Selection of optimal preeclampsia prediction markers

• Lyudmila Yu. Karakhalis
• Zhanna V. Pustovaja

Abstract

Background. Despite a large number of studies devoted to the analysis of predictors of preeclampsia (PE), the search for biomarkers of pathogenetic mechanisms of PE development remains an urgent task.

The aim of the study was to estimate the levels of endoglin in the blood plasma of pregnant patients during gestation.

Material and methods. The study included 114 pregnant women at risk of developing PE, examined throughout pregnancy in accordance with current clinical guidelines and Order 1130n. Participants were divided into 2 groups: group 1 (n=48) – pregnant women who developed PE; group 2 (n=66) – pregnant women without PE. Blood was collected from all participants during each of the three trimesters, followed by determination of the concentration of soluble endoglin in plasma. The obtained quantitative data were subjected to statistical processing using the STATISTICA 10 software package (Tibco, USA).

Results. In group 1, BMI was higher (p<0.001), premature births were more often recorded (p=0.027), varicose veins of the lower extremities (p<0.001), during pregnancy: acute respiratory viral infections (p=0.007) and arterial hypertension (p=0.004). Only in group 1 were alanine aminotransferase (p=0.020) and aspartate aminotransferase (p=0.001) increased, platelets were decreased (p<0.001), fetal malnutrition (p<0.001) and placental insufficiency (p<0.001) were diagnosed. In group 1, the endoglin level increased significantly throughout pregnancy: from 1.47±0.23 to 1.76±51 ng/ml (p=0.002), and in group 2 (without PE) it decreased significantly: from 1.32±0.27 to 1.06±0.4 ng/ml (p=0.002) with a statistically significant difference in the III trimester (p<0.001).

Conclusion. Endoglin contributes to an inflammatory reaction, impaired dilation, increasing significantly in pregnant women with PE and can be considered as a biomarker of РЕ.

Keywords:pregnancy; preeclampsia; endoglin

Биофизические факторы риска развития преэклампсии (ПЭ) изучены достаточно широко. Среди них выделяют наличие ПЭ в анамнезе, артериальную гипертензию (АГ), гестационный сахарный диабет, антифосфолипидный синдром, ожирение [1-3]. Ряд исследователей обращают внимание на семейный анамнез гипертензии, показатели среднего артериального давления (АД), повышенный индекс массы тела (ИМТ) [4-6]. Также выделяют так называемые менее значимые факторы: первые роды, хроническую почечную патологию, отягощенный семейный анамнез по ПЭ, беременность с трисомией 13-й пары хромосом (синдром Патау) [6-10].

К сожалению, несмотря на изученное множество биофизических факторов риска развития ПЭ, их предиктивная точность остается ограниченной [11-13]. Среди наиболее изученных факторов: ассоциированный с беременностью протеин А (pregnancy-associated plasma protein A - PAPP-A) и плацентарный фактор роста (PlGF). Концентрация РАРР‑А в периферической крови нарастает по мере прогрессирования нормальной беременности [14], тогда как при развитии ПЭ ее уровень в те же сроки оказывается сниженным [15]. Вместе с тем противоречия в значимости РАРР-А как изолированного предиктора сохраняются [16], в связи с этим продолжается поиск факторов, которые могли бы прогнозировать развитие ПЭ.

К таким факторам можно отнести растворимый эндоглин (Soluble Endoglin - sEng), имеющий плацентарное происхождение (растворимая форма трансмембранного гликопротеина эндоглина). Эндоглин относится к антиангиогенным факторам, он действует как корецептор для TGF-β1 и TGF-β3, представленный в клетках эндотелия и трофобласта, а TGF- β, как известно, является противо­воспалительным фактором роста. TGF-β стимулирует экспрессию eNOS генов и протеина [17, 18]. Высокие концентрации sEng подавляют TGF-β-сигнальный путь, воздействуя через эндогенный ингибитор TGF-β, снижая активность eNOS, ослабляя вазодилатацию, что особенно актуально в отношении сердечно-сосудистого статуса беременных с ПЭ [18, 19]. В результате sEng противодействует и нарушает биологическую активность проангиогенного фактора TGF, подобно sFlt-1, противодействует VEGF (vascular endothelial growth factor - фактор роста эндотелия сосудов), что в итоге приводит к развитию гипертензивных состояний [20-23].

