Role of transforming growth factor-β in the formation of fetal growth restriction

В настоящее время задержка роста плода (ЗРП) остается одной из самых актуальных проблем современного акушерства и не имеет тенденции к снижению. Согласно данным Исследовательской группы по эпидемиологии детского здоровья, в структуре перинатальной заболеваемости доля детей, рожденных маловесными для гестационного возраста, в 2012 г. составила 22% [1]. В связи с отсутствием эффективных методов лечения перспективным является изучение молекулярных механизмов формирования ЗРП с целью разработки новых прогностических и диагностических методов. ЗРП характеризуется ограничением генетически запрограммированного роста плода [2]. Как известно, в основе ее развития может лежать сочетание материнских, плацентарных и плодовых факторов, которое в большинстве случаев приводит к нарушению процессов инвазии вневорсинчатого цитотрофобласта в спиральные артерии матки и их последующего преобразования [3–5]. В процессе формирования плацентарной недостаточности наблюдается не только нарушение процессов пролиферации и апоптоза клеток трофобласта, но и усиление окислительного стресса, который, в свою очередь, приводит к экспрессии провоспалительных цитокинов [6–10]. Среди них представляет интерес трансформирующий фактор роста бета (TGF-β). Члены суперсемейства TGF-β – TGF-β1, -2 и -3 выступают в качестве важных посредников для нормального формирования плаценты и роста плода путем регуляции процессов инвазии, пролиферации и апоптоза клеток трофобласта [11, 12]. Описаны различные механизмы, с помощью которых осуществляются вышеупомянутые процессы, но отсутствуют данные о роли отдельных изоформ TGF-β в патогенезе ЗРП [13–15].

Целью исследования было изучение изменения уровней изоформ TGF-β – TGF-β1, TGF-β2 и TGF-β3 для определения их диагностической значимости при ЗРП.

Материалы и методы

В исследование были включены 48 беременных, которые поступили и были родоразрешены в ФБГУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Пациентки были разделены на 2 группы: 1-ю группу составили 28 беременных с ЗРП. Диагноз ЗРП в 1-й группе был подтвержден постнатально согласно таблицам Фентона для недоношенных и центильным таблицам ВОЗ для доношенных детей [16]. Во 2-ю группу вошли 20 соматически здоровых женщин без отягощенного акушерско-гинекологического анамнеза с физиологическим течением данной беременности. Всем пациенткам проведено клинико-лабораторное обследование согласно приказу Минздрава России от 01.11.2012 №572н. Данное исследование было одобрено локальным этическим комитетом ФБГУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России, всеми пациентками подписано информированное согласие на участие. Критериями исключения из исследования послужили: многоплодная беременность, наличие миомы матки больших размеров, тяжелой экстрагенитальной патологии и острых инфекционных заболеваний у матери, наличие резус-конфликта, хромосомных аномалий и пороков развития у плода.

Для определения концентрации изоформ TGF-β (TGF-β1, TGF-β2, TGF β3) использовали образцы периферической венозной крови с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА). Забор венозной крови производился до начала родовой деятельности. Для получения образцов плазмы производилось двукратное центрифугирование образцов периферической крови при 1000 g в течение 15 минут при 40° и 10 000 g в течение 10 мин при 40° для полного удаления тромбоцитов и осадков согласно инструкции производителя тест-системы (Bio-Rad, США). Полученные образцы хранили при температуре -80°. Определение концентрации изоформ TGF-β (TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3) в плазме проводилось с помощью мультиплексного метода с использованием стандартной 3-плексной тест-системы Bio-Plex Pro TGF-β Panel 3-Plex (Bio-Rad, США) на проточном лазерном иммуноанализаторе Bio-Plex 200 System (Bio-Rad, США). Далее проводилась последующая обработка полученных результатов с использованием приложения Bio-Plex Manager 6.0 Properties (Bio-Rad, США).

Для статистического анализа и построения графиков использовали пакеты статистических программ Statistica 10 и OriginPro 8.5 (США). Для проверки гипотезы о нормальном распределении использовали критерий Шапиро–Уилка, для проверки равенства дисперсий – критерий Левина. Статистический анализ проводили с помощью параметрического t-критерия Стьюдента при соблюдении нормального распределения и непараметрического критерия Манна–Уитни при несоблюдении условий нормального распределения. Сравнение групп по качественным признакам проводилось с помощью точного критерия Фишера. Для оценки диагностической эффективности исследуемого метода использовался ROC-анализ. Данные ROC-анализа представлены в виде площади под кривой с 95% доверительным интервалом. Различия между статистическими величинами считали статистически значимыми при уровне достоверности p<0,05.

