Prognostic value of the determination of interleukins-6, -8, and tumor necrosis factor-α in the serum and amniotic fluid of patients with early amniorrhea

Bolotskikh V.M., Selyutin A.V., Selkov S.A.

D.O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology, North-Western Branch, Russian Academy of Medical Sciences, Saint Petersburg
Objective: to study the level of interleukin (IL)-6, IL-8, and tumor necrosis factor-α (TNF-α) in the serum and amniotic fluid of patients with early amniorrhea (EA) while pursuing an active wait-and-see policy.
Subjects and methods. A study group comprised 68 patients with EA and full-term pregnancy, without severe obstetric and somatic abnormalities; a control group consisted of 29 patients with full-term pregnancy and timely amniorrhea. The serum and amniotic fluid levels of IL-6, IL-8, and TNF-α were once measured in the patients of both groups during their delivery.
Results. As compared to the control group, the study group was found to have a statistically significant increase in the peripheral blood serum levels of IL-8 and TNF-α. No IL-6 concentration changes were observed in the compared groups. At the same time there was a correlation between the amniotic fluid levels of IL-8 and TNF-α in the study group women while it was essentially slighter in the control group. The peripheral blood serum showed the reverse.
Conclusion. The cytokines play an important role in the mechanisms of pathogenesis of EA. The equal concentration of IL-6 in the peripheral blood serum and amniotic fluids in the compared groups may suggest that there is no risk for pyoseptic complications when pursuing the active wait-and-see policy proposed by the authors for EA in the women selected in accordance with the above criteria.

Keywords

early amniorrhea
full-term pregnancy
interleukins-6
-8
tumor necrosis factor-α
active wait-and-see policy

До настоящего времени преждевременное излитие околоплодных вод (ПИОВ) представляет
собой сложную акушерскую проблему, которая в значительной степени остается неразрешенной
в связи с отсутствием единого мнения относительно тактики ведения беременности и родов
при данной патологии [1, 7, 11]. Частота ПИОВ при доношенном сроке варьируется, по данным
ряда авторов. от 10 до 19% [1, 11]. Значительное различие в подходах к методам родоразрешения при ПИОВ обусловлено в первую очередь тем, что до настоящего времени недостаточно исследованными остаются вопросы этиологии и механизмов патогенеза изучаемой патологии.

Во многих работах огромную роль в патогенезе ПИОВ уделяют провоспалительным цитокинам,
таким как интерлейкин-1 (ИЛ-1), фактор некроза опухоли-α (ФНО-α), интерлейкин-6 (ИЛ-6),
ИЛ-8 [12, 14]. По данным, полученным R. Romero и соавт. , U. Santhanam и соавт., цитокины влияют на синтез гликозаминогликанов [12, 14]. В частности, M.L. Casey и соавт. показали, что ИЛ-1 увеличивает биосинтез гиалуронидазы клетками хориона, что может приводить к снижению прочности плодных оболочек [5]. Это наблюдение совпадает с мнением S.M. Skinner и соавт., утверждавших, что плодные оболочки пациентов с ПИОВ содержали пониженную концентрацию гиалуроновой кислоты, вследствие чего плодный пузырь терял эластичность, становился хрупким и разрывался при незначительном напряжении [16].

В других исследованиях при сравнении нескольких цитокинов, повышающихся и при
преждевременных родах и при ПИОВ, относительно их способности вызывать апоптоз плодных оболочек было отмечено, что одним из ведущих индукторов апоптоза, вероятно, является ИЛ-1β [10].

Ряд авторов, в частности A. Shobokshi и соавт., изучали уровни ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-α у беременных с ПИОВ в сочетании с инфекцией в околоплодных водах и при ее отсутствии. Авторы пришли к выводу, что цитокины не играют принципиальной роли в патогенезе ПИОВ [15].

Много внимания уделяется роли цитокинов как факторов проявления воспалительных процессов в организме рожениц и маркеров таких осложнений, как хориоамнионит, эндометрит и т.д. В частности, предполагается, что определение уровня ИЛ-1 является наилучшим прогностическим критерием развития выраженного хориоамнионита [3].

