Ural Research Institute of Maternal and Infant Care, Ministry of Health of Russia, Yekaterinburg
The paper gives an update on the relationship between genetically determined hemostasiological disorders and the expression level of proangiogenic factors in the formation of the fetoplacental complex and analyzes obstetric and perinatal outcomes following transfer of fresh and vitrified embryos in in vitro fertilization programs based on the data available in the Russian and foreign scientific literature. It shows the role of hemostasiological and proangiogenic factors in the formation of the fetoplacental complex and analyzes obstetric and perinatal outcomes after transfer of fresh and vitrified embryos in in vitro fertilization programs. The authors describe the role of vascular endothelial growth factor and the vascular anticoagulant annexin V in the formation of the placental vascular network that is of particular interest in using the methods of assisted reproductive medicine as the major organ that ensures fetal formation and growth. Further studies will help identify genetic and phenotypic risk factors for placental insufficiency following transfer of fresh and vitrified embryos in in vitro fertilization programs during both hormone replacement therapy and a natural cycle, which will be able to assess perinatal outcomes and to contribute to their improvement.
assisted reproductive technologies
in vitro fertilization
transfer of fresh and vitrified embryos
placental insufficiency
vascular endothelial growth factor
annexin V
В настоящее время крайне актуальной проблемой современной медицины является бесплодие в браке. Частота бесплодия в различных регионах России по эпидемиологическим данным составляет от 8 до 17,8% [1]. Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) сегодня рассматривается как наиболее эффективный метод, позволяющий преодолевать различные формы бесплодия.
ЭКО и перенос эмбрионов – это технология вспомогательной репродукции, в которой ооциты, извлеченные из бесплодной женщины, оплодотворяют в пробирке. Полученный эмбрион переносится в полость матки [2]. Впервые исследования были проведены на животных еще в 1930-х годах (Norfolk), а первый человеческий ребенок «из пробирки» родился в 1978 году [3]. В 1984 году родился первый ребенок после переноса размороженных эмбрионов. Хотя и был достигнут огромный прогресс в технике процедуры ЭКО, частота наступления беременности остается низкой.
По данным 2015 года в США было проведено более 170 тысяч процедур, успешными из которых оказались 56 тысяч, то есть 33%. При этом около 1,6% всех появившихся на свет младенцев родились благодаря вспомогательным репродуктивным технологиям (ВРТ) [4]. В Израиле процент успешности – около 45%. В Испании результативность составляет 43%, что выше, чем у большинства соседних европейских стран; в Южной Корее – около 40% [5, 6]. По данным Российской ассоциации репродукции человека (РАРЧ), в программе ЭКО частота наступления беременности в 2015 году составила в расчете на цикл 33,9% (2014 – 31,5%), на пункцию – 34,7% (2014 – 32,4%), на перенос эмбрионов – 37,6% (2014 – 38,4%) [7].
ЭКО, как и другие методы ВРТ, с каждым годом совершенствуется, однако дальнейшее развитие ВРТ не компенсирует естественных репродуктивных потерь, так как у женщин, включенных в программу ЭКО, имеются такие факторы дополнительного риска, как возраст, гормональные нарушения, отрицательное влияние гонадотропных гормонов на оогенез при стимуляции овуляции, экстрагенитальная патология.
Особый интерес при использовании методов ВРТ представляет плацента, как главный орган, обеспечивающий формирование и рост плода. По данным литературы, беременности, достигнутые методами ВРТ, имеют высокий риск формирования плацентарной недостаточности. Как известно, адекватное маточно-плацентарное и плодово-плацентарное кровообращение создает оптимальные взаимоотношения между матерью и плодом, при нарушении которых происходят структурно-функциональные изменения, которые могут привести к патологии внутриутробного развития плода и перинатального периода [8–11].
Сохранение беременности, наступившей в результате применения ВРТ, определяется рядом факторов, наиболее важными из которых являются гемостазиологические, поскольку для нормального формирования плаценты должна успешно пройти первая и вторая волна инвазии трофобласта, что напрямую связано с гемостазиологическим равновесием. В результате полноценной инвазии клеток трофобласта происходят морфологические изменения сосудов, которые проявляются увеличением диаметра сосуда и возникновением автономности (отсутствием реакции на влияние вазопрессорных медиаторов). Гемодинамические процессы в единой функциональной системе мать-плацента-плод являются одними из ведущих факторов, обеспечивающих нормальное течение беременности, рост плода. [12–15].
