Преждевременные роды (ПР) – важнейшая медико-социальная проблема, пути решения которой ведут к улучшению генофонда нации. Известно, что ПР – ведущая причина перинатальной, неонатальной смертности и заболеваемости, а также детской инвалидности [1]. В настоящее время основными задачами родовспомогательных служб являются: проведение лечебно-профилактических мероприятий перед наступлением, в том числе, первой беременности, во время беременности – ранняя диагностика угрожающих ПР, а самое важное – определение причин этого состояния [2, 3].
Современная ведущая парадигма, описывающая возможные причины возникновения ПР, – это этиологическая, патогенетическая и клиническая мимикрия процесса родоразрешения per se, независимо от срока гестации. В обоих случаях имеется один «общий путь»: маточный компонент, включающий усиление сократительной активности, «созревание» шейки матки (ШМ), ее сглаживание, размягчение и раскрытие, разрыв плодных оболочек. Gotsch F. и соавт. назвали эти изменения трехсторонним компонентом в «общем пути к родоразрешению» [4–6].
Биология беременности уникальна и требует «мирного» сосуществования в равной степени со стороны двух «хозяев». R. Romero называет ПР «преждевременным родовым синдромом» – это серия патологических процессов, потенциально приводящих к досрочному родоразрешению, которые включают: внутриутробную инфекцию, ишемизацию тканей матки, перерастяжение миометрия, аномальное аллогенное распознавание, аллергоподобный иммунный ответ (гиперчувствительность I типа), патологию шейки матки и эндокринные расстройства [7]. При родоразрешении в сроках между 21 и 24 неделями беременности гистологическое исследование плаценты в 94% случаев выявляет признаки хориоамнионита, что позволяет сделать вывод об инфекционном факторе как о ведущем в генезе ранних ПР, особенно экстремальных [8].
Терминология
В нашей стране отсутствуют какие-либо классификации, отражающие инфекционный статус амниотической жидкости, а также степень вовлечения плаценты и плода в инфекционно-воспалительный процесс, однако именно внутриамниотическая инфекция (ВАИ), являющаяся последствием микробной инвазии в амниотическую полость (МИАП), – основополагающий фактор в реализации инфекционного процесса [9–13].
Выделяют четыре возможных способа достижения патогенами амниотической полости: 1 – восходящий – из нижнего отдела генитального тракта; 2 – гематогенный; 3 – случайная контаминация при инвазивных внутриматочных манипуляциях; 4 – ретроградный заброс из маточных труб через брюшную полость (убедительных доказательных данных нет) [9, 14].
В 1983 г. Rudolph P. Galask [15] эмпирически доказал способность Streptococcus группы В к адгезии оболочек амниона с последующим проникновением в течение 8 ч к плоду, что подтвердило возможность контаминации амниотической полости без разрыва плодных оболочек и излития околоплодных вод. МИАП определяется как наличие микроорганизмов в амниотической полости, частота данного состояния зависит от клинической картины и гестационного срока. У беременных с угрожающими ПР и интактными плодными оболочками частота положительных микробных культур амниотической жидкости составляет 12,8% [7, 16]. Однако даже при отрицательном бактериологическом и/или молекулярно-биологическом исследовании у пациенток с ПР нельзя исключить наличие внутриамниотического воспаления (ВАВ), о чем свидетельствует повышенный уровень провоспалительных цитокинов [17]. ВАИ, или хориоамнионит, представляет собой инфекцию с сопутствующим воспалительным процессом околоплодных вод, плаценты, плода, плодных оболочек или децидуальной оболочки [18], то есть это комбинация МИАП и ВАВ [19].
Микробная инвазия в амниотическую полость: всегда ли патология?
