Введение. Преждевременные роды (ПР) до сегодняшнего дня остаются весьма актуальной медицинской проблемой, как в силу мультифакториальности вызывающих их причин [1], так и значимых социально-экономических последствий связанных с ними, составляя при этом около 11% от общего количества родов [2, 3].

Известно, что организм матери, помимо генетического детерминирования, подвержен влиянию со стороны факторов окружающей среды, гормональных изменений, что способствует повышению риска развития преждевременных родов. Открытие последовательности генов, которые влияют на развитие преждевременной родовой деятельности, может послужить стимулом к развитию персонифицированной терапии [3, 4]. Несомненно, разработка эффективных методов предупреждения ПР, позволит снизить частоту неблагоприятных репродуктивных исходов. Усилия многих исследований направлены на идентификацию на уровне генома возможных причин развития преждевременной родовой деятельности и вероятного повышения восприимчивости к гормональному воздействию, в том числе и к прогестерону. Наиболее широко изучен и представлен обширной доказательной базой, в аспекте развития преждевременной родовой деятельности, воспаление-связанный генный полиморфизм. Вовлеченные в воспалительный ответ и полиморфизм интерлейкины (ИЛ), в особенности ИЛ-6, ассоциируются с повышенным риском ПР. В реализации механизмов преждевременных родов, в том числе повышенной сократительной активности миометрия, задействованы иммунные механизмы [4, 5]. Ряд научных работ посвящены оценке влияния нарушений сна и связи его с воспалительным ответом [6, 7]. Невзирая на полученные научные результаты, роль интерлейкинов на сегодняшний день до конца не ясна [8-10]. Наряду с уже изученными факторами, такими как С-реактивный белок, ИЛ-6 [11] и ферритин [12], релаксин также был включен в перечень биологических маркеров, как гормон, имеющий высокий прогностический потенциал в отношении преждевременных родов [13]. Релаксин циркулирует в сыворотке крови на протяжении всей беременности от лютеиновой фазы менструального цикла, в котором произошло зачатие, до родоразрешения, выполняя регуляторную эндокринную функцию. Наивысшая концентрация релаксина регистрируется в первом триместре беременности с постепенным снижением ее ко второму триместру. Есть указания о влиянии релаксина на молочные железы [14, 15], что ставит перед нами задачу по изучению уровня пролактина и его роли, как при преждевременных, так и срочных родах.

Проведенный анализ научной литературы показал, что исследований, посвященных совокупному влиянию релаксина и пролактина на развитие преждевременной родовой деятельности, нет. В этой связи, актуальным видится изучение общего и репродуктивного анамнеза у пациенток с преждевременными и срочными родами, анализ возможной связи наследственных факторов с уровнем пролактина и релаксина, а также с наличием экстрагенитальной и гинекологической патологии.

Цель исследования. Определить значимые маркеры преждевременной родовой деятельности и оценить возможность их использования в создании математической модели прогнозирования преждевременных родов.

Материалы и методы исследования. Проведено проспективное сравнительное исследование 97 беременных, которые в дальнейшем родили в срок или преждевременно.

Критерии включения: возраст от 18 до 45 лет с одноплодной самопроизвольной беременностью, закончившейся спонтанными преждевременными родами с интактным плодным пузырем в сроке беременности 22-36⁺⁶ недель или срочными родами, подписавшие письменное информированное согласие.

Критерии исключения: возраст до 18 лет или старше 45 лет, многоплодная беременность, беременность, наступившая после процедуры вспомогательных репродуктивных технологий, наличие пороков развития у матери и плода, наличие тяжелой экстрагенитальной патологии, вируса иммунодефицита, онкологических и аутоиммунных заболеваний у матери.

В соответствии с критериями включения и исключения отобрано 85 беременных, которые составили две группы: 1 группа (n=42), родившие преждевременно и 2 группа (n=43), родившие в срок (рисунок 1).