F. Saji в своих работах определял содержание цитокинов (ИЛ-1, ФНО-α, ИЛ-6, ИЛ-8) в сыворотке крови беременных с наличием или отсутствием хориоамнионита и исследовал эти показатели в качестве предикторов хорионамнионита, определяемого гистологическими методами. Содержание ИЛ-6 в этих группах существенно не отличалось, но наблюдалась положительная корреляция по этому показателю в сыворотках материнской и пуповинной крови. Автор считает, что по сравнению с другими маркерами, такими как лейкоцитоз и концентрация белков острой фазы, определение содержания ИЛ-6 в сыворотке материнской крови было более чувствительным и специфичным для выявления хориоамнионита [13].

Таким образом, несмотря на многочисленные исследования характера синтеза и секреции ИЛ-6 и ИЛ-8, а также ФНО-α при ПИОВ, на данный момент нет однозначных выводов об участии этих биологически активных молекул в механизме развития изучаемой патологии.
Также окончательно не установлены показатели концентрации цитокинов, по которым можно
прогнозировать повышенный риск развития гнойно-септических осложнений при ПИОВ.
Дальнейшие исследования в данных направлениях позволили бы уточнить этиологию и патогенез ПИОВ и, возможно, внести коррективы в тактику ведения беременности и родов, осложнившихся ПИОВ при доношенном сроке.

Цель исследования: определить характер изменения содержания ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО-α у пациенток с ПИОВ при доношенном сроке беременности.

Материал и методы исследования

Основную группу составили 68 женщин при доношенном сроке беременности. Критериями
включения в основную группу было наличие у беременных: ПИОВ, срок беременности 37–40 нед, отсутствие биологической готовности к родам (шейка матки незрелая, созревающая), отсутствие показаний для экстренного родоразрешения.

Из исследования были исключены беременные с признаками восходящей инфекции, с выраженной акушерской (рубцом на матке, многоплодной беременностью, крупным плодом, декомпенсированной плацентарной недостаточностью, начавшейся гипоксией плода, тазовым
предлежанием плода, хронической урогенитальной инфекцией и т.д.) и соматической патологией (сахарным диабетом, бронхиальнаой астмой и т.д.).

В отношении пациенток основной группы использовали активно-выжидательную тактику до 72 ч безводного периода. Проводили комплексное обследование состояния беременной и плода. Для профилактики восходящей инфекции при длительности безводного периода более 12 ч начинали антибактериальную терапию, включая антибактериальные вагинальные свечи при поступлении в родильное отделение и затем — по схеме. Проводили подготовку к родам
спазмолитиками, антиоксидантами, антигестагенами (Мифепристон назначали после ПИОВ
по 0,2 г дважды: непосредственно после излития околоплодных вод и через 6 ч при отсутствии
регулярной родовой деятельности; патент РФ № 2408375). При достижении оптимальной биологической готовности к родам или появлении признаков восходящей инфекции проводили
родовозбуждение.

Контрольную группу составили 29 пациенток с доношенным сроком беременности, со своевременным излитием околоплодных вод, без тяжелой акушерской и соматической патологии.
Забор крови и околоплодных вод проводили в обеих группах однократно при излитии околоплодных вод. Околоплодные воды собирали катетером в стерильную пробирку при вагинальном исследовании.

Определениеконцентрациицитокиноввсыворотке периферической крови, околоплодных
водах проводили с помощью флуоресцентных микрочастиц методом проточной цитофлуориметрии (СВА-формат). Исследование проводили с помощью реактивов «Human ИЛ-6 Flex Set», «Human ИЛ-8 Flex Set», «Human ФНО-α Flex Set» (микрочастицы и антитела) и набора буферных растворов «Human Soluble Protein Master Buffer Kit» производства фирмы «BD Bioscience».