Многочисленные исследования показали повышение концентрации sEng при ПЭ [20-22]. По данным Margioula-Siarkou и соавт. (2021), высокие концентрации sEng у женщин с ПЭ коррелировали с тяжестью заболевания [20]. Концентрации sEng на фоне ПЭ были значительно выше, чем у пациенток с нормально протекающей беременностью. Опубликованы работы, в которых указано, что высокие концентрации эндоглина характерны как для ранней, так и для поздней ПЭ [24]. Повышенные концентрации эндоглина могут регистрироваться до появления клинических проявлений, коррелируя с тяжестью ПЭ, и потому высказывается предположение о том, что определение концентрации эндоглина может использоваться для раннего прогнозирования и диагностики ПЭ [2, 20, 25].

Цель нашего исследования - изучение уровня эндоглина в плазме крови беременных на протяжении гестационного периода.

Материал и методы

Проведено проспективное наблюдение 114 беременных, находящихся под наблюдением в женской консультации перинатального центра ГБУЗ ККБ № 2 Минздрава Красно­дарского края. При постановке на диспансерный учет по поводу беременности все пациентки были стратифицированы в группу риска развития ПЭ.

В рамках диспансерного наблюдения за беременными все пациентки проходили акушерский скрининг в установленные сроки. Выполнены следующие этапы обследования. Был собран общий и репродуктивный анамнез, изучены возраст и масса тела отцов будущих новорожденных, рассчитан ИМТ в ранние сроки беременности, изучены осложнения текущей беременности, данные первого скрининга в 11-13⁺⁶ нед. Исследованы результаты общего (гемоглобин, тромбоциты, гематокрит) и биохимического анализа крови: показатели общего белка, уровни аланин- (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ), общего билирубина, мочевой кислоты, мочевины, глюкозы, лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Сравнивали вышеперечисленные показатели, полученные в 11-13⁺⁶ нед беременности, с аналогичными показателями перед родами. Проводилось дополнительное исследование: трижды во время беременности определяли уровень эндоглина в плазме крови - при проведении скрининга в I (11- 13⁺⁶ нед), во II (18-21⁺⁶ нед) и в III триместре (34- 36 нед).

Эндоглин определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) в пробе периферической крови, забранной натощак до 09:00. Образец крови обрабатывали и до проведения исследования хранили при температуре -20 °С или ниже. После забора необходимого количества доз анализ выполнялся по следующему алгоритму действий: уровни эндоглина определяли в плазме крови с помощью тест-системы для ИФА (SEA980Hu, Cloud-Clone Corp, Китай) в соответствии с инструкцией производителя. Концентрацию эндоглина в плазме крови определяли по оптической плотности на микропланшетном мультидетекторе FilterMax F5 (Molecular Devices, США) при длине волны 450 нм. Калибровочная кривая была создана с использованием стандартов. Уровни исследуемых аналитов были найдены на основании построенного графика (рис. 1).

Спектрофотометр использовали для измерения оптической плотности (интенсивности окраски) в каждой лунке, по калибровочной кривой, построенной на основе стандартов. В исследуемых образцах определяли концентрацию эндоглина. Исследование было проведено в центральной научной лаборатории ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России.

После родоразрешения всех пациенток разделили на 2 группы: 1-ю группу (n=48) составили беременные, у которых была ПЭ; 2-ю группу (n=66) - беременные без ПЭ (здоровые). Проведено сравнение групп по исследуемым данным анамнеза и лабораторным показателям.

Статистическую обработку данных выполняли с использованием программного пакета Statistica 10 (Tibco, USA). Считали, если |R|≤0,25, корреляция слабая, если 0,25<|R|≤0,75 - умеренная, |R|>0,75 - сильная [26]. Для всех критериев использовали общепринятый уровень статистической значимости р=0,05. При анализе кросс-табуляции силу или степень взаимосвязи характеризовали с помощью следующих статистик: ФИ; коэффициента сопряженности; Крамера [27, 28].