Romero R. и соавт. [20] описывают МИАП как наименее клинически значимое и опасное изменение инфекционного статуса амниотической жидкости. Однако положительная культура может быть получена только в том случае, если соблюдены оптимальные условия культивирования, то есть поддержка роста конкретного микроорганизма. Современные методы детекции, в частности секвенирование гена 16S рибосомальной РНК (16S рРНК) возбудителя в сочетании с флуоресцентной гибридизацией in situ (FISH), позволили британским исследователям сделать важный вывод о возможности персистенции бактерий в плодных оболочках без стимуляции воспалительного ответа, что подтверждает недостаточность присутствия микроорганизмов для индукции ПР [21. В настоящее время все большему сомнению подвергается общепринятая парадигма об «абсолютной стерильности» плаценты; скорее, она, как и многие другие органы, содержит уникальный микробиом, наличие которого не связано с неблагоприятными исходами беременности [22, 23]. Эти данные еще раз доказывают необходимость воспалительного компонента в реализации микробной инвазии. При более детальном анализе микробиома околоплодных вод методом глубокого 16SрРНК-секвенирования были обнаружены бактериальные и вирусные (с помощью метагеномного секвенирования) биомассы, схожий состав микробиома отражался и в меконии новорожденных [24].
Роль воспаления в инициации преждевременных родов
Каждая из десяти пациенток с ПР и интактными плодными оболочками имеет признаки ВАВ, которое в большинстве случаев протекает субклинически; у этих пациенток высок риск не только ПР, преждевременного излития околоплодных вод (ПИОВ), но и осложнений раннего неонатального периода и материнской заболеваемости [25]. Среди известных этиологических причин спонтанных ПР именно ВАИ и ВАВ имеют наиболее хорошо изученную и доказанную причинно-следственную связь. ВАВ может быть инициировано несколькими причинами: микробной инвазией в амниотическую полость, DAMPs (молекулярный фрагмент, ассоциированный с повреждением (damage-associated molecular pattern) [26, 27]. Культуральная и микробиологическая детекция патогенов при данном состоянии невозможна, золотым стандартом выступает определение уровня интерлейкина (ИЛ)-6 в амниотической жидкости в концентрации более 2,6 нг/мл. Наиболее часто ВАВ наблюдается у пациенток: с ПР и интактными плодными оболочками; при бессимптомном укорочении шейки матки; при преждевременном разрыве плодных оболочек и у пациенток с симптомами клинического хориоамнионита при доношенном сроке [10, 25, 26, 28].
Воспаление – жизненно важный и необходимый для защиты от патогенов процесс [29]. Моноцитарная и лейкоцитарная инфильтрация тканей миометрия и шейки матки сопровождается увеличением экспрессии провоспалительных цитокинов: ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8. Сократительная активность миометрия резко увеличивается в результате каскадного поступления ионов кальция в гладкомышечные клетки под влиянием ИЛ-1, дополнительный вклад вносят простагландины (ПГ) ПГ F2α и ПГ Е2 под влиянием «тройки»: ИЛ-1β+ИЛ-6+ИЛ-8 [30]. Дальнейшая экспозиция провоспалительными цитокинами приводит к стимуляции экспрессии матриксных металлопротеиназ (ММП), в частности MMП-9, которая вызывает деградацию внеклеточного вещества и, как следствие, ремоделирование ШМ. Гладкомышечные клетки миометрия и ШМ обладают бимодальной функциональностью – и как истинная гладкомышечная клетка, и как иммунная клетка. На этом факте основан противовоспалительный эффект влагалищного прогестерона, который ингибирует липополисахарид(ЛПС)-индуцированную экспрессию ИЛ-6 как на уровне мРНК, так и на уровне синтеза белка. Эмпирически было доказано, что происходит 40% снижение концентрации супернатанта белка ИЛ-6 и восстановление мРНК ИЛ-6 до исходного уровня при ЛПС-индуцированном воспалении [30–32]. Аналогичные события, связанные с лизисом межклеточного матрикса, происходят в плодных оболочках. Амнион представляет собой тонкую бессосудистую оболочку, состоящую из пяти различных слоев: клеточный, базальная мембрана, компактный, фибробластный и наружный губчатый. Биохимия разрыва плодных оболочек включает в себя ряд сложных взаимодействий, таких как ферментативная активация, приводящая к деградации внеклеточного матрикса, и апоптотическое ремоделирование. Микробная инвазия вызывает «массовую» деградацию коллагена посредством прямого протеолиза и активации ММП, стимуляции клеток врожденного иммунитета и продукции провоспалительных цитокинов и хемокинов (ИЛ-1β, ИЛ-6, фактор некроза опухоли (ФНО)-α, моноцитарный хемотаксический фактор 1), вызывая вторичную супериндукцию синтеза ММП, приводящую к биомеханическому ослаблению мембраны и разрыву плодных оболочек [33, 34].