Известно, что нарушение первой волны инвазии цитотрофобласта в стенку децидуальных артерий приводит к ранним спонтанным абортам, неудачам ЭКО, маточным кровотечениям в I триместре беременности. Недостаточность второй волны инвазии трофобласта заключается в снижении кровоснабжения плаценты и плода, реализации плацентарной недостаточности с идиопатической задержкой развития роста плода [16, 17].
В последнее десятилетие как в России, так и за рубежом авторами разработаны и внедрены в практику определенные методы коррекции гемостазиологических расстройств при процессах дезадаптации системы гемостаза во время беременности и родов [17, 18].
Как правило, беременность с первых дней, как при физиологическом, так и при патологическом ее течении (формирование внутрисосудистых тромбозов) протекает с явлениями гиперкоагуляции и сопровождается комплексом динамических реакций в системе мать-плацента-плод, направленных на поддержание материнского гомеостаза в новых, изменившихся условиях [19–21].
В ходе васкулогенеза дифференцировка мезенхимальных клеток-предшественников в гемангиобласты, их дальнейшая дифференцировка в эндотелиальные клетки находятся под контролем ростовых факторов – VEGF (фактор роста эндотелия сосудов). Дальнейшее формирование сосудистой сети плаценты идет путем ангиогенеза. Ключевая роль в регуляции ангиогенеза сосудов плаценты и пролиферации эндотелиальных клеток принадлежит VEGF. По мере прогрессирования неосложненной беременности уровень VEGF в материнской крови возрастает на протяжении всего срока гестации, максимальными темпами после 30 нед. На поздних стадиях ангиогенеза макрофаги, фибробласты и гладкомышечные клетки секретируют антиангиогенные факторы, тормозящие миграцию и пролиферацию эндотелиальных клеток, не снижая их жизнеспособности. Наиболее выраженные изменения продукции сосудистых факторов роста выявлены у пациенток с преэклампсией, суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточностью. Определение уровня факторов роста в сыворотке крови беременных женщин позволяет прогнозировать развитие и уточнять степень тяжести преэклампсии и плацентарной недостаточности для выбора акушерской тактики и сроков родоразрешения. У женщин с развившимися осложнениями во время беременности выявлены более низкие показатели факторов роста плаценты в ранние сроки [22–26].
Мощной антикоагулятной способностью обладает анексин-5 (плацентарный антикоагулянтный протеин I, сосудистый антикоагулянт α) относится к эндотелиальным факторам и является мембранным белком с молекулярной массой 35 кД, который представлен, главным образом, в эндотелии клеток и плаценте. Основной функцией аннексина-5 является участие в процессе свертывания крови посредством мощной антикоагулянтной способности. Такой антикоагулянтный эффект объясняется возможностью белков вытеснять протеины коагуляции с фосфолипидных поверхностей. Антитромботическое действие его базируется на способности образовывать двухмерные кластеры на поверхности клеток. При этом молекулы аннексина-5 образуют на поверхности трофобласта межмолекулярные комплексы с множеством соединений по типу «щита», формирование которого играет тромборегуляторную роль в области контакта с кровеносными сосудами [25, 27].
Во многом механизмы эндотелиальной дисфункции и системы гемостаза генетически запрограммированы. В настоящее время большая роль отводится полиморфизму генов тромбофилии и сосудисто-эндотелиальных факторов роста в формировании эндотелиальной дисфункции. Известна их взаимосвязь с неудачами имплантации эмбриона, привычным невынашиванием беременности, развитием преэклампсии, фетоплацентарной недостаточности, патологическим прикреплением плаценты и пуповины в ходе васкулогенеза [28–30].
