Cytokine balance in pregnant women with preeclampsia

Full Text

Введение

Преэклампсия – серьезное осложнение, возникающее во второй половине беременности. Это может негативно сказаться на здоровье матери и ребенка как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Также могут наблюдаться дополнительные метаболические нарушения, такие как активация системы свертывания крови, нарушение функции печени, почечная недостаточность или отек легких, особенно в случаях тяжелого раннего заболевания. При отсутствии лечения преэклампсия может прогрессировать до генерализованных судорог или эклампсии [1].

Симптомы обычно улучшаются только после удаления плаценты, и поэтому преэклампсия остается одной из наиболее распространенных причин преждевременных родов. Беременность у человека представляет собой метаболическую и иммунную проблему для матери. Она должна обеспечить развитие полуаллогенного плода в своей утробе, энергетические потребности которого значительно возрастают по мере прогрессирования беременности.

Недавние исследования подтверждают, что правильные воспалительные процессы и баланс окислительных реакций являются необходимыми условиями для успешного протекания беременности [5]. Плацента играет ключевую роль в этой воспалительной реакции, активно вырабатывая различные цитокины и иммуномодулирующие гормоны. Однако при преэклампсии, опасном для жизни нарушении беременности, которое характеризуется повреждением и дисфункцией материнского эндотелия, окислительным стрессом в плаценте и аберрантной экспрессией цитокинов, может развиться системная воспалительная реакция у матери. Про- и противовоспалительные цитокины играют важную роль в развитии и функционировании плаценты. Любые изменения в этих цитокинах могут быть связаны со многими нарушениями, связанными с беременностью, такими как преэклампсия. Таким образом, настоящее исследование направлено на изучение экспрессии провоспалительных (TNFα, IL-6, IL- 17A, IL-18) и противовоспалительных (IL-4) цитокинов в плаценте и сыворотке крови беременных женщин с преэклампсией [2, 3]. Проявление признаков воспаления обусловлено действием провоспалительных цитокинов: IL-17A, IL-6, IL-18 и противовоспалительных цитокинов: IL-4, баланс между которыми жестко регулируется. И хотя цитокины действуют преимущественно локально и кратковременным образом, избыточность цитокиновой системы проявляется в том, что каждый тип клеток способен продуцировать несколько цитокинов, и каждый цитокин может секретироваться разными клетками, а измерение уровней цитокинов в сыворотке крови представляет собой одну из потенциальных оценок воспалительной реакции [1, 4].

Цель исследования – определение уровня цитокинов IL-4, IL-6, IL-17A, IL-18 у женщин с неосложненной беременностью и преэклампсией.

Материалы и методы

Мы обследовали 76 пациенток с риском развития преэклампсии в третьем триместре беременности, которые составили 2 группы: 1-ю группу составили 34 женщины, беременность которых осложнилась развитием преэклампсии. 2-ю группу составили 42 пациентки, беременность которых протекала без симптомов преэклампсии. Контрольную группу составили 28 соматически здоровых женщин с физиологически протекающей беременностью. Средний возраст обследованных пациенток с преэклампсией составил 27,2±3,8 года, в группе беременных с физиологическим течением беременности – 26,8±4,2 года. Уровни про- (IL-6, IL-18, IL-17A) и противовоспалительных цитокинов (IL-4, IL-10) исследовали в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа с использованием тест-систем АО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск, Россия) в соответствии с рекомендациями производителя. Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием методов вариационной статистики. Результаты представлены в виде выборочного среднего (M) и стандартной ошибки (m). Значимость различий в средних значениях (p) сравниваемых показателей оценивалась с помощью t-критерия Стьюдента (t).

Результаты и обсуждение

Уровни про- (IL-6, IL-18, IL-17A) и противовоспалительных цитокинов (IL-4, IL-10) были исследованы в сыворотке крови на сроках беременности 18-20, 28-30 и 33-38 недель. Было обследовано 76 пациенток с риском развития преэклампсии в сроке беременности от 28 до 38 недель, из которых у 34 беременность осложнилась развитием преэклампсии; они составили основную группу. У 42 пациенток беременность протекала без симптомов преэклампсии, они составили группу сравнения. Контрольную группу составили 28 соматически здоровых женщин с физиологически протекающей беременностью. Средний возраст обследованных пациенток с преэклампсией составил 26,2±4,3 года, в группе беременных с физиологическим течением беременности – 25,8±4,7 года.

Анализ анамнестических данных показал, что среди обследованных пациенток 34 (39,1%) были первородящими и 53 (60,1%) – многоплодными. Следует отметить, что женщины с преэклампсией имели в анамнезе воспалительные заболевания половых органов в 5-6 раз чаще, чем женщины контрольной группы, что было статистически значимым (56%, 52%, 58% против 20% соответственно) (p < 0,01).