Таким образом, итогом каскада патогенетической цепи родоассоциированных провоспалительных изменений являются: индукция утеротонической активности миометрия; деградация внеклеточного матрикса плодных оболочек; созревание ШМ как следствие гиперсекреции ММП и снижения экспрессии их ингибиторов [6, 35, 36]. То есть происходят абсолютно те же процессы, что и при физиологических родах, за исключением времени возникновения указанных событий.
Эволюция проявлений хориоамнионита
Хориоамнионит – прогрессирующий инфекционный процесс, который может возникнуть до, во время или после родов; может быть острым, подострым или хроническим. Длительное хроническое течение хориоамнионита ассоциировано с ретинопатией недоношенных, очень низкой массой тела при рождении и нарушением развития головного мозга у недоношенного ребенка [8].
Существует несколько систем классификации и оценки тяжести острого хориоамнионита. Наиболее широко используемой в Европе и США является рекомендованная Комитетом по изучению инфекций в амниотической жидкости Общества детской патологии система, предложенная Redline и соавт. в 2003 г. [37]. Острые воспалительные повреждения плаценты классифицируют по 2 категориям: материнский и плодовый воспалительные ответы. Тяжесть инфекционного процесса описывают различными стадиями и степенями. Термин «стадия» относится к прогрессированию заболевания на основе вовлечения анатомических областей, инфильтрированных нейтрофилами, в то время как «степень» описывает интенсивность острого воспалительного процесса. В контексте материнской воспалительной реакции стадия I характеризуется наличием нейтрофилов в хорионе или субхорионическом пространстве; стадия II – нейтрофильной инфильтрацией соединительной ткани хориона и/или амниона; стадия III – некрозом тканей амниона с дегенерацией нейтрофилов (кариорексис). Степень I (от легкой до умеренной) определяется при отдельном небольшом скоплении нейтрофилов, диффузно проникающих через слои хориона, хориальную пластину или амнион. Степень II (тяжелая) наступает при наличии трех и более микроабсцессов в хорионе, которые определяются как слияние нейтрофилов, общим размером не менее 10×20 клеток. Микроабсцессы обычно расположены между хорионом и децидуальной оболочкой и/или под хориальной пластиной [38, 39].
Восходящий путь инфицирования из нижних половых путей является наиболее распространенным в развитии ВАИ [6, 38, 40–42]. В то время как у всех беременных нижний генитальный тракт колонизирован микроорганизмами, у подавляющего большинства не развивается воспалительный процесс. Шеечная слизь («слизистая пробка») представляет собой анатомический (механический), иммунологический и функциональный барьер для восходящей инфекции. Полость матки нестерильна и имеет свой нормальный уникальный микробиом, при этом децидуальное пространство остается интактным по микробному статусу [43, 44]. Восходящий путь инфицирования микроорганизмами при ПР проходит в несколько этапов. Стадия I соответствует изменению микрофлоры влагалища/шейки матки – колонизации облигатными или массивному росту факультативных патогенов. Следующим барьером являются плодные оболочки; микроорганизмы колонизируют область перешейка матки между амнионом и хорионом (стадия II). Далее микроорганизмы инвазируют слои амниона (амнионит) и достигают амниотической полости, что приводит к ВАИ (стадия III), затем через входные ворота инфекции микробы могут «атаковать» плод (стадия IV). Очаги проникновения микробов к плоду включают дыхательные пути (в результате периодической активации дыхательной мускулатуры), желудочно-кишечный тракт (в процессе заглатывания амниотической жидкости), кожу и ухо, в определенные гестационные сроки возможна контаминация конъюнктивы [38, 45].