Результаты

Показатели возраста в обеих группах не имели статистически значимых отличий: в 1-й группе - 33,8±4,5 года, во 2-й группе - 32,4±6,2 года (р>0,05). Выявлены значимые отличия в величине ИМТ: в 1-й группе он был равен 28,42±6,1 кг/м², во 2-й группе - 23,87±4,52 кг/м² (р<0,001) (рис. 2).

В обеих группах проведено изучение и сравнение менструальной функции. Анализ данных табл. 1 показал, что между группами имеется статистически значимая разница только при сравнении длительности менструального цикла (МЦ): в 1-й группе длительность МЦ была 28,29±0,91 дня, во 2-й группе - 30,06±4,93 дня (р=0,028), при этом в обеих группах длительность МЦ была в пределах нормы. Отличия в характеристиках МЦ отсутствовали. Не выявлено отличий в частоте использования методов контрацепции: гормональную контрацепцию в 1-й группе использовали 4 (8,33%), во 2-й группе - 11 (16,67%) беременных (р=0,320), барьерную - 32 (66,67%) и 43 (65,15%) беременных соответственно (р=0,894).

Изучение репродуктивного анамнеза показало, что имелась значимая разница в числе преждевременных родов (ПР) в анамнезе, которые чаще отмечались в 1-й группе у беременных с ПЭ: 0,13±0,34 против 0,02±0,12 (р=0,027).

Масса тела новорожденных в 1‑й группе составила 3281,31±711,43 г, во 2‑й - 3251,53±464,17 г (p=0,473), что не демонстрирует статистически значимых различий. Однако в 1‑й группе были дети, рожденные с массой тела <1000,0 г.

Группы были сопоставимы по частоте перенесенных детских инфекций. Чаще болели ветряной оспой (р=0,367). Частыми, но без статистической разницы, были острые респираторно-вирусные инфекции (ОРВИ) в детстве: в 1-й группе у 28 (58,33%) и во 2-й группе - у 50 (75,76%), р=0,107. В пубертатный период ОРВИ в 1-й группе были у 22 (45,83%) и во 2-й группе у 29 (43,94%) беременных (р=0,873). Средний возраст отцов: в 1-й группе 32,42±4,35 года и во 2-й группе 32,46±5,83 года (р=0,708). Масса тела - соответственно 82,74±8,55 и 83,6±13,99 кг (р=0,081) (также не имела статистических отличий).

Не выявлено особых отличий между группами и в частоте экстрагенитальной патологии; исключения составили заболевания дыхательной системы, которые достоверно чаще были во 2-й группе (р=0,042), и варикозная болезнь нижних конечностей (р<0,001), которая чаше регистрировалась в 1-й группе. Частота гинекологических заболеваний была сравнима между группами.

Отличия между группами выявлены на этапе настоящей беременности (см. табл. 1).

Пациентки с ПЭ значимо чаще во время беременности болели ОРВИ (р=0,007), у них чаще поднималось АД и была АГ (р=0,004), при этом во 2-й группе чаще выявлены вульвовагинальный кандидоз (р=0,047) и анемия (р=0,009).

Прибавка массы тела за беременность не отличалась между группами: в 1-й группе - 13,71±6,95 кг, во 2-й - 13,03±5,74 кг; р=0,554.

Таким образом, при развитии ПЭ у беременных с одинаковым преморбидным фоном значимо чаще во время беременности присутствует АГ (р=0,004). Также беременные с ПЭ чаще болеют ОРВИ (р=0,007), что подчеркивает не только воспалительный генез развития ПЭ, но и присутствие сосудистого компонента, отягощающего течение беременности. В группе с ПЭ значимо чаще происходят ПР. По всей видимости, наличие анемии и возможное снижение уровня железа не могут рассматриваться как провоцирующий фактор в развитии ПЭ.

