Преэклампсия (ПЭ) продолжает оставаться одним из серьезных осложнений беременности, частота которого достигает 5–8% и не имеет тенденции к снижению [1]. Длительное время, являясь одной из важнейших причин материнской и перинатальной заболеваемости и смертности, ПЭ обусловливает три четверти материнских потерь, наряду с абортами и кровотечениями [2]. По данным Минздрава России, гипертензивные осложнения беременности занимают 3–4-е место в списке причин материнской смертности в течение последнего десятилетия, и являются непосредственной ее причиной в 6,9–17,4% случаев [3]. Отдаленный прогноз женщин, перенесших ПЭ в период беременности, характеризуется повышенной частотой развития ожирения, хронической артериальной гипертензии, сахарного диабета, ишемической болезни сердца, инсультов [4]. Поскольку у этих женщин нередко родоразрешение проводится досрочно, частота нарушения физического и психосоматического развития преждевременно рожденных детей достаточно высока, в последующем они страдают различными метаболическими, гормональными и сердечно-сосудистыми заболеваниями [5].
Признанное в настоящее время мнение, что гипертензия и протеинурия являются основными конечными клинико-лабораторными проявлениями ПЭ, которая может быть «ранней» или «поздней», объясняет в значительной мере невысокую чувствительность и/или специфичность имеющихся биомаркеров-предикторов ПЭ. Раннее развитие ПЭ обычно ассоциировано с дисфункцией плаценты, уменьшением ее объема, синдромом задержки роста плода (СЗРП), нарушением кровотока в маточных и пупочных артериях, низкой массой тела при рождении, полиорганной патологией, перинатальной смертностью и различными материнскими и неонатальными осложнениями. Поздняя ПЭ считается материнской патологией, результатом предшествующих конституциональных нарушений и чаще ассоциируется с нормальной плацентой, большим ее объемом, нормальным ростом плода, нормальной картиной допплерографии маточных и умбиликальных артерий, нормальной массой тела при рождении и более благоприятными исходами для матери и плода [6].
Данная статья посвящена известным молекулярным детерминантам развития ранней и поздней ПЭ и перспективам дальнейших исследований в плане предикции на доклиническом этапе.
Особенности плацентации при ранней и поздней ПЭ
Нарушение ремоделирования спиральных артерий при формировании плаценты в самые ранние сроки гестации рассматривается как ранний, но не всегда первичный триггер ПЭ [7]. Вследствие патологии сосудов, кровоснабжающих плаценту, происходит нарушение перфузии плаценты и высвобождение факторов, вызывающих распространенную дисфункцию эндотелия сосудов [8], в частности, его системную активацию. Устранение клинических проявлений после удаления плаценты свидетельствует о ее ключевой роли в патогенезе ПЭ.
Ангиогенные и антиангиогенные факторы
Современная предикция ПЭ сводится к исследованию концентрации и соотношения проангиогенных и антиангиогенных факторов, поскольку достоверно известно, что в основе развития данного мультисистемного расстройства лежит дисбаланс факторов, стимулирующих ангиогенез [9].
При этом наибольшее внимание уделяется сосудисто-эндотелиальному (СЭФР, VEGF) и плацентарному фактору роста (ПФР), хотя в нормальном формировании сосудов плаценты принимает участие большее число про- и антиангиогенных факторов. СЭФР и родственный ему ПФР принимают участие в нормальной пролиферации и имплантации трофобласта, стабилизируют клетки эндотелия в зрелых сосудах матери [10]. ПФР предоминантно экспрессируется трофобластом и, как считается, стимулирует ангиогенез в условиях ишемии и воспаления. Доказано, что экспрессия sFLT-1, антагониста рецептора фактора роста эндотелия сосудов (VEGFR)-1 и VEGFR-2 регулируется уровнем кислорода и повышается при моделируемой гипоксии плаценты (in vitro и in vivo) [11]. Сигнальный путь СЭФР/ПФР может играть центральную роль в патогенезе ПЭ. Во 2-м и 3-м триместрах концентрация ПФР у женщин с ранней ПЭ ниже, чем у пациенток с поздней формой заболевания [12–14] .
Допплерометрия маточных артерий и ангиогенные факторы
Известно, что наилучшим прогностическим критерием ПЭ в 20–24 недели беременности является допплерометрия маточных артерий, при этом ее чувствительность составляет от 30 до 80% [15–17].
F. Crispi и соавт. [18] изучили различия в прогнозировании ранней и поздней ПЭ в сочетании с СЗРП при помощи оценки допплерометрии маточных артерий и определения сывороточного уровня ПФР и sFlt1 в 24 недели беременности. В данной работе была показана ценность определения уровня ПФР во втором триместре беременности для прогнозирования раннего развития ПЭ и СЗРП, как изолированного, так и вместе с определением уровня sFlt1 или оценкой допплерографии маточных артерий. ПФР также продемонстрировал высокую чувствительность в прогнозировании ранней ПЭ и СЗРП, что подтверждает его применение в масштабных проспективных исследованиях.