Первоначально считалось, что нейтрофилы амниотической жидкости имеют исключительно материнское происхождение. Тем не менее экспериментальные данные показали, что они могут иметь и плодовое – из сосудов хориона плода или смешанное происхождение. Исследователи из Национального института детского здоровья и развития человека Eunice Kennedy Shriver (США) с помощью метода FISH определяли происхождение нейтрофилов, инфильтрирующих амниотическую полость и/или плодные оболочки. Полученные результаты генетической дактилоскопии профилей ДНК показали, что у 43% (6/14) женщин в околоплодных водах, полученных с помощью амниоцентеза, преобладали фетальные нейтрофилы, у 21% (3/14) женщин наблюдалась смесь нейтрофилов фетального и материнского происхождения. В 71% случаев наличия фетальных нейтрофилов произошли экстремально ранние ПР [46–48].
Плод как объект инфекционной агрессии
Любая микробная инвазия в амниотическую полость может протекать транзиторно, не оставляя катастрофических последствий, эффективно элиминируясь иммунными «силами» организма, либо при дефектах в «системе защиты» происходят прогрессия и поражение плода. В 30% случаев ВАИ в кровотоке плода выявляются бактерии, что приводит к системной воспалительной реакции у плода (СВРП). При наличии данного синдрома имеется значительно более высокий риск возникновения долгосрочных осложнений, таких как церебральный паралич и хроническая патология легких. Данные осложнения у недоношенных новорожденных вызваны в большей степени последствиями внутриутробного воспалительного процесса [49].
Синдром СВРП – состояние, характеризующееся системной активацией его врожденной иммунной системы, с признаками полиорганного поражения и более высоким уровнем заболеваемости, независимо от гестационного возраста. Субклинический хориоамнионит – наиболее частая причина синдрома СВРП. Он представляет фетальный аналог синдрома системного воспалительного ответа у взрослых. Термин «синдром СВРП» был предложен в 1997 г. Gomez R. и соавт. [50] на основании анализа образцов крови плода и амниотической жидкости, полученной путем амнио- и кордоцентеза. Частота СВРП при спонтанных ПР составляет около 39%; интересно и объяснимо, что СВРП присутствует почти у 50% плодов с ПИОВ. Ведущим диагностическим критерием синдрома СВРП является наличие ИЛ-6 в плазме пуповинной крови в концентрации более 11 пг/мл [7, 38, 51]. Прогресс ультразвуковой визуализации, разработка новых функциональных методов предлагают консервативные способы получения диагностических критериев. Одним из основных органов, участвующих в развитии иммунной системы плода, является вилочковая железа. Размеры тимуса менее 5-го процентиля коррелируют с ВАИ, что можно объяснить его инволюцией из-за миграции лимфоцитов и активации провоспалительного пути. Ультразвуковые маркеры ВАИ обнаруживаются и в других органах, например, в сердце отмечается более высокое отношение пиковой скорости кровотока в ранней диастоле (волна Е) к пиковой скорости потока в поздней диастоле (волна А) в обоих желудочках, парадоксальные движения миокарда с продольным расширением в систолу. Также оцениваются особенности кровотока в селезеночной вене (при СВРП отмечается прерывистый характер тока крови). Сонографические изменения морфологии надпочечников плода коррелируют не только с СВРП (объем надпочечников ≥405 мм3), но и с риском возникновения ПР [52, 53].
Определение гестационных тканей, ответственных за активацию ВАВ, является важным шагом в понимании этапов развития и прогрессии синдрома СВРП, а также в поиске потенциальных методов лечения. Большая часть данных литературы описывает непосредственное участие легких плода [54, 55]. Однако в последнее время угол зрения смещен на кожу, которая представляет собой большой, обильно васкуляризированный и иммунокомпетентный орган, находящийся в постоянном контакте с околоплодными водами. В экспериментах на животных было доказано, что ЛПС-индуцированное воспаление приводит к воспалительному ответу со стороны кожи, который проявляется увеличением мРНК ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8 уже через 16 ч. Новый вектор современной терапии – генно-инженерные препараты – находит применение и в перинатологии, пока экспериментальной. Так, введение препарата Anakinra (рекомбинантный антагонист рецептора ИЛ-1) значительно уменьшало воспалительные изменения (50 мг при интраамниальном введении и 100 мг при подкожном введении беременным) [56, 57].