Для выявления значимых факторов риска мы сравнили клинико-лабораторные показатели в 1-й и во 2-й группах. Проведено сравнение данных акушерского скрининга в 11-13⁺⁶ нед (табл. 2). Как мы видим, отличий между группами не выявлено.

На протяжении всей беременности оценивали состояния, которые могли быть маркерами ПЭ: повышение АД в 1-й группе было в 26,71±9,34 нед с наиболее ранним подъемом в 23 нед, во 2-й группе - только у 1 беременной в 37,0 нед (р<0,001). Белок в моче был определен в 1-й группе в 29,42±9,81 нед (наиболее рано в 29 нед); во 2-й группе белок в моче отсутствовал (р<0,001). Отеки также были только в 1-й группе с 23,0 нед с минимальными показателями в 18,0 нед. Только в 1-й группе были зарегистрированы боли в эпигастрии (р=0,020), которые являются одним из симптомов ПЭ наряду с повышением АД и появлением отеков и белка в анализе мочи.

Были изучены показатели общего анализа крови и биохимические данные в 11-13⁺⁶ нед и проведено сравнение между группами: отличия были определены только в отношении уровня общего белка крови: в 1-й группе он был 72,76±5,25 г/л и во 2-й группе значимо ниже - 68,0±4,41 г/л (р=0,036). Проведенный анализ перед родами показал, что имеются значимые отличия в уровне глюкозы (р=0,040) (ниже во 2-й группе), уровне АЛТ (р=0,024) и АСТ (р=0,001), которые были значимо выше в 1-й группе (выше референсных значений). Отличался и уровень тромбоцитов (р=0,002) (значимо ниже у беременных с ПЭ) (рис. 3, 4).

В 1-й группе перед родами отмечено значимое повышение уровня ЛДГ, которое статистически значимо отличалось от нормальных показателей во 2-й группе (табл. 3).

У беременных с ПЭ (1-я группа) выявлено статистически значимое снижение суточного количества белка в моче после родов: с 3,09±3,31 до 1,26±0,63 г/л (p=0,003), что характеризует развитие ПЭ во время беременности. Дополнительно проведен анализ уровня эндоглина в крови (табл. 4).

Анализ показал, что к III триместру беременности (34-36 нед) у пациенток с ПЭ наблюдали статистически значимо более высокие показатели эндоглина крови (р<0,001), который является потенциальным маркером АГ [29], что может быть использовано при мониторинге антигипертензивной терапии [30] и реабилитации в послеродовом периоде [31].

Было оценено изменение уровня эндоглина в динамике в 1-й и во 2-й группах (табл. 5).

Анализ полученных данных показал: если в 1-й группе в динамике беременности произошло статистически значимое повышение уровня эндоглина (р=0,002), то во 2-й группе - наоборот, его статистически значимое снижение (р=0,002). При этом изменения, как мы видим, происходят во второй половине беременности, после 22 нед (рис. 5).

Наблюдаемые изменения уровня эндоглина дают возможность рассматривать определение растворимого эндоглина как биомаркера ПЭ.

Обсуждение

Исследуемая когорта беременных изначально относилась к группе риска по развитию ПЭ. Формирование группы осуществлялось в соответствии с приказом Министерства здравоохранения РФ от 20.10.2020 № 1130н "Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи по профилю “акушерство и гинекология”" и согласно клиническим рекомендациям "Преэклампсия. Эклампсия. Отеки, протеинурия и гипертензивные расстройства во время беременности, в родах и послеродовом периоде" (2024 г.).