Наибольшая точность была достигнута при сочетании оценки уровня ПФР с допплерометрией маточных артерий или измерением sFlt1, что подтверждает будущую целесообразность сочетания этих тестов.
Растворимая Fms-подобная тирозинкиназа
Учитывая связь ПФР и СЭФР с развитием трофобласта, можно предположить, что важную роль в развитии ПЭ играют антиангиогенные факторы, которые ингибируют их функции. ПФР и СЭФР связываются с рецептором fms-подобной тирозинкиназы, который проходит альтернативный сплайсинг из Flt-1 до растворимой Fms-подобной тирозинкиназы (sFlt1), индуцирующей дисфункцию эндотелия. Плацентарная экспрессия sFlt1 повышается при ПЭ, в некоторых работах она ассоциирована со степенью тяжести заболевания [17].
Есть данные о том, что достоверные изменения уровня ПФР при ПЭ отмечаются уже в первом или в начале второго триместров. Уровень sFlt1 повышается за 2–3 месяца до появления клинических симптомов ПЭ [19].
Как ранняя, так и поздняя ПЭ связана с изменениями сывороточных концентраций sFlt1, при этом нарушения более выражены при раннем развитии заболевания. У женщин с ранней ПЭ средний сывороточный уровень sFlt1 в 43 раза превышает контрольные показатели, тогда как у пациенток с поздней формой заболевания концентрация sFlt1 всего лишь в 3 раза выше, чем у женщин из группы контроля в те же сроки беременности [12].
Несмотря на высокую чувствительность теста (96%) [20], отдельное определение sFlt-1 нельзя использовать при диагностике ПЭ в связи с низкой специфичностью. Однако в других исследованиях не обнаруживалось достоверной разницы между ранней и поздней формами ПЭ в отношении сывороточной концентрации sFlt1 [17].
Расхождения результатов можно обосновать различием объема выборки и сроков беременности на момент определения концентрации sFlt1.
После родов уровень sFlt1 остается повышенным у женщин с ранней ПЭ по сравнению с контролем, тогда как между поздней ПЭ и контролем достоверной разницы не выявлено [14]. Недавние исследования показали, что соотношение sFlt1 и ПФР больше ассоциировано с ПЭ, чем отдельно взятые эти два биомаркера [17, 20]. Однако достоверной разницы в соотношении sFlt1 и ПФР между ранней и поздней формами ПЭ не выявлено. Определение уровня sFlt-1, СЭФР, ПФР и оценка соотношения sFlt-1/ПФР были проведены также в моче беременных женщин. Было обнаружено снижение уровня ПФР у пациенток с риском развития ПЭ до появления клинической манифестации [21]. Установлена связь ПЭ и эндотелиального рецептора тирозонкиназы (Tie-2), который экспрессируется на поверхности клеток эндотелия и является важным кофактором для ангиогенного ремоделирования. Было показано его участие в формировании новых сосудов. У пациенток с ранней ПЭ было обнаружено снижение концентрации растворимого Tie-2 по сравнению с показателями пациенток с поздней формой заболевания [22].
Рецептор фактора роста эндотелия сосудов 1
Рецептор фактора роста эндотелия сосудов 1 (VEGFR1) является высокоаффинным рецептором тирозинкиназы. У пациенток с ПЭ сывороточный уровень sVEGFR1 повышен, при этом наблюдалась корреляция между концентрацией sVEGFR1 и уровнем протеинурии, числом тромбоцитов у матери и клиническими критериями для классификации ПЭ [23]. С повышением sVEGFR1 ассоциированы как ранняя, так и поздняя формы ПЭ. Однако у пациенток с ранней ПЭ сывороточная концентрация sVEGFR1 повышается раньше и в большей степени, чем при поздней форме заболевания. Более того, sVEGFR1 способен прогнозировать раннюю ПЭ с большей чувствительностью и специфичностью, чем позднюю.
Эндостатин
Было показано специфическое ингибирование пролиферации и миграции клеток эндотелия, способность индуцировать апоптоз, а также доклиническое повышение сывороточной концентрации эндостатина при ПЭ [24]. Однако в работах по сравнению ранней и поздней ПЭ было показано изменение уровня циркулирующего эндостатина только для ранней, но не для поздней ПЭ [25], что поддерживают мнение об ассоциации ранней ПЭ с патологической плацентацией.
Эпидермальный фактор роста и трансформирующий фактор роста-β
Эпидермальный фактор роста (EGF) и трансформирующий фактор роста-β (TGF-β) являются двумя важными ангиогенными факторами, которые участвуют в патогенезе ПЭ. Было показано, что EGF является триггером для синцитиализации трофобласта, а TGF-β ее ингибирует in vitro [26].