На сегодняшний день имеется немного исследований, позволяющих сравнить акушерские и перинатальные исходы после переноса свежих и криоконсервированных эмбрионов [31–34]. В имеющихся публикациях отсутствует единый подход к критериям включения и исключения, учету материнского фактора, оцениваемым параметрам. Оценка состояния фетоплацентарного комплекса в данных исследованиях не проводилась. Исследования проводились внутри отдельных программ ЭКО, основным критерием изучения являлось рождение живого ребенка, так называемый take home baby. В нескольких рандомизированных исследованиях показано, что перенос витрифицированных эмбрионов имеет ряд преимуществ, таких как частота наступления беременности, рождение живого ребенка и возможность переноса эмбрионов в естественном цикле, когда экзогенное гормональное влияние отсутствует, либо сведено к минимуму, что в свою очередь максимально приближает наступление беременности в результате ЭКО к естественному зачатию [35, 36].
В некоторых работах учитывался метод оплодотворения – ИКСИ и ЭКО [37, 38]. В качестве контрольной группы в большинстве исследований использовались нативные циклы. Некоторые авторы проводили сравнение исходов после переноса криоконсервированных эмбрионов с исходами при спонтанных беременностях [39, 40].
По данным шведского, австралийского, а также финского исследований, частота преждевременных родов при одноплодной беременности была ниже после переноса криоконсервированных эмбрионов по сравнению с циклами с применением нативных эмбрионов [28, 36]. В других исследованиях подобного различия найдено не было [35].
В исследовании, проведенном Pelkonen и соавт. в 2014 году при сравнении исходов в циклах ВРТ с использованием как нативных, так и размороженных эмбрионов со спонтанно наступившими беременностями частота преждевременных родов была достоверно выше [36].
В большинстве исследований, посвященных анализу акушерских и перинатальных исходов после переноса криоконсервированных эмбрионов, оценка показателя частоты родов не проводилась [41–43].
Удельный вес родоразрешения путем операции кесарева сечения по данным крупных исследований, проведенных в скандинавских странах, при одноплодной беременности был выше после переноса размороженных эмбрионов при сравнении с нативными циклами и почти в 2 раза превышал данный показатель при сравнении с группой, включающей спонтанно наступившие беременности [42].
Заключение
Дальнейшие исследования состояния фетоплацентарного комплекса у женщин, беременность которых, наступила в результате переноса свежих и витрифицированных эмбрионов, а также выделение четких критериев состояния и степени нарушения фетоплацентарной системы у данной категории женщин позволит прогнозировать на ранних сроках беременности ту или иную патологию и ее своевременную коррекцию. Сравнительные исследования состояния фетоплацентарной системы в программах ЭКО с переносом эмбрионов в свежих циклах и в криопротоколах, как на фоне заместительной гормональной терапии, так и в естественном цикле позволят оценить перинатальные исходы в программах ЭКО.
1. Петров Ю.А., Байкулова Т.Ю. Клинические особенности течения беременности, родов и послеродового периода у первородящих повторнобеременных женщин. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016; 8(5): 719-23. [Petrov Y.A., Baykulova T.Y. Clinical features of pregnancy, childbirth and the postpartum period in primiparous multiparous women. Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental’nyh issledovanij/International journal of applied and fundamental research. 2016; 8(5): 719-23. (in Russian)]
2. Li J., Chen Y., Liu C., Hu Y., Li L. Intravenous immunoglobulin treatment for repeated IVF/ICSI failure and unexplained infertility: a systematic review and a meta-analysis. Am. J. Reprod. Immunol. 2013; 70(6): 434-47.
3. Kushnir V.A., Vidali A., Barad D.H., Gleicher N. The status of public reporting of clinical outcomes in assisted reproductive technology. Fertil. Steril. 2013; 100(3): 736-41.
4. Kushnir V.A., Darmon S.K., Barad D.H., Gleicher N. New national outcome data on fresh versus cryopreserved donor oocytes. J. Ovarian Res. 2018; 11(1): 2.
5. Centers for Disease Control and Prevention (CDC), American Society for Reproductive Medicine, Society for Assisted Reproductive Technology. 2011 Assisted Reproductive Technology: National Summary Report. Atlanta: US Department of Health and Human Services; 2013.