Результаты и обсуждение

Анализ клинико-анамнестических данных как возможных конфаундеров показал, что средний возраст и средний индекс массы тела не различались в группах (p>0,05). Между группами не были получены статистически значимые различия по гинекологической и соматической заболеваемости. Было отмечено, что в основной группе чаще встречалось кровотечение в I триместре беременности (p=0,03). Гестационный срок в основной группе составил 36,2 (34,1; 38) недель, что было обусловлено досрочным родоразрешением путем операции кесарева сечения (КС) в связи с ухудшением состояния плода по данным инструментальных методов исследования. Клинико-анамнестические данные представлены в табл. 1.

При оценке перинатальных исходов было выявлено, что масса детей при рождении в основной группе составила в среднем 2205,0 (1970,0; 2449,3) г, что было в 1,6 раза меньше, чем в группе сравнения (3302,5 (3111,3; 3640,0) г; p<0,001). Оценка состояния по шкале Апгар на 1-й минуте в основной группе составила 8 (7; 8), в группе сравнения – 8 (8; 8).

Было показано, что у детей с малыми размерами к гестационному возрасту постнатальный период чаще осложнялся внутриутробной инфекцией, по сравнению со 2-й группой (p=0,03).

Результаты содержания изоформ TGF-β в плазме периферической крови в исследуемых группах беременных представлены в табл. 2. Согласно полученным данным, содержание TGF-β1 и TGF-β2 статистически не различалось в группах. Содержание изоформы TGF-β3 в основной группе составило в среднем 41,42 (8,6) пг/мл, что было статистически ниже, чем в группе сравнения (48,42 (10,60) пг/мл; p=0,01).

С целью определения значимости TGF-β3 в качестве диагностического теста при ЗРП нами был проведен ROC-анализ (рисунок). Согласно полученным данным, TGF-β3 является перспективным маркером для выявления групп беременных с риском развития ЗРП AUC=0,81 (95% ДИ 0,66–0,94) с чувствительностью 61%, специфичностью 85%. Это дает возможность предполагать, что именно изоформа TGF-β3 играет значимую роль в патогенезе ЗРП и может являться предиктором развития данного осложнения.

До настоящего времени исследований, направленных на изучение концентрации изоформ TGF-β1, -2 и -3 в плазме периферической крови при ЗРП не проводилось. Однако существуют работы, направленные на изучение экспрессии отдельных изоформ TGF-β в плаценте и плазме периферической крови при преэклампсии и ЗРП. Согласно нашим данным, содержание изоформ TGF-β1, -2 статистически не различалось в исследуемых группах. Эти данные согласуются с данными мировой литературы, в которых также не была выявлена связь между экспрессией TGF-β1, -2 и плацента- ассоциированными осложнениями беременности [17, 18].

Вместе с тем полученные нами данные о взаимосвязи снижения уровня TGF-β3 при ЗРП, по-видимому, свидетельствуют о его роли в патогенезе данного осложнения беременности. Вышеуказанное согласуется с исследованием Genbacev O. и соавт., которые продемонстрировали изменение экспрессии TGF-β3 в ответ на снижение оксигенации на ранних этапах физиологической беременности. Было показано, что TGF-β3 регулирует дифференцировку трофобласта, предотвращая его развитие по инвазивному фенотипу, и с началом формирования кровотока в межворсинчатом пространстве в 10–12 недель гестации, путем снижения его экспрессии, обеспечивает возможность развития инвазивного вневорсинчатого трофобласта [19, 20]. Гипоксия, которая наблюдается при плацента-ассоциированных осложнениях беременности, запускает ряд механизмов, которые приходят в действие путем активации индуцируемых гипоксией факторов 1 и 2 (HIF-1 и HIF-2) [21]. Существуют данные, согласно которым HIF-1 повышает транскрипцию TGF-β3 и приводит к нарушению процессов инвазии цитотрофобласта [22–24]. Гипоксия, наблюдаемая при плацента-ассоциированных осложнениях, приводит к активации HIF-1 и повышению экспрессии TGF-β3 в плаценте. Однако выявленное нами снижение уровня циркулирующего TGF-β3 может быть обусловлено его связыванием с растворимой формой эндоглина (Seng), являющегося изоформой корецептора TGF-β3 и обладающего антиангиогенным действием [25, 26].

Заключение

В нашей работе мы не получили значимых различий в содержании изоформ TGF-β1 и TGF-β2 в плазме крови исследуемых групп пациенток. Полученные результаты, указывающие на снижение уровня TGF-β3 в плазме женщин с ЗРП, могут являться следствием связывания его с растворимой формой эндоглина на фоне повышения экспрессии в плаценте. Эти данные подтверждают патогенетическую значимость изоформы TGF-β3 в формировании ЗРП и предопределяют возможность его использования в качестве диагностического маркера ЗРП уже на ранних сроках беременности.