Дизайн исследования был утвержден на заседании независимого этического комитета ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, протокол № 57 от 29 ноября 2017 года. Участвующие в исследовании пациентки давали добровольное информированное согласие на проводимое обследованию. Вся работа была проведена в соответствии с соблюдением этических принципов Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (2013 г.).

Поступившие в клинику Перинатального Центра ГБУЗ «Детская краевая клиническая больница» министерства здравоохранения Краснодарского края беременные, родившие в срок или преждевременно, были обследованы в соответствии, с используемым на тот момент, приказом Минздрава России №572 от 12 ноября 2012 года.

В обеих группах изучали общий, соматический и гинекологический анамнез, а также становление и функционирование менструального цикла. Методом опроса дополнительно нами были изучены росто-весовые показатели, репродуктивный анамнез беременных.

Всем пациенткам, включенным в исследование, проводилось определение количества лейкоцитов (х 10⁹/л), нейтрофилов (%), эритроцитов (х 10¹²/л), уровня гемоглобина (г/л) (гематологический анализатор SYSMEX XN-1000), ферритина (мкг/л) (анализатор IMMULITE 2000 XPi, Siemens) после забора крови утром натощак, через 12-14 часов после последнего приема пищи; пролактин (мЕд/л) (ADVIA Centaur XP Immunoassay system); релаксин (пг/мл), методом иммуноферментного количественного анализа (ИФА) (Immundiagnostik Relaxin ELISA Kit); ИЛ-6 (пг/л) (Caltag Laboratories, USA).

Статистический анализ проведен в среде пакета STATISTICA 13 (Tibco, USA). Вместе со средним арифметическим (М) и среднеквадратическим (стандартным) отклонением (m), данные также были охарактеризованы медианой (Ме), нижним и верхним квартилями [25%; 75%]. Оценку статистической значимости отличия показателей в группах больных проводили при помощи непараметрического критерия Манна-Уитни. Оценку взаимосвязи между показателями, характеризующими анализируемые группы, осуществляли при помощи коэффициента ранговой корреляции Спирмена (R). Считали, что если ≤ 0,25, то корреляция слабая, если 0,25<≤0,75 – корреляция умеренная, >0,75 – корреляция сильная. Частота встречаемости показателей анализировалась сравнением относительных частот представленных в виде %. Во всех критериях был использован общепринятый уровень статистической значимости р<0,05 [16].

Для построения прогностических моделей использовались методы опорных векторов и автоматических нейронных сетей на языке С# (С Sharp).

Результаты и их обсуждение. Сравниваемые клинические группы были однородными по возрасту, р=0,476 (таблица 1). Индекс массы тела (ИМТ) в группе преждевременных родов (25,08±2,96 кг/м²) был значимо выше, чем у женщин, родивших в срок (23,0±1,88 кг/м²), р=0,002 (таблица 1).

Методом опроса проведен анализ становления и функционирования менструального цикла. Было установлено значимое отличие между показателями возраста начала первой менструации (менархе), которое в 1 группе составляло 11,45±0,99 лет и 12,28±1,20 лет во 2 группе (р=0,003) и длительностью менструации в 1 и 2 группах 4,0±0,77 дня и 4,81±1,37 дня соответственно (р=0,008) (таблица 2). При этом длительность менструального цикла (МЦ) достоверно не отличалась, составляя 28,76±2,30 дней и 29,54±2,19 дня в 1 и 2 группах соответственно (р=0,093) (таблица 2).

Таким образом, более раннее начало менструаций в возрасте 11,45±0,99 лет и короткая длительность менструации (4,0±0,77 дня), характеризуют беременных, родивших преждевременно, что диктует необходимость учета этих показателей при постановке на учет по беременности и включение их в группу риска по профилактике невынашивания и недонашивания.

Проведенная оценка качественных характеристик менструации показала, что чаще болезненные менструации были у пациенток, родивших преждевременно (47,62%). И хотя значимого отличия в наличии болей в дни менструации между группами нами не выявлено (р=0,751), болезненные менструации, согласно проведенного опроса, чаще были у родильниц в сроке 22-27⁺⁶ недель беременности (65,38%) и значимо ниже в более поздние сроки беременности – 28-33⁺⁶ недель (47,73%), р=0,002.