6. Lee G.H., Song H.J., Lee K.S., Choi Y.M. Current status of assisted reproductive technology in Korea. Clin. Exp. Reprod. Med. 2015; 42(1): 8-13.
7. Корсак В.С. Отчет регистра ВРТ за 2015 год. В кн.: Материалы XXVII международной конференции „Репродуктивные технологии сегодня и завтра”. Санкт-Петербург, 6-9 сентября 2017 г. СПб.: 2017. [Korsak V.S. Report of the Register of ART for 2015. In: Materials of the XXVII international conference “Reproductive technologies today and tomorrow.” St. Petersburg, September 6-9, 2017. St. Petersburg: 2017. (in Russian)]
8. Радзинский В.Е., Гагаев Ч.Г. Патология пуповины. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2011. 95с. [Radzinsky V.E., Gagayev Ch.G. Pathology of the umbilical cord. Moscow: GEOTAR-Media; 2011. 95p. (in Russian)]
9. Lee M.S., Cantonwine D., Little S.E., McElrath T.F., Parry S.I., Lim K.H., Wilkins-Haug L.E. Angiogenic markers in pregnancies conceived through in vitro fertilization. Am. J. Obstet. Gynecol. 2015; 213(2): 212. e1-8.
10. Aplin J.D. Developmental cell biology of human villous trophoblast: current research problems. Int. J. Dev. Biol. 2010; 54(2-3): 323-9.
11. Knofler M. Critical growth factors and signalling pathways controlling human trophoblast invasion. Int. J. Dev. Biol. 2010; 54(2-3): 269-80.
12. Hoeller A., Ehrlich L., Golic M., Herse F., Siwetz M., Henrich W. et al. Placental expression of sFlt-1 and PlGF in early preeclampsia vs. early IUGR vs. age-matched healthy pregnancies. Hypertens. Pregnancy. 2017; 36(2): 151-60.
13. Shapiro B.S., Daneshmand S.T., Garner F.C., Aguirre M., Hudson C., Thomas S. Evidence of impaired endometrial receptivity after ovarian stimulation for in vitro fertilization: a prospective randomized trial comparing fresh and frozen-thawed embryo transfer in normal responders. Fertil. Steril. 2011; 96(2): 344-8.
14. Zollner U., Specketer M.T., Dietl J., Zollner K.P. 3D-Endometrial volume and outcome of cryopreserved embryo replacement cycles. Arch. Gynecol. Obstet. 2012; 286(2): 517-23.
15. Fritz R., Jain C., Armant D.R. Cell signaling in trophoblast-uterine communication. Int. J. Dev. Biol. 2014; 58(2-4): 261-71.
16. Brandes M., Hamilton C.J., van der Steen J.O., de Bruin J.P., Bots R.S., Nelen W.L., Kremer J.A. Unexplained infertility: overall ongoing pregnancy rate and mode of conception. Hum. Reprod. 2011; 26(2): 360-8.
17. Alansari L., Akande V. How to maximize the pregnancy rate with no increase in multiple pregnancy rates following blastocyst embryo transfer? Is blastocyst transfer time the missing ingredient? Middle East Fertil. Soc. J. 2015; 20(4): 241-5.
18. Kamel H., Navi B.B., Sriram N., Hovsepian D.A., Devereux R.B., Elkind M.S. Risk of a thrombotic event after the 6-week postpartum period. N. Engl. J. Med. 2014; 370(14): 1307-15.
19. McLean K.C., Bernstein I.M., Brummel-Ziedins K.E. Tissue factor-dependent thrombin generation across pregnancy. Am. J. Obstet. Gynecol. 2012; 207(2): 135. e1-6.