В проспективном аналитическом исследовании 120 недоношенных новорожденных оценивали краткосрочные и долгосрочные осложнения через год после рождения с синдромом СВРП. Процент младенцев с аномальным коэффициентом развития (DQ) был больше в группе с СВРП (10% против 1,8%). В австрийском исследовании 57/176 (32%) новорожденных имели неблагоприятные перинатальные исходы (бронхо-легочная дисплазия (БЛД), перивентрикулярная лейкомаляция (ПВЛ), внутрижелудочковое кровоизлияние (ВЖК), ранний и поздний дебют септических осложнений и/или смерть), которые сопровождались более высокой концентрацией ИЛ-6 в пуповинной крови и более низким гестационным возрастом на момент рождения [51, 58].
Клиническое обоснование применения диагностического амниоцентеза
Антенатальное инфекционное воздействие является ведущим фактором риска развития ПР и основной причиной заболеваемости и смертности у новорожденных. Пионером в исследовании данной патологии является R. Romero. При анализе 1452 случаев в 436 (30%) из них ПР имели клинически «молчащий» хориоамнионит; женщины с «тяжелым» воспалением имели более короткий интервал от амниоцентеза (с целью диагностики ВАВ/ВАИ) до родоразрешения и, следовательно, более ранний гестационный срок на момент родов. Новорожденные от матерей с «тяжелым» воспалением имели достоверно меньшую массу тела и баллы по шкале Апгар [59]. ИЛ-6 является маркером прогнозирования ПВЛ и ВЖК у новорожденных, а также других осложнений неонатального периода [17, 18, 38]. ВАИ/ВАВ еще до рождения приводят к гистологическим изменениям в легких, которые аналогичны наблюдаемым при БЛД, что проявляется повышением экспрессии ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8, ФНО-α, коллагена I типа и снижением выработки сосудисто-эндотелиального фактора роста (VEGF), сурфактантного белка типов А, В и С в легочной ткани [49, 60].
ВАВ, даже при отсутствии доказанной инфекции, встречается у 80% пациенток с истмико-цервикальной недостаточностью (ИЦН), что ухудшает прогнозы и исходы. Субклинический хориоамнионит является важным фактором риска преждевременного укорочения и созревания шейки матки, поэтому во многих ведущих клиниках амниоцентез рекомендован как объективный метод для исключения воспаления/инфекции до хирургической коррекции ИЦН для наложения таргетного, или селективного, серкляжа. У пациенток с ИЦН и ВАИ/ВАВ применение антибиотиков (цефтриаксон, кларитромицин и метронидазол) сопровождалось разрешением ВАВ или инфекции в 75% случаях и было связано с успехом лечения – в около 60% [61].
Новые возможности фармакологического менеджмента
Новое – это хорошо забытое старое, роль препаратов прогестерона и антибиотиков остается актуальной. В работе, проведенной американскими и корейскими исследователями, из 62 пациенток с угрожающими ПР и наличием лабораторно подтвержденного ВАВ/ВАИ 50 получали антибактериальную терапию, успешное лечение отмечено у 16/50 (32%) [62]. Японскими исследователями показан положительный эффект от антибактериальной терапии ампициллин-сульбактамом и азитромицином (схема 2) на частоту заболеваемости БЛД при ПИОВ в сроках 22/27 недель гестации. Заболеваемость БЛД у недоношенных, получавших схему 2, была значительно ниже, чем в группе, получавшей ампициллин/цефазолин + кларитромицин (схема 1), даже с учетом гестационного возраста на момент излития вод (ОШ 0,02; ДИ 95%). Общее количество дней на искусственной вентиляции легких (ИВЛ) было значительно ниже в группе, получавшей схему 2, чем в группе, получавшей схему 1 [63].
Роль прогестерона в профилактике и лечении ПР остается несомненной, и исследователи находят новые потенциальные мишени его воздействия в блокировании путей инициации родовой деятельности. Прогестерон стимулирует местный противовоспалительный ответ при ЛПС-индуцированном воспалении на границе тканей мать–плод, характеризующийся уменьшением эффекторных Т-клеток, активированных макрофагов и нейтрофилов, а также повышением регуляторных Т-клеток; кроме того, ослабляет экспрессию генов, связанных с провоспалительной активацией (например, Casp11, Pycard, Nod1) [64].
