The role of vWF/ADAMTS-13 imbalance in the pathogenesis of stroke in pregnant women

• Emmanuella A. Bayanduryan
• Margarita D. Andreeva
• Anastasia O. Chekalina
• Anastasia D. Dolinina

Abstract

Aim – to determine the prevalence and structure of vWF/ADAMTS-13 axis abnormalities in pregnant women with a history of stroke and to assess their contribution to the risk of pregnancy-associated cerebrovascular complications.

Material and methods. A prospective clinical observational study was conducted including 45 pregnant women with a history of stroke or cerebrovascular events (study group) and 30 somatically healthy pregnant women (control group). All participants underwent comprehensive clinical and hemostasiological assessment, including measurement of von Willebrand factor (vWF) levels, ADAMTS-13 activity, anti-ADAMTS-13 antibodies, antiphospholipid antibodies, and plasma homocysteine levels. Statistical analysis was performed using descriptive and comparative methods; differences were considered significant at p<0.05.

Results. Signs of dysregulation of the vWF/ADAMTS-13 system were identified in 18 of 45 patients in the study group (40.0%), which was significantly higher than in the control group (3 of 30; 10.0%; p=0.004). Elevated vWF levels were detected in 28.9% of patients in the study group and in 3.3% of controls, reduced ADAMTS-13 activity in 11.1% of the study group and in none of the controls, and anti-ADAMTS-13 antibodies in 26.7 and 6.7%, respectively. The detected abnormalities of the vWF/ADAMTS-13 axis were predominantly acquired and immune-mediated and, in a proportion of patients, were combined with other prothrombotic factors, including antiphospholipid antibodies and hyperhomocysteinemia.

Conclusion. In pregnant women with a history of stroke, dysregulation of the vWF/ADAMTS-13 system is detected significantly more often than in healthy pregnant women and reflects an important endothelial-microangiopathic mechanism of thrombotic predisposition. These findings complement the traditional thrombophilia-based concept and support the inclusion of vWF/ADAMTS-13 axis assessment in extended hemostasiological evaluation of pregnant women at high cerebrovascular risk to enable personalized preventive strategies.

Keywords:stroke; acute cerebrovascular accident; pregnancy; von Willebrand factor; ADAMTS-13; endothelial dysfunction; thrombotic microangiopathy; thrombophilia; antiphospholipid antibodies

Введение

Инсульт, развивающийся во время беременности и в послеродовом периоде, относится к числу наиболее тяжелых и потенциально жизнеугрожающих осложнений, связанных с периодом гестации, а также он остается одной из ведущих причин материнской заболеваемости и стойкой утраты трудо­способности у женщин репродуктивного возраста [1- 3]. Несмотря на относительную редкость ассоциированных с беременностью цереброваскулярных тромботических и ишемических эпизодов, за последние десятилетия отмечается рост их частоты, что связывают с увеличением возраста первородящих, ростом коморбидной патологии и улучшением диагностики [4-7]. При этом патогенетические механизмы инсульта у беременных во многом отличаются от таковых вне гестации.

Беременность сопровождается выраженной перестройкой системы гемостаза, направленной на профилактику кровопотери в родах [8, 9]. Эти изменения включают физио­логическую гиперкоагуляцию, усиление тромбо­цитарной активации и ремоделирование эндотелия сосудов. В то же время данные адаптационные процессы формируют протромботическую среду, способную приводить к клинической реализации скрытых нарушений регуляции гемостаза [10-12]. Традиционно основное внимание в этом контексте уделяется наследственным и приобретенным формам тромбофилии, однако накопленные данные свидетельствуют о том, что не менее значимую роль в развитии цереброваскулярных осложнений при беременности играют эндотелиальные и микроангиопатические механизмы. Ключевым звеном регуляции тромбообразования на уровне микроциркуляторного русла является система фактора фон Виллебранда (vWF) и металлопротеиназы ADAMTS-13. Фактор фон Виллебранда обеспечивает адгезию и агрегацию тромбоцитов, тогда как ADAMTS-13 ограничивает его протромботическую активность путем протеолитического расщепления ультракрупных мультимеров vWF [13, 14]. Нарушение равновесия данной системы приводит к избыточному формированию тромбоцитарных агрегатов и развитию микроциркуляторных тромбозов, что является характерным патогенетическим механизмом тромботических микроангиопатий (ТМА).

Физиологическая беременность ассоциирована с постепенным повышением уровня vWF, отражающим эндотелиальную активацию и гормональные влияния. В этих условиях даже умеренное снижение активности ADAMTS-13 либо иммуноопосредованное ингибирование фермента может приобретать клиническую значимость, способствуя формированию дисбаланса системы vWF/ADAMTS-13 [15, 16]. Особый интерес представляет выявление антител к ADAMTS-13 при сохраненной активности металлопротеиназы, что указывает на иммунные механизмы регуляторных нарушений, предшествующих развитию выраженного дефицита.