Соответственно, для нормальной синцитиализации трофобласта необходим баланс между этими двумя факторами. У пациенток с ПЭ определяются низкие концентрации EGF и высокие TGF-β [27]; гепарин-связывающий EGF также снижает апоптоз трофобласта, развивающийся в ответ на гипоксию, его уровень снижен у пациенток с ПЭ [28].
TGF-β1 является одним из наиболее изученных типов TGF-β. Pанние исследования не находили разницы в уровне TGF-β между пациентками с ПЭ и здоровыми беременными, более поздние работы обнаружили повышение TGF-β у женщин с ПЭ и генетическую предрасположенность к высокому уровню TGF-β у женщин с ПЭ в анамнезе [29]. На сегодняшний день нет данных о концентрациях TGF-β и EGF при ранней и поздней ПЭ.
Растворимый эндоглин
Эндоглин экспрессируется в основном на поверхности клеток эндотелия, а также на синцитиотрофобласте плаценты, и является ко-рецептором для TGF-β1 и TGF-β2. Повышение уровня растворимой формы эндоглина (sEng) изучали как прогностический маркер ПЭ, так как было показано заметное повышение концентрации sEng у женщин с ПЭ в ряде случаев за 2–3 месяца до появления признаков патологии [19]. Имеются противоречивые данные относительно уровня sEng при ранней и поздней ПЭ. Так, некоторые авторы отмечали отсутствие достоверных различий [30], тогда как другие сообщали о значительном повышении концентрации sEng у женщин с ранней ПЭ по сравнению с поздней [13]. Также было показано повышение уровня sEng и sFlt1 в первом триместре у женщин, развивших впоследствии позднюю ПЭ [31]. По мнению исследователей, сочетание sEng и sFlt1 может быть надежным прогностическим маркером ПЭ, особенно в отношении развития ранней ПЭ с чувствительностью порядка 100% и специфичностью около 95% [32] при исследовании в 13 и 20 недель беременности.
Плацентарный протеин 13
Плацентарный протеин 13 (РР-13) является специфическим для плаценты маркером, который играет роль в нормальной имплантации, развитии сосудов плаценты и ремоделировании спиральных артерий. В норме уровень РР-13 при беременности повышается, а у женщин, у которых впоследствии развивается ПЭ, его уровень аномально снижен [16]. Исследования показали, что сывороточный уровень РР-13 в сочетании со средним пульсационным индексом маточной артерии с высокой точностью может быть прогностическим маркером ПЭ. Более того, было показано, что сам по себе сывороточный уровень РР-13 в первом триместре, а также его сочетание с пульсационным индексом маточной артерии по данным допплерографии во втором триместре лучше прогнозируют развитие ранней ПЭ, чем поздней формы заболевания [16].
Провоспалительные цитокины (фактор некроза опухоли-α и интерлейкин-6)
Фактор некроза опухоли-α (ФНО-α) является провоспалительным цитокином, который играет жизненно важную роль в регуляции воспалительного ответа благодаря его влиянию на выход прочих провоспалительных цитокинов через механизмы положительной и отрицательной обратной связи. ФНО-α продуцируют различные клетки, включая клетки плаценты, под воздействием соответствующих стимулов. Роль ФНО-α в развитии ПЭ остается противоречивой. Интерлейкин-6 (ИЛ-6) является провоспалительным цитокином, который секретируется активированными лейкоцитами, ассоциирован с дисфункцией эндотелия и гипертензией при ПЭ. Некоторые исследователи отмечают повышение сывороточной концентрации ИЛ-6 у женщин с ПЭ [33]. В одной из работ была показана мощная ассоциация низкого уровня ИЛ-6 и низкой массы тела при рождении, которая присутствовала только у пациенток с ранней ПЭ. Напротив, при поздней ПЭ сывороточная концентрация ИЛ-6 не отличалась от показателей контроля при любых значениях массы тела новорожденных [34].
Сосудистые молекулы клеточной адгезии
Сосудистая молекула клеточной адгезии (VCAM), член суперсемейства генов иммуноглобулинов, экспрессируется на поверхности клеток эндотелия в ответ на воспаление. Изменение уровня VCAM может быть показателем дисфункции эндотелия. За несколько недель до появления клинических симптомов ПЭ отмечается повышение уровня VCAM-1. Сывороточный уровень VCAM повышен как при ранней, так и при поздней ПЭ. Повышение VCAM также ассоциировано с патологической картиной допплерографии маточных артерий. Показано повышение уровня sFlt и VCAM у женщин с поздней ПЭ и СЗРП. Сообщается о повышении у женщин с ПЭ, преимущественно при ранних ее формах, еще одной молекулы клеточной адгезии, молекулы межклеточной адгезии-1 [35].