Доброкачественные новообразования шейки матки чаще встречались в анамнезе женщин, осложненных ПЭ (56,0%), а у женщин с риском развития ПЭ этот показатель составил 52%. Внематочная беременность наступила у 2 (4%) женщин в контрольной группе и у 5 (10%) беременных во 2-й группе. В контрольной группе было 3 (6%) женщины с бесплодием в анамнезе и по 16% беременных женщин 1-й и 2-й групп (p < 0,05).

Соматические заболевания являются серьезным фактором риска и неблагоприятным фоном для развития различных осложнений беременности, в том числе ПЭ. Таким образом, в группе беременных, осложненных ПЭ, анемия наблюдалась у 49 (98%) женщин, в то время как у беременных с риском развития ПЭ в первом и втором триместрах анемия была выявлена у 90% и 88% соответственно по сравнению с контрольной группой (78%). Заболевания щитовидной железы также были обнаружены у 78% женщин, беременность которых осложнилась ТЭЛА, у 92% беременных с риском ТЭЛА и у 58% беременных в контрольной группе.

Заболевания мочевыделительной системы были зафиксированы в анамнезе почти у каждой второй беременной женщины с ПЭ и встречались чаще, чем в контрольной группе, – 46% и 6% соответственно.

Исследования общего анализа крови показали статистически значимое снижение уровня гемоглобина и количества эритроцитов у беременных женщин с риском развития ПЭ и тенденцию к снижению цветового индекса у женщин с ПЭ. Такие изменения свидетельствуют о дальнейшем развитии железодефицитной анемии (ЖДА) у данной группы пациенток. Особенно выраженные изменения наблюдались у беременных 2-й группы.

Результаты наших исследований показали, что синтез IL-6 у женщин с физиологически протекающей беременностью составил в среднем 53,35±2,03 пг/мл (рис. 1). При увеличении риска развития ТЭЛА уровень IL-6 был достоверно повышен (p < 0,05). Максимальное значение IL-6 наблюдалось у беременных с ТЭЛА, которое в среднем составило 79,63±3,7 пг/мл (p < 0,01). Сравнительный анализ показал, что при развитии ТЭЛА уровень IL-6 достоверно выше, чем у беременных женщин с риском развития ТЭЛА (p < 0,05). Известно, что интерлейкин-6 (IL-6) является цитокином воспаления. Источниками выработки IL-6 являются макрофаги, активированные Т-лимфоциты, В-лимфоциты, а также клетки, не имеющие прямого отношения к иммунной системе (фибробласты, кератиноциты, хондроциты, стромальные клетки эндометрия, фолликулярные звездчатые клетки гипофиза, гладкомышечные клетки кровеносных сосудов, эндотелиальные и синовиальные клетки и т. д.) [5].

 

Рисунок 1. Уровень провоспалительных цитокинов у обследованных беременных женщин (пг/мл)

Figure 1. Proinflammatory cytokines levels in pregnant subjects (pg/mL)

 

Уровень IL-18 был достоверно ниже у здоровых беременных по сравнению с данными пациенток (p < 0,05-0,001).

Таким образом, у женщин с риском развития ПЭ (1-я группа) уровень IL-18 был достоверно выше, чем у женщин контрольной группы (p < 0,05), а у женщин, у которых уже развился ПЭ (2-я группа), наблюдалось более выраженное повышение уровня IL-18 (p < 0,001) (рис. 1). Следует отметить, что уровень IL-18 у женщин с ПЭ был достоверно выше, чем у беременных с риском развития ПЭ (p < 0,05). Таким образом, IL-18 может быть ранним предиктором развития преэклампсии. IL-18 – это провоспалительный цитокин, который в основном синтезируется макрофагами и моноцитами и, как полагают, обладает плейотропными свойствами, такими как регулирование как врожденных, так и адаптивных иммунных реакций и стимуляция иммунитета Th1.

IL-18 усиливает воспалительный процесс, стимулируя выработку IFNγ, TNFα. Было обнаружено, что IL-18 присутствует на границе раздела матки и плода и экспрессируется в хорионе и децидуальной оболочке.

При преэклампсии наблюдался повышенный уровень IL-18 в сыворотке крови и плаценте по сравнению с нормальной беременностью, что может дать представление о патогенезе заболевания.

Уровень IL-17A в группе риска, но без развития ТЭЛА, был достоверно выше значений у женщин с физиологически протекающей беременностью (p < 0,05). А при развитии преэклампсии наблюдалось значительно повышенное значение IL-17A (p < 0,001), что отражает сильную воспалительную среду (рис. 2).