Проведенный анализ частоты соматической патологии в группах показал, что статистически значимо чаще в 1 группе (преждевременные роды), чем во 2-ой (срочные роды) в анамнезе были заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), р=0,003; инфекции мочевыводящих путей (ИМВП), р=0,006. Также найдено значимое отличие между обеими группами в частоте заболеваний эндокринной системы, р=0,022. Частота встречаемости патологии сердечно-сосудистой системы (ССС) достоверно не отличалась в сравниваемых группах (р=0,961). Распределение частот встречаемости экстрагенитальной патологии представлены в таблице 3.

Необходимо отметить, что среди пациенток с экстремально ранними преждевременными родами в сроке 22-27⁺⁶ недель частота заболеваний желудочно-кишечного тракта, инфекций мочевыводящих путей, эндокринной патологии была выше, чем в сроке беременности от 28 до 37 недель.

Изучение течения настоящей беременности с точки зрения поиска факторов риска преждевременных родов, показало, что осложняет беременность при преждевременных родах анемия (у 42,86%) и бактериальный вагиноз (42,86%). Однако значимого отличия в величине этих показателей между группами не выявлено. Анемия чаще была у беременных с экстремально ранними преждевременными родами в 22-27⁺⁶ недель (40,91%), чаще у них был и бактериальный вагиноз (50,0%).

Проведен анализ количества эритроцитов, уровня гемоглобина и ферритина в сравниваемых группах (таблица 4). Уровень гемоглобина в 1 группе (преждевременные роды) 114,12±12,22 г/л, был достоверно ниже, чем во 2 группе (срочные роды) – 121,95±10,36 г/л (р=0,002). Количество эритроцитов также было достоверно ниже в группе преждевременных родов (р=0,018), как и уровень ферритина (р=0,001). Столь достоверное отличие уровня ферритина в сравниваемых группах оправдывает необходимость определения этого показателя при постановке беременной на учет. Некоторые авторы относят ферритин к маркерам преждевременных родов [12].

Анализ уровней провоспалительных маркеров в сравниваемых группах продемонстрировал значимые различия как общего количества лейкоцитов, так и нейтрофилов, а также в уровне ИЛ-6 (таблица 5).

Общее количество лейкоцитов в 1 группе (преждевременных родов) составило 14,40±4,66 х10⁹/л, что достоверно выше, чем во 2 группе – 11,97±2,38 х109/л (р=0,021). Как известно, повышение уровеня лейкоцитов во время беременности за счет нейтрофилов по мнению ряда авторов [17], ассоциировано с возрастающей частотой преждевременных родов [18, 19]. Анализ приведенных в таблице 5 данных продемонстрировал, что уровень нейтрофилов в группе преждевременных родов составил 81,46±7,85% и был достоверно выше, чем в группе срочных родов 72,24±7,16% (р=0,003).

Концентрации ИЛ-6 в 1 (преждевременные роды) и 2 (срочные роды) группах достоверно отличаются, составляя 124,78±10,88 пг/мл и 80,96±5,07 пг/мл, соответственно (р=0,002), что подтверждается данными научной литературы [20]. Нами также выявено, что наиболее высокими были показатели концентрации ИЛ-6 у родильниц в сроке 22-27⁺⁶ недель. Следовательно, имеющиеся данные о том, что повышение концентрации ИЛ-6 ассоциируется с развитием преждевременной родовой деятельности, подтверждены также и в нашем исследовании. Возможные корреляции между выявленными показателями будут направлены на создание прогностической математической модели по развитию преждевременной родовой деятельности.

В литературе есть указания о влиянии прогестерона на функциональную активность нейтрофилов [21], на поверхности и в ядерных структурах которых идентифицированы рецепторы к прогестерону. Релаксин, как и прогестерон, является гормоном желтого тела и относится исследователями к маркерам преждевременных родов [13].