Toll-подобные рецепторы
Продукцию цитокинов в моноцитах инициируют различные toll-подобные рецепторы (TLR). В одной из работ была исследована роль двух полиморфизмов единичного нуклеотида гена TLR-4, при этом ассоциации между полиморфизмом и ПЭ не обнаружили, как и достоверной разницы между пациентками с ранней и поздней формами заболевания [36]. В другом исследовании изучали роль двух других общих аллельных вариантов TLR-4 и обнаружили их повышение у женщин с анамнезом ранней ПЭ [37].
Ядерный фактор κВ
Известно, что ядерный фактор κВ (NF-κВ) является необходимым фактором транскрипции для экспрессии провоспалительных и ассоциированных со стрессом белков, что делает его роль ключевой в проведении воспалительного ответа. Активация NF-κВ ассоциирована с нейтрофильной инфильтрацией сосудов и активацией лейкоцитов. Десятикратное повышение экспрессии NF-κВ в плаценте, вызванное оксидативным стрессом, отмечено при ПЭ [38].
Плазменный пентраксин 3
Пентраксины – это суперсемейство белков, которые являются обязательными компонентами гуморальной иммунной системы. Плазменный пентраксин 3 (РТХ3) экспрессируется множеством клеток, включая клетки эндотелия сосудов, моноциты, макрофаги и фибробласты. Считается, что он связывает антигены апоптотических клеток, чтобы ограничить исходящий от них риск инициализации иммунного ответа. Была показана ассоциация между ПЭ и повышением концентрации РТХ3 в плазме крови [39, 40]. Более того, сывороточный уровень РТХ3 в 11–13 недель беременности значительно выше по сравнению с контролем, хотя и не различается у пациенток с последующим развитием ранней или поздней ПЭ.
Помимо разобранных выше, анализ биохимических и плацентарных детерминант выявил, что для «ранней» ПЭ характерны повышение соотношения ингибитора плазминогена первого типа ко второму (PAI-1/PAI-2) – маркер дисфункции трофобласта; более высокая концентрация в плаценте 8-изо-простагландина F2α – маркера оксидативного стресса [41, 42]; более высокая концентрация эластазы – растворимого маркера активации нейтрофилов [43]; повышенная концентрация в крови ретинол-связывающего протеина-4 – адипокина, вовлеченного в патогенез инсулиновой резистентности и воспаления [44]. В то же время повышение в крови адипонектина – адипокина c противовоспалительным действием выявлено лишь у пациенток с поздней ПЭ [45].
МикроРНК
Активное изучение микроРНК установило их решающую роль в процессах развития плаценты, и отклонения уровня их экспрессии от нормы ассоциируется с нарушениями плацентации и различными осложнениями беременности. Ряд микроРНК способствует или подавляет миграцию и инвазию клеток трофобласта путем регуляции активности сигнальных молекул, протеолитических ферментов и адгезивных молекул. Для обеспечения процессов миграции и инвазии необходима экспрессия микроРНК miR-376c, miR-378a-5p и miR-195. С другой стороны, miR-210, miR-34а и miR-29b ингибируют как инвазию, так и миграцию клеток трофобласта. В подавлении экспрессии проангиогенного сосудистого эндотелиального фактора роста А принимают непосредственное участие микроРНК miR-29b и miR-16 [46, 47]. Последние исследования предположили наличие нового патогенетического варианта развития ПЭ посредством взаимодействия miR-17/EFNB2 (ephrin-B2)-EPHB4 (рецептора Eph B4) пути на регуляцию развития ранней плаценты. По мнению авторов, при нормальной плацентации низкий уровень miR-17 обеспечивают высокую экпрессию EPHB4 и EFNB2. Это способствует дифференцировке прогениторных клеток цитотрофобласта во вневорсинчатый трофобласт для инвазии в децидуа и ремоделирования маточных спиральных артерий [48].
Заключение
Современный уровень и постоянный прогресс медико-биологических наук, направленный на поиски молекулярных агентов, выявил различную роль большинства из них в зависимости от времени клинической манифестации ПЭ. Вместе с тем в настоящее время перед исследователями и медиками стоит сложная задача выявления наиболее значимых из постоянно расширяющейся молекулярно-биологической палитры маркеров ПЭ. Поиск и определение экспрессии циркулирующих молекулярных детерминант в материнском кровотоке в течение ключевых периодов физиологически протекающей и осложненной беременности (1-я и 2-я волны инвазии трофобласта, плацентация, становление маточно-плацентарного кровообращения, клиническая манифестация гестационных осложнений) в недалеком будущем способствует созданию панели маркеров-предикторов осложнений гестационного процесса, в том числе и ПЭ.