По параметрам прямого и бокового светорассеянияопределялиобласть,содержащуюмикрочастицы. По параметрам флуоресценции в красной и инфракрасной областях определяли специфичные к каждому из исследуемых аналитов микрочастицы. Концентрация исследуемых аналитов характеризовалась интенсивностью флуоресценции фикоэритрина. Полученные данные анализировали с помощью программного обеспечения «FCAP Array» производства фирмы «BD
Bioscience» (США).

Принцип метода заключается в определении лигандов (в данном случае цитокинов), сорбирующихся на микрочастицах, покрытых специфическими антителами. В дальнейшем, к связавшимся с микрочастицами цитокинам добавляли вторые антитела, меченные флюорохромом. Полученные образцы анализировали на проточном цитофлуорометре FACSCanto II (BD, USA). Статистическую обработку данных проводили с помощью программного обеспечения SPSS-13. Для определения статистически значимых различий между контрольной и основной группами был использован непараметрический критерий Манна-Уитни.

Результаты исследования и их обсуждение

Выявлено статистически значимое увеличение содержания ИЛ-8 и ФНО-α в сыворотке периферической крови женщин основной группы по сравнению с контрольной (p<0,05), в то время
как изменений концентрации ИЛ-6 не наблюдалось (p>0,05; таблица 1).

Таблица 1. Содержание цитокинов в сыворотке периферической крови (пкг/мл).

При исследовании особенностей уровней ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО-α в околоплодных водах у пациенток исследуемых групп, также обнаружено достоверное увеличение содержания ИЛ-8
и ФНО-α (p<0,05). При этом концентрация ИЛ-6 в исследуемых группах, так же, как и в сыворотке
периферической крови, была практически одинаковая (p>0,05; таблица 2).

Таблица 2. Содержание цитокинов в околоплодных водах (пкг/мл).

Отмечена корреляция между содержанием ИЛ-8 и ФНО-α в околоплодных водах женщин основной группы (коэффициент корреляции Спирмена R=0,824) при том, что в околоплодных
водах женщин контрольной группы она была выражена существенно слабее (R=0,589).

В сыворотке периферической крови отмечена обратная картина: относительно высокая корреляция между содержанием этих цитокинов у пациенток контрольной группы (R=0,674) и
полное ее отсутствие в сыворотках женщин основной группы (R=0,125).

По предположениям М. Trautmann и соавт., в результате микробной инвазии в амниотическую полость концентрация ИЛ-8 у пациенток при ПИОВ повышена. Этот хемокин привлекает в очаг воспаления и активирует нейтрофилы, что в свою очередь приводит к усилению продукции эластазы нейтрофилов, повреждающей плодные оболочки [17]. Повышенный уровень ИЛ-8 в сыворотке периферической крови и в околоплодных водах в нашем исследовании, вероятно, подтверждает данный механизм ПИОВ.

При сравнении групп женщин с ПИОВ и со своевременным излитием вод В. Jacobsson и соавг. исследовали содержание в околоплодных водах ИЛ-6 и ИЛ-8, кроме того, околоплодные воды были обследованы на наличие уреаплазм, микоплазм и условно-патогенной микрофлоры. Полученные данные свидегельсгвуют о том, что уровень ИЛ-6 в околоплодных водах коррелирует с наличием внутримагочной инфекции, а уровень ИЛ-8 взаимосвязан с повышенным риском наступления преждевременных родов [9|. Низкий уровень ИЛ-6 в нашем исследовании, возможно, указывает на то, что в группы отбирались пациентки, как и планировалось, без хронической урогенитальной инфекции. Однако повышенный уровень ИЛ-8 в основной группе не связан с преждевременными родами, так как в группы отобраны женщины с доношенным сроком беременности. Низкая концентрация ИЛ-6 во всех исследованных образцах, не позволившая сделать выводы о возможных изменениях содержания этого цитокина в зависимости от течения беременности и своевременности излития околоплодных вод, также может объясняться преимущественно ауто- и паракринным характером его действия. Невысокий уровень ИЛ-6 в наших исследованиях не дает возможности проверить теорию S. J. Fortunato и соавт. о том. что ИЛ-6 неучаствуег в процессе апоптоза клеток плодных оболочек [6|. Результаты нашего исследования подтверждаюг мнение многих исследователей, что ИЛ-6 играет важную роль в инициации развития родовой деятельности независимо от срока беременности и причин появления маточной активности.