Несмотря на биологическую обоснованность участия оси vWF/ADAMTS-13 в патогенезе ассоциированных с беременностью инсультов, данные о частоте, структуре и клиническом значении этих нарушений у беременных остаются ограниченными. Большинство исследований посвящено классическим формам ТМА либо было выполнено вне акушерского контекста, что подчеркивает необходимость изучения данной системы именно у беременных с цереброваскулярными осложнениями.

В связи с этим представляется актуальным исследование дисбаланса системы vWF/ADAMTS-13 у беременных с инсультом в анамнезе или высоким риском его развития, что может расширить представления о патогенезе ассоциированных с беременностью инсультов и способствовать совершенствованию подходов к их профилактике.

Цель исследования - определить распространенность и структуру нарушений оси vWF/ADAMTS-13 у беременных с инсультом в анамнезе и оценить их вклад в формирование риска ассоциированных с беременностью цереброваскулярных осложнений.

Материал и методы

Проведено проспективное клинико-обсервационное исследование, направленное на оценку распространенности и структуры нарушений оси vWF/ADAMTS-13 у беременных с инсультом в анамнезе и их возможного вклада в риск ассоциированных с беременностью цереброваскулярных осложнений.

Критерии включения: возраст более 18 лет; беременность, подтвержденная клинически и/или ультразвуковым исследованием; наличие документированного эпизода инсульта/нарушения мозгового кровообращения (НМК) в анамнезе (артериального или венозного генеза), подтвержденного данными медицинской документации и/или нейровизуализации, либо отнесение пациентки к группе высокого риска цереброваскулярных осложнений в текущей беременности по совокупности клинических данных; согласие на участие и использование клинических и лабораторных данных при отсутствии письменного отказа от обработки медицинской информации.

Критерии исключения: отсутствие документального подтверждения цереброваскулярного события или выявление эпизодов тромбозов/цереброваскулярных событий в анамнезе; наличие неполных данных, не позволяющих оценить ключевые лабораторные показатели оси vWF/ADAMTS-13 (vWF, активность ADAMTS-13 и антитела к ADAMTS-13); отказ пациентки от участия; тяжелые сопутствующие состояния в фазе декомпенсации, требующие неотложной терапии и потенциально искажающие показатели гемостаза (острые инфекционные процессы, активные системные воспалительные заболевания, тяжелая печеночная или почечная недостаточность); текущий прием антикоагулянтов в терапевтических дозах по иным показаниям до включения в исследование.

Группы пациенток

На ретроспективном этапе выполнен анализ медицинской документации 50 пациенток с острым НМК, перенесенным во время беременности, в перипартальном периоде или вне гестации. В зависимости от времени реализации цереброваскулярного события пациентки были распределены на 2 подгруппы: IA - женщины с инсультом, развившимся во время беременности или в раннем послеродовом периоде (n=23), и IБ - пациентки с инсультом в интергенетическом интервале (n=27). Контрольную группу составили 30 клинически здоровых беременных, отобранных методом сплошной слепой выборки.

В проспективный анализ включены 75 женщин, разделенных на 2 независимые группы: основную (1-я группа) составили 45 беременных с отягощенным цереброваскулярным анамнезом (перенесенный инсульт/НМК) и/или высоким риском развития цереброваскулярных осложнений во время текущей беременности, контрольную (2-я группа) - 30 соматически здоровых беременных без эпизодов тромбозов и цереброваскулярных событий в анамнезе.

В основной группе пациентки получали профилактическую антитромботическую терапию, в связи с чем дополнительно выделяли 2 подгруппы: IА - получали низкомолекулярный гепарин (НМГ) в сочетании с ацетилсалициловой кислотой (АСК); IIБ - НМГ + АСК + фолиевая кислота в сочетании с витаминами группы B.

В большинстве наблюдений применяли эноксапарин натрия в дозе 40 мг (4000 анти-Ха МЕ) подкожно 1 раз в сутки, при массе тела ≥90 кг дозу увеличивали до 60 мг (6000 анти-Ха МЕ) 1 раз в сутки. Терапия начиналась на этапе планирования беременности либо с ранних сроков гестации. АСК назначалась в низких дозах: 75-100 мг/сут перорально, преимущественно в вечернее время. Прием АСК начинался на прегравидарном этапе либо в I триместре беременности с последующей отменой в соответствии с акушерскими рекомендациями.

Всем пациенткам выполняли расширенное клинико-гемостазиологическое обследование. Для оценки оси vWF/ADAMTS-13 определяли концентрацию фактора vWF, активность ADAMTS-13 и наличие ингибитора к ADAMTS-13. Исследования проводили методом иммуноферментного анализа (ИФА, ELISA) с использованием наборов TECHNOZYM^® (Technoclone, Австрия). Дополнительно в рамках комплексной оценки тромботической предрасположенности выполняли определение антифосфолипидных антител (АФА): IgG и IgM к кардиолипину и β₂-гликопротеину I, волчаночного антикоагулянта, а также некритериальных АФА (к аннