путем в связи с жизнеугрожающими состояниями, имеет место оксидативный стресс. Тяжесть перенесенной антенатальной гипоксии подтверждается высокой активностью тиобарбитурат-реактивного продукта – малонового диальдегида и фермента, разрушающего коллаген IV типа – матриксной металлопротеиназы-9 по сравнению с плодами при срочных плановых абдоминальных родах. Снижение концентрации тканевых ингибиторов матриксных металлопротеиназ, являющихся основным компонентом гематоэнцефалического барьера мозга плода, можно расценить как угнетение их функции в условиях выраженной гипоксии/ишемии при плацентарной недостаточности, сопровождающей все тяжелые акушерские осложнения.

Прогностический расчет степени тяжести церебральной ишемии в амниотической жидкости плодов при досрочном абдоминальном родоразрешении позволяет заблаговременно разработать тактику ведения недоношенных новорожденных, включая реабилитационные мероприятия.

Список литературы

  1. Радзинский ВЕ, Краснопольский ВИ, Логутова ЛС. Кесарево сечение. Проблемы абдоминального акушерства. Руководство для врачей. Санкт-Петербург: СИМК; 2018.
  2. Betran AP, Ye J, Moller AB, et al. The increasing trend in caesarean section rates: global, regional and national estimates: 1990-2014. PLoS One. 2016;11(2):e0148343. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0148343
  3. Visser GHA, Ayres-de-Campos D, Barnea ER, et al. FIGO position paper: how to stop the caesarean section epidemic. The Lancet. 2018;392(10155):1286-1287. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(18)32113-5.3
  4. Сарбасова АЕ, Синчихин СП, Мамиев ОБ, и др. Кесарево сечение в современном акушерстве: эпидемиология, значение для предупреждения акушерской и перинатальной патологии, осложнения. Астраханский медицинский журнал. 2016;2(11):57-63.
  5. Белоусова ВС, Стрижаков АН, Свитич ОА, и др. DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2020.2.82-87
  6. WHO. Statement on Caesarean Section Rates. Geneva: World Health Organization [Internet]. 2015 [cited 2020 May 18]. URL: http://www.who.int/reproductivehealth/ publications/maternal_perinatal_health/cs-statement/en/
  7. Зиядинов АА, Сулима АН, Рыбалка АН. Причины кесарева сечения при преждевременных родах. Таврический медико-биологический вестник. 2015;18(1(69)):44-47.
  8. Хузиханов ФВ, Шаяхметова РР, Валиев РИ. Влияние различных факторов на формирование заболеваний у детей, рожденных путем операции кесарева сечения [Электронный ресурс]. Современные проблемы науки и образования. 2016 [дата обращения 18.05.2020];4. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=25086
  9. Холодова ИН, Зайденварг ГЕ, Горяйнова АН. Дети после кесарева сечения: как улучшить их адаптацию и уменьшить риск развития патологических состояний. Медицинский Совет. 2019;11:16-22. DOI: https://doi.org/10.21518/2079-701X-2019-11-16-22
  10. Доброхотова ЮЭ, Керчелаева СБ, Кузнецова ОВ, и др. Преждевременные роды: анализ перинатальных исходов. РМЖ. Мать и дитя. 2015;20:12-20.
  11. Умарова ЛН. Перинатальные факторы риска рождения недоношенных детей с очень низкой и экстремально низкой массой тела. Медицинские новости. 2016;12:81-82.
  12. Hirono J, Sanaki H, Kitada K, et al. Expression of tissue inhibitor of metalloproteinases and matrix metalloproteinases in the ischemic brain of photothrombosis model mice. NeuroReport. 2018;29(3):174-180(7). DOI: https://doi.org/10.1097/WNR.0000000000000946
  13. De Luca C, Papa M. Matrix Metalloproteinases, Neural Extracellular Matrix, and Central Nervous System Pathology. Progress in Molecular Biology and Translational Science. 2017;148:167-202. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2017.04.002
  14. Swarnakar S, Jana S. Matrix Metalloproteinases. In: Choi S, editor. Encyclopedia of Signaling Molecules, 2nd edition. Switzerland: Springer, Cham; 2018:3005-3013. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-67199-4
  15. Шадрина АС, Терешкина ИВ, Плиева ЯЗ, и др. Матриксные металлопротеиназы: структура, функции и генетический полиморфизм. Патогенез. 2017;15(2):14-23.
  16. Cui N, Hu M, Khalil RA. Biochemical and Biological Attributes of Matrix Metalloproteinases. Progress in Molecular Biology and Translational Science. 2017;147:25-29. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2017.02.005
  17. Малинина ЕИ, Чернышева ТВ, Рычкова ОА, и др. Концентрация матриксных металлопротеиназ – 2,9 у новорожденных с перинатальной гипоксией [Электронный ресрурс]. Современные проблемы науки и образования. 2019 [дата обращения: 18.05.2020];2. DOI: https://doi.org/10.17513/spno.28636 URL: http://science education.ru/ru/article/view?id=28636
  18. Чугунова ТН, Кореновский ЮВ, Лобанов ЮФ. Матриксные металлопротеиназы у новорожденных детей с гипоксическим поражением центральной нервной системы. Врач-аспирант. 2016;1:188-194.
  19. Das S, Bandopadhyay S, Das S. Insights into the Role of Matrix Metalloproteinases and Tissue Inhibitor of Metalloproteinases in Health and Disease. Current Chemical Biology. 2014;8(31):184-214. DOI: https://doi.org/10.2174/221279680803150420095017
  20. Кореновский ЮВ, Ремнева ОВ. Референтные значения концентраций матриксных металлопротеиназ ММП-1, ММП-9 и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ ТИМП-1 в амниотической жидкости в родах при физиологически протекающей беременности. Биомедицинская химия. 2016;62(1):96-98. DOI: https://doi.org/10.18097/PBMC20166201096