Полученные нами данные о скоординированном увеличении концентрации ФНО-а в 1,43 раза
и ИЛ-8 в 1,52 раза в околоплодных водах женшин основной группы, могут свидетельствовать
о патологических нарушениях в цитокиновой сети плодово-плацентарного комплекса, которые, вероятно, вызваны в том числе и неинфекционным воспалительным процессом.

A. J. Кееlan и соавт. считают, что ФНО-а может играть важную роль в патогенезе ПИОВ за счет его
способности стимулировать выработку простагландина Е2 амниотическими клетками, клетками хориона и децидуальными клетками 110]. В нашем исследовании повышенное содержание ФНО-а в основной группе, вероятно, связано с этим механизмом патогенеза ПИОВ. Мнение же F. Arechavalета-Velasco и соавт., С.А. Селькова и соавт.. относительно участия ФНО-а в развитии ПИОВ, заключается в том. что данный цитокин участвует в механизме развития второго типа апоптоза и внеклеточной матричной деградации в околоплодных оболочках. Причем данный процесс обусловлен участием рецепторов к ФНО-а [2, 4],

Другим основным патогенетическим механизмом ПИОВ. в котором участвует цитокин ФНО-а, по мнению F. Vadillo-Оrtega, является активация и усиление экспрессии матриксной металлоротеиназы-9 (ММР-9). что приводит к разрушению соединительной ткани до начала родовой деятельности. Хотя механизм индукции синтеза и активации ММР-9 клетками плодных оболочек не известен, тем не менее при беременности, осложненной внутриматочной инфекцией, паракринное и/или аутокринное действие
провес па л и тельного цитокина ФНО-а может инициировать эти процессы [18|. Также ФНО-а
снижает уровень тканевого ингибитора ММР, что может приводить к повышению металлопротеиназной активности в плодных оболочках [6|.

В соответствии со сделанным в работе Е. Наtzidaki и соавт. выводом о значимости определения содержания ИЛ-6 в материнской крови как критерия угрозы хориоамнионита [8], из полученных нами данных следует, что пациенткам основной группы не угрожает развитие хориоамнионита. Это в свою очередь дает возможность предположить, что проведение активно-выжидательной тактики у беременных с ПИОВ по предложенной нами методике весьма оправдано и не приводит к гнойно-септическим осложнениям у пациенток, отобранных по вышеуказанным критериям.

Таким образом, полученные данные, указывающие на достоверное увеличение уровней ИЛ-8
и ФНО-а в сыворотке периферической крови и в околоплодных водах у пациенток основной
группы, позволяют предположить, что цитокины играют важную роль в механизмах патогенеза
ПИОВ.

Практически одинаковая концентрация ИЛ-6 в сыворотке периферической крови и в околоплодных водах у пациенток исследуемых групп можег указывагь на отсутствие угрозы развития гнойно-септических осложнений при проведении предложенной нами активно-выжидательной тактики при ПИОВ, у пациенток, отобранных по вышеуказанным критериям.

Дальнейшее изучение особенностей уровня различных цитокинов у пациенток с ПИОВ позволят уточнить патогенез ПИОВ, тактику ведения пациенток при ПИОВ и. вероятно, разработать методы профилактики данной акушерской патологии.