 

Рисунок 2. Уровень IL-17А у обследованных беременных женщин (пг/мл)

Figure 2. IL-17A levels in pregnant subjects (pg/mL)

 

Секреция IL-17A, провоспалительного цитокина, наиболее известного своей способностью активировать NF. Клетки Th17, относительно недавно обнаруженная субпопуляция Т-клеток, обладают цитокиновым профилем, отличным от Th1 и Th2 клеток. Основной функцией клеток Th17 является выработка IL-17A. Кроме того, IL- 17 влияет на созревание дендритных клеток и подавление регуляторных Т-клеток (Treg), которые отвечают за поддержание иммунной толерантности.

Кроме провоспалительных цитокинов, нами были изучены показатели противовоспалительных цитокинов, которые играют также немаловажную роль в развитии воспалительного процесса. Анализ результатов исследований показал, что уровни противовоспалительных цитокинов, IL-4 при развитии ПЭ достоверно снижаются (рис. 3).

 

Рисунок 3. Уровень противовоспалительных цитокинов у обследованных беременных женщин (пг/мл)

Figure 3. Proinflammatory cytokines in pregnant subjects (pg/mL)

 

Как видно из представленных данных на рисунке 3, наблюдалась тенденция к снижению уровня IL-4 у женщин с риском развития преэклампсии, а у беременных с развитием преэклампсии уровень IL-4 был в 1,44 раза ниже значений контрольной группы (p < 0,05).

Анализ данных по IL-10 показал, что его уровень у женщин с ПЭ достоверно снижен, причем минимальное значение наблюдалось у беременных женщин 1-й группы (21,7 ± 1,2 пг/мл против 39,8 ± 2,0 пг/мл в контрольной группе, p < 0,01). Значение IL-10 у беременных женщин с бессимптомным течением ПЭ составило в среднем 29,6 ± 1,7 пг/мл (p < 0,05). Дефицит IL-10 может усилить в повышенный воспалительный ответ, вызванный TNFα и IFNγ, против клеток трофобласта и плаценты. Уменьшение экспрессии IL-10 ворсинчатым трофобластом связывают с возможным усилением материнского иммунного ответа на антигены плода и неадекватным развитием плаценты при ПЭ. Продуцируемый в основном макрофагами и дендритными клетками IL-10 может быть доминирующим фактором в генезе развития ПЭ, участвуя в повреждении сосудов плаценты [6].

Многократно подтверждалась гипотеза, согласно которой при нормальной беременности иммунная система матери склонна к уходу от потенциально повреждающего ответа 1-го типа (Th1 — воспалительного) ко 2-му типу (Th2 — супрессорному). В случае преобладания цитокинов Th1-типа может произойти выкидыш или недостаточное внедрение трофобласта в материнские сосуды, ассоциируемое с преэклампсией и задержкой внутриутробного развития плода. В случае продуцирования малого количества цитокинов Th1-типа может происходить избыточная инвазия трофобласта, ассоциирующаяся с пузырным заносом, приращением плаценты и хорионкарциномой. Нарушения процессов инвазии трофобласта на ранних сроках гестации приводят к реализации поздних осложнений беременности. Синтез провоспалительных цитокинов приводит к развитию воспалительной реакции и начинается системная дисфункция эндотелия сосудов матери, которая может привести к таким клиническим проявлениям ПЭ, как гипертензия, протеинурия, отеки.

Следовательно, изучение уровня цитокинов при беременности может служить прогностическим критерием развития патологии беременности, в частности, развития преэклампсии.

Заключение

С балансированное соотношение про- и противовоспалительных цитокинов имеет важное значение для регуляции воспалительной системы матери на протяжении всей беременности. Таким образом, постепенное цитокиновое профилирование беременных женщин может быть полезным для лечения преэклампсии. У беременных с преэклампсией в плазме крови выявлено достоверное повышение уровня провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-6, IL-8) и достоверное снижение противовоспалительных цитокинов (IL-4, IL-10), что свидетельствует о сдвиге цитокиновой регуляции при преэклампсии в сторону Th1-механизма. При активации Т-хелперов 1-го типа происходит повышенная продукция провоспалительных цитокинов, что ведет к нарушению эндокринно-иммунных взаимосвязей в системе мать-плод и цитопатогенным эффектам на клетки трофобласта и плаценты, что клинически проявляется не только отторжением плода, но и развитием ПЭ на поздних сроках гестации.

About the authors

D. A. Musakhodzhaeva

Institute of Human Immunology and Genomics, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Author for correspondence.
Email: dilym@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Laboratory of Reproductive Immunology

Uzbekistan, Tashkent

N. B. Rustamova

Institute of Human Immunology and Genomics, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: dilym@mail.ru

Basic Doctoral Student (PhD)

Uzbekistan, Tashkent

H. Z. Sadykova

Republican Specialized Scientific and Practical Medical Center for Maternal and Child Health

Email: dilym@mail.ru

Director 

Uzbekistan, Tashkent

References

Supplementary files