20. Иванец Т.Ю., Виноградова М.А., Долгушина Н.В. Референсные интервалы для гемостазиологических лабораторных тестов в динамике физиологической беременности. Акушерство и гинекология. 2016; 9: 50-9. [Ivanets T.Yu., Vinogradova M.A., Dolgushina N.V. Reference intervals for hemostasiological laboratory tests during physiological pregnancy. Akusherstvo i ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2016; (9): 50-9. (in Russian)] http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.9.50-9
21. Макацария А.Д., Акиньшина С.В., Бицадзе В.О. Прэклампсия и HELLP-синдром как проявление тромботической микроангиопатии. Акушерство и гинекология. 2014; 4: 4-10. [Makatsaria A.D., Akinshina S.V., Bitsadze V.O. Preeclampsia and HELLP syndrome as a manifestation of thrombotic microangiopathy. Akusherstvo i ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2014; (4): 4-10. (in Russian)]
22. Rodger M.A., Betancourt M.T., Clark P., Lindqvist P.G., Dizon-Townson D., Said J. et al. The association of factor. V Leiden and prothrombin gene mutation and placenta-mediated pregnancy complications: A systematic review and meta-analysis of prospective cohort studies. PLoS Med. 2010; 7(6): e1000292.
23. Rova K., Passmark H., Lindqvist P.G. Venous thromboembolism in relation to in vitro fertilization: an approach to determining the incidence and increase in risk in successful cycles. Fertil. Steril. 2012; 97(1): 95-100.
24. Ndukwe G. Recurrent embryo implantation failure after in vitro fertilisation: improved outcome following intralipid infusion in women with elevated T Helper 1 response. Hum. Fertil. (Camb.). 2011; 14920: 131-46.
25. Rodger M.A., Carrier M., Le Gal G., Martinelli I., Perna A., Rey E. et al.; Low-Molecular-Weight Heparin for Placenta-Mediated Pregnancy Complications Study Group. Meta-analysis of low-molecular-weight heparin to prevent recurrent placenta-mediated pregnancy complications. Blood. 2014; 123(6): 822-8.
26. Farhang Ghahremani M., Goossens S., Haigh J.J. The p53 family and VEGF regulation: “it’s complicated”. Cell Cycle. 2013; 12(9): 1331-2.
27. Чепанов С.В., Шляхтенко Т.Н., Зайнулина М.С., Мирашвили М.И., Соколов Д.И., Сельков С.А. Антитела к аннексину V у женщин с привычным невынашиванием беременности. Акушерство и гинекология. 2014; 7: 29-32. [Chepanov S.V., Shlyakhtenko T.N., Zainulina M.S., Nirashvili M.I., Sokolov D.I., Selkov S.A. Anti-Annexin V antibodies in women with recurrent miscarriage. Akusherstvo i ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2014; (7): 29-32. (in Russian)]
28. Тамразян А.А., Макаров О.В., Керчелаева С.Б., Бурденко М.В. Прогностическая значимость антител к аннексину-5 в развитии осложнений беременности и родов. Вестник РУДН. Серия: Медицина. 2011; 6: 366-72. [Tamrazyan A.A., Makarov O.V., Kerchelaeva S.B., Burdenko M.V. The prognostic significance of antibodies to annexin-5 in the development of complications of pregnancy and childbirth. Bulletin of PFUR. Series: Medicine. 2011; 6: 366-72. (in Russian)]
29. Eum J.H., Park J.K., Kim S.Y., Paek S.K., Seok H.H., Chang E.M. et al. Clinical outcomes of single versus double blastocyst transfer in fresh and vitrified-warmed cycles. Clin. Exp. Reprod. Med. 2016; 43(3): 164-8.
30. Sunderam S., Kissin D.M., Crawford S.B., Folger S.G., Jamieson D.J., Warner L., Barfield W.D. Assisted reproductive technology surveillance – United States, 2014. MMWR Surveill. Summ. 2017; 66(6): 1-24.
31. Aleixandre-Benavent R., Simon C., Fauser B.C.JM. Trends in clinical reproductive medicine research: 10 years of growth. Fertil. Steril. 2015; 104(1): 131-7.
32. Check J.H., Wilson C., Choe J.K., Amui J., Brasile D. Evidence that high serum progesterone (P) levels on day of human chorionic gonadotropin (hCG) injection have no adverse effect on the embryo itself as determined by pregnancy outcome following embryo transfer using donated eggs. Clin. Exp. Obstet. Gynecol. 2010; 37(3): 179-80.
33. Павлова Т.В., Петрухин В.А., Струкова С.А. Особенности течения беременности и родов при экстракорпоральном оплодотворении с одноплодной беременностью. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2011; 4: 185-8. [Pavlova T.V., Petruhin V.A., Strukova S.A. The course of pregnancy and labor in extracorporeal circulation. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Medicine. Pharmacy/Belgorod State University Scientific Bulletin Medicine Pharmacy. 2011; 4: 185-8. (in Russian)]
34. Мансимова В.О. Современное состояние проблемы здоровья детей, рожденных в результате вспомогательных репродуктивных технологий. Педиатрическая фармакология. 2011; 8(2): 27-31. [Mansimova V.O. The current state of the problem of children health born in result of the assisted reproductive technologies. Pediatricheskaya farmakologiya. 2011; 8(2): 27–31. (in Russian)]
35. Pinborg A., Loft A., Aaris Henningsen A.K., Rasmussen S., Andersen A.N. Infant outcome of 957 singletons born after frozen embryoreplacement: The Danish National Cohort Study 1995–2006. Fertil. Steril. 2010; 94(4): 1320-7. Уточн. нумерацию.
36. Pelkonen S., Hartikainen A.L., Ritvanen A., Koivunen R., Martikainen H., Gissler M. et al. Major congenital anomalies in children born after frozen embryo transfer: a cohort study 1995-2006. Hum. Reprod. 2014;29: 1552-7.
37. Gibreel A., Badawy A., El-Refai W., El-Adawi N. Endometrial scratching to improve pregnancy rate in couples with unexplained subfertility: a randomized controlled trial. J. Obstet. Gynaecol. Res. 2013; 39(3): 680-4.
38. Greer I.A., Brenner B., Gris J.C. Antithrombotic treatment for pregnancy complications: Which path for the journey to precision medicine? Br. J. Haematol. 2014; 165(5): 585-99.
39. Shi W., Xue X., Zhang S., Zhao W., Liu S., Zhou H. et al. Perinatal and neonatal outcomes of 494 babies delivered from 972 vitrified embryo transfers. Fertil. Steril. 2012; 97(6): 1338-42.
40. Chambers G.M., Ledger W. The economic implications of multiple pregnancy following ART. Semin. Fetal Neonatal Med. 2014; 19(4): 254-61.
41. Lemos E.V., Zhang D., Van Voorhis B.J., Hu X.H. Healthcare expenses associated with multiple vs singleton pregnancies in the United States. Am. J. Obstet. Gynecol. 2013; 209(6): 586. e1-586. e11.
42. Li H.Z., Qiao J., Chi H.B., Chen X.N., Liu P., Ma C.H. Comparison of the major malformation rate of children conceived from cryopreserved embryos and fresh embryos. Chin. Med. J. (Engl.). 2010; 123(14): 1893-7.
43. Maheshwari A., Griffiths S., Bhattacharya S. Global variations in the uptake of single embryo transfer. Hum. Reprod. Update. 2011; 17(1): 107-20.
Received 01.02.2018
Accepted 02.03.2018
Shumovskaya, Victoria V., obstetrician gynecologist, post-graduate student, Ural Research Institute of Maternal and Infant Care, Ministry of Health of Russia.
620028, Russia, Yekaterinburg, Repina str. 1. Tel.: +79090103341. E-mail:
shumvictory@mail.ru
Putilova, Natalia V., MD, Associate Professor, Head of antenatal protection of the fetus, Ural Research Institute of Maternal and Infant Care,
Ministry of Health of Russia. 620028, Russia, Yekaterinburg, Repina str. 1. Tel.: +79222095490. E-mail:
putilova-1959@mail.ru
Mazurov, Dmitrii O., PhD, obstetrician gynecologist, head of the department, Ural Research Institute of Maternal and Infant Care, Ministry of Health of Russia.
620028, Russia, Yekaterinburg, Repina str. 1. Tel.: +73433581633. E-mail:
dmazurov@mail.ru
For citations: Shumovskaya V.V., Putilova N.V., Mazurov D.O. Features of formation of the fetoplacental complex following transfer of fresh and vitrified embryos in in vitro fertilization programs. Akusherstvo i Ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2018; (10): 20-4. (in Russian)
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.10.20-24