Экспериментальные исследования на животных позволяют использовать новые терапевтические подходы. Многие из них направлены на коррекцию (ослабление) реакции системного воспаления у матери с целью улучшения качества жизни новорожденного. Используются ЛПС-индуцированные воспалительные модели на животных (системного материнского воспаления – внутрибрюшинная инъекция ЛПС и ВАВ – интраамниальное введение ЛПС). Системное воспаление стимулирует материнский цитокиновый каскад, но мягкий провоспалительный ответ плода. Интраамниальное введение ЛПС вызывало фетальный цитокиновый «шторм». В качестве терапевтического метода применялся Эксендин/Эксенатид-4 (Ex4) – агонист рецепторов глюкагоноподобного полипептида, который используется у больных сахарным диабетом. Кроме этого, препарат обладает рядом протективных эффектов и в фокусе ПР предотвращает вызванную воспалением миграцию макрофагов и высвобождение провоспалительных цитокинов in vitro и in vivo. Новорожденные мыши, получавшие Ex4, демонстрировали профиль цитокинов, подобный здоровым контрольным новорожденным; отмечались иммуномодулирующие эффекты с поляризацией макрофагов и с подавлением пула регуляторных Т-клеток CD8+ [65].
Вопросы безопасности, практической значимости и этики
Возможности диагностического амниоцентеза многогранны и не лимитируются исключительно диагностикой анеуплоидий. В Европе и США, а также в ряде стран Юго-Восточной Азии его применение для диагностики/исключения МИАП/ВАВ/ВАИ является рутинной процедурой при наличии показаний [13, 19, 27]. Для оценки эффективности полученных при амниоцентезе данных и их влияния на неонатальные исходы пациенток с ПР и интактными плодными оболочками был проведен многофакторный анализ, который показал, что после корректировки конфаундеров гестационный возраст на момент родоразрешения и проведения амниоцентеза оставался значимо различным. При этом в группе с амниоцентезом были лучшие исходы для новорожденных, чем у группы без амниоцентеза как в отношении краткосрочных (ОШ 0,19; 95% ДИ 0,07–0,55), так и долгосрочных (ОШ 0,15; 0,05–0,46) результатов [66, 67]. Результаты исследования безопасности проведения генетического амниоцентеза в сроках более 20 недель свидетельствуют о безопасности выполняемой процедуры, не коррелируют с показателями частоты ПР, гестационного возраста и массы тела при рождении и в целом аналогичны тем же результатам, когда амниоцентез выполнялся до 20 недель [68].
Амниоцентез – инвазивная диагностическая процедура, но современная ультразвуковая техника и девайсы позволяют ее делать максимально бережно и безопасно для пациентки и ее будущего ребенка. Как и от любой другой манипуляции, пациентка вправе отказаться при наличии необоснованных предрассудков о возможных последствиях, однако научные факты и опыт не подтверждают эти опасения. Стоит отметить, что ПР, как и ПИОВ, вызывает не пункция амниотической полости, а инфекция и катастрофические последствия воспаления, неразлучно сопутствующие ей. В научных исследованиях процедура трансабдоминального амниоцентеза обязательно должна получить одобрение местного этического комитета.
Заключение
Большая часть нозологий в медицине вообще и в акушерстве в частности полиэтиологична и, вероятно, полигенна с особой ролью эпигенетического воздействия. ПР – не исключение, так как имеют огромное множество точек приложения и воздействия повреждающих факторов. Именно поэтому, только события с четко доказанной причинно-следственной связью могут быть достоверно изучены и, самое важное, подвергнуты терапевтической коррекции. Инфекционный фактор, как ведущий и максимально доказанный, требует регулярного динамического мониторинга в течение беременности, и при наличии обоснованных подозрений и/или объективного его присутствия – незамедлительной коррекции. Учитывая этапность развития воспалительного процесса, возможную транзиторную персистенцию патогенов с индукцией провоспалительного ответа, диагностический трансабдоминальный амниоцентез под ультразвуковой ассистенцией должен рассматриваться как значимый элемент в верификации диагноза угрожающих и неминуемых ПР с последующей коррекцией акушерского менеджмента в зависимости от полученных результатов.