В результате того что у части пациенток течение беременности осложнилось ПЭ (n=48), были сформированы 2 группы. В группе беременных с развившейся ПЭ (1‑я группа) статистически значимые различия по сравнению со 2‑й группой (стратифицированной как угрожаемой по ПЭ, но без реализации осложнения) выявлялись уже на этапе скрининга в 11-13⁺⁶ нед. Отличия между группами были выявлены в величине ИМТ (р<0,001), который был выше в 1-й группе. Имелись также статистически значимые отличия в числе ПР в анамнезе (р=0,027), которые чаще были в 1-й группе у беременных с ПЭ. Обращают на себя внимание более высокие показатели частоты варикозной болезни нижних конечностей в 1-й группе (р<0,001). Также в 1-й группе чаще регистрировалось ОРВИ во время беременности (р=0,007) и АГ (р=0,004). Только среди беременных 1-й группы клинические признаки ПЭ появились уже с 23 нед. Только в 1-й группе были повышены трансаминазы (р=0,020) и снижены тромбоциты (р<0,001). Гипотрофия плода (р<0,001) и плацентарная недостаточность (р<0,001) также были выявлены только у плодов беременных из 1-й группы.

Перед родами показатели трансаминаз, глюкозы (р=0,040) были статистически значимо выше в 1-й группе; уровень тромбоцитов (р=0,002) был статистически значимо ниже в 1-й группе. Уровень ЛДГ, который характеризует нарушение целостности клеток (в том числе на фоне воспаления), был значимо выше в 1-й группе (р=0,004). Отличались и маркеры печеночной функции, которые были значимо выше в 1-й группе: АЛТ (р=0,024) и АСТ (р=0,001).

Проведенное исследование продемонстрировало: если в 1-й группе в динамике пролонгирования беременности статистически значимо повышался уровень эндоглина (р=0,002), то во 2-й группе (без ПЭ), наоборот, он статистически значимо снижался (р=0,002). При этом изменения, как мы видим, происходят во второй половине беременности, после 22 нед, что формирует развитие как ранней ПЭ, так и в последующем поздней.

Нами определены умеренные корреляции в 1-й группе между уровнем глюкозы перед родами и показателями эндоглина: в сроке 18-21⁺⁶ нед (r=-0,300) и 34-36 нед (r=-0,291). Кроме этого, отмечено, что между уровнем глюкозы в 1-й группе в 11-13⁺⁶ нед и показателем эндоглина в 34-36 нед имеется умеренная взаимосвязь, что, скорее всего, связано с влиянием на эндотелий сосудов (r=0,266). Таким образом, склонность к развитию гестационного сахарного диабета, нарушения толерантности к глюкозе сопровождаются эндотелиальной дисфункцией. Можно предположить: чем выше уровень глюкозы в I триместре, тем чаще развивается ПЭ и повышается уровень эндоглина в III триместре беременности. Это может быть объяснено манифестацией эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете, что нарушает периферическую гемодинамику, снижается кровоток в капиллярах, способствуя его перераспределению и снижая питание тканей.

В исследованиях [32] показана связь уровня растворимого эндоглина и различных эндокринопатий (например, сахарного диабета), а также была рассмотрена концепция увеличения частоты сердечно-сосудистой патологии. Эндотелиальная дисфункция предшествует сосудистым нарушениям, в том числе развитию АГ. Высвобождаясь в результате гипоксии, воспаления, явлений окислительного стресса, растворимый эндоглин неблагоприятно действует на эндотелий сосудов [33, 34].

Имеется умеренная отрицательная корреляция между показателем гемоглобина в 11-13⁺⁶ нед и показателем эндоглина в 18-21⁺⁶ нед (r=-0,360), кроме этого, нами выявлены корреляционные связи между показателем гемоглобина перед родами и уровнем эндоглина в 34-36 нед (r=0,248). Определена умеренная корреляция уровня тромбоцитов и эндоглина в 18-21⁺⁶ нед (r=-0,409). Умеренная корреляция установлена между уровнем тромбоцитов и эндоглина перед родами среди беременных с ПЭ (r=-0,341).

Во 2-й группе корреляционные связи не выявлены, исключением была умеренная корреляционная связь между уровнем глюкозы в 11-13⁺⁶ нед и уровнем эндоглина в 18-21⁺⁶ нед (r=-0,363).

Заключение

Так как эндоглин способствует развитию воспалительной реакции, нарушению дилатации, объективно повышение его уровня в группе беременных с ПЭ можно рассматривать как биомаркер ПЭ, учитывая его повышение с периода проведения второго скрининга (18-21⁺⁶ нед).

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)