Известно, что релаксин оказывает влияние на сосудистый тонус и пролиферативные свойства миометрия и соединительной ткани, а также на молочные железы и потому изучение пролактина, с нашей точки зрения, также является актуальным. Кроме того, есть указания на экспериментальные исследования, продемонстрировавшие потенциальное функциональное взаимоотношение между релаксином и пролактином в отношении регуляции синтеза прогестерона [22]. В этой связи, мы изучили изменение уровней релаксина и пролактина в сравниваемых группах (таблица 6).

Обращает на себя внимание, что в 1 группе регистрируемый уровень пролактина был достоверно выше 4331,07±1336,18 мЕд/л, чем в группе срочных родов – 3691,77±1535,33 мЕд/л (р=0,019). А уровень релаксина в исследуемых группах не отличался (р=0,072). Однако корреляционная связь между показателями пролактина и релаксина в 1 (преждевременные роды) и 2 (срочные роды) группах, измеренная коэффициентом ранговой корреляции Спирмена (R) составила 0,506. Для преждевременных родов умеренная корреляция между пролактином и релаксином составила – R = 0,515 и для срочных родов – R = 0,454. Пролактин и релаксин, по всей видимости, стимулируют выработку друг друга с первого триместра беременности, что клинически возможно проявляется стимуляцией преждевременной родовой деятельности, особенно среди беременных до 34 недели гестации.

            Проведено исследование корреляционных связей между рядом показателей и возможностью преждевременных родов. Далее нами описаны статистически значимые корреляционные связи между сроком беременности и наиболее значимыми показателями: сильная кореляционная связь с концентрацией ИЛ-6 (R = -0,865) и уровнем ферритина (R = 0,866); умеренная корреляция с наличием в анамнезе инфекций мочевыводящих путей (R = 0,525) и заболеваний желудочно-кишечного тракта (R = 0,553), высоким уровнем нейтрофилов при ПР (R = -0,519), снижающимся по мере прогрессирования беременности, с возрастом наступления менархе (R = 0,338), длительностью самой менструации (R=0,304), слабые корреляции с эндокринной патологией (R = -0,246), уровнем лейкоцитов, снижающимся по мере увеличения срока беременности, (R = -0,253), показателями пролактина (R = -0,257) и релаксина (R= -0,196) – более высокими при ПР.

            Согласно проведенным нами исследований выявлены наиболее значимые факторы риска наступления преждевременных родов, а именно: ИМТ, возраст наступления менархе, длительность менструации, уровень релаксина и пролактина, уровни лейкоцитов, нейтрофилов, эритроцитов, гемоглобина, ИЛ-6, ферритина, а также сопутствующая соматическая патология (заболевания ЖКТ, эндокринная патология, ИМВП, воспалительные заболевания органов малого таза в анамнезе). При помощи средств машинного обучения - методом опорных векторов и автоматических нейронных сетей, построены прогностические модели, предикторами которых являются выявленные факторы. Разработанные программы, не требуют специального обучения и имеют простой и удобный интерфейс. Получены свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ №2021618837 «Прогнозирование срока родов (преждевременные или срочные) методом опорных векторов» и №2021618838 «Прогнозирование срока родов (преждевременные или срочные) методом нейронных сетей» [23, 24].

            Заключение. Наиболее значимыми факторами риска развития преждевременной родовой деятельности, согласно проведенных исследований, являются данные анамнеза (возраст менархе, длительность менструации, имеющиеся заболевания ЖКТ, ИМВП и эндокринная патология), определяемые на фоне беременности уровни нейтрофилов, лейкоцитов, ИЛ-6 и ферритина, а также показатели пролактина и релаксина. Обозначенные факторы коррелируют с развитием преждевременных родов. Их использование для построения прогностической модели при помощи опорных векторов и нейронных сетей позволяет своевременно провести профилактические мероприятия по снижению частоты невынашивания и недонашивания и тем самым снизить число преждевременных родов и повысить качество жизни как матерей, так и рожденных ими детей.