References

Dvorjanskij S.A., Araslanova S.N. Prezhdevremennye rody (prolongirovanie nedonoshennoj beremennosti, oslozhnennoj prezhdevremennym izlitiem vod). – M.: Medicinskaja kniga; N. Novgorod: Izdatel'stvo NGMA, 2002. – S. 93–95.
2. Sel'kov S.A., Pavlov O.V., Seljutin A.V. Citokinovaja set' i makrofagi placenty v reguljacii rodovoj dejatel'nosti// Bjul. jeksper. biol. – 2000. – T. 129, № 6. – S. 668–671.
3. Suhih G.T., Van'ko L.V. Immunologija beremennosti. – M.: Izd-vo RAMN, 2003.
4. Arechavaleta-Velasco F., Mayon-Gonzalez J., Gonzalez-Jimenez M. Association of type II apoptosis and 92 - kDa type IV collagenase expression in human amniochorion in prematurely ruptured membranes with tumor necrosis factor receptor - 1 expression // J. Soc. Gynecol. Invest. – 2002. – Vol. 9, № 2. – R. 60–67.
5. Casey M.L., Cox S.M., Beutler B. Cachectin tumor necrosis factor-alpha formation in human decidua: potential role of cytokines in infection-induced preterm labor // J. Clin. Invest. – 1989. – Vol. 83. – P. 430.
6. Fortunato S.J., Menon R., Lombardi S.J. Role of tumor necrosis factor-alpha in the premature rupture of membranes and preterm labor pathways // Am. J. Obstet. Gynecol. – 2002. – Vol. 187, № 5. – P. 1159 –1162.
7. Granstrom l. Cervical priming and labor induction with vaginal application of 3 mg Pge2 in suppositories in term pregnant women with premature rupture of amniotic membranes and unfavorable cervix // Acta Obstet. Gynecol. Scand. – 1987. – Vol. 66, № 5. – P. 429–431.
8. Hatzidaki E., Gourgiotis D., Manoura A. Interleukin-6 in preterm premature rupture of membranes as an indicator of neonatal outcome // Acta Obstet. Gynecol. Scand. – 2005. – Vol. 84, № 7. – R. 632–638.
9. Jacobsson B., Mattsby-Baltzer I., Andersch B. Microbial invasion and cytokine response in amniotic fluid in a Swedish population of women with preterm prelabor rupture of membranes // Acta Obstet. Gynecol. Scand. – 2003. – Vol. 82, № 5. – R. 423–431.
10. Keelan J.A., Blumenstein M., Helliwell R.J. Cytokines, prostaglandins and parturition - a review// Placenta. – 2003. – Vol. 24 (suppl. A). – P. S 33 – S46.
11. Ladfors L. Prelabor rupture of the membranes at or near term. Clinical and epidemiological studies. – Göteborg: Sahlgrenska University Hospital., 1999.
12. Romero R., Yoon B., Mazor M. et al. A comparative study of the diagnostic performances of amniotic fluid glucose, WBC count, interleukin-6, and Gram stain in detection of microbial invasion in patients with preterm premature rupture of membranes // Am. J. Obstet. Gynecol. – 1993. – Vol. 169. – P. 839–851.
13. Saji F. The pathophysiologic roles of interleukin-6 in human disease // Ann. Intern. Med. – 1998. – Vol. 128. – P. 127–137.
14. Santhanam U., Avila C., Romero R. et. al. Cytokines in normal and abnormal parturition: elevated amniotic fluid interleukin-6 levels in women with premature rupture of membranes associated with intrauterine infection // Cytokine. – 1991. – Vol. 3. – P. 155.
15. Shobokshi A., Shaarawy M. Maternal serum and amniotic fluid cytokines in patients with preterm premature rupture of membranes with and without intrauterine infection // Int. J. Gynaecol. Obstet. – 2002. – Vol. 79, № 3. – R. 209–215.
16. Skinner S.M., Liggins G.C. Glycosaminoglycans and collagen in human amnion from pregnancies with and without premature rupture of the membranes // J. Dev. Physiol. – 1981. – Vol. 3. – R. 111–121.
17. Trautmann M., Dudley D. Amnion cell biosynthesis of interleukin-8. Regulation by inflammatory cytokines // J. Cell Physiol. – 1992 Vol. 153. – R. 38.
18. Vadillo-Ortega F., Estrada-Gutierrez G. Role of matrix metalloproteinases in preterm labour // Br. J. Obstet. Gynaecol. – 2005. – Vol. 112 (suppl. 1). – P. 19–22.

About the Authors

SELKOV Sergey Alekseevich
E-mail: selkovsa@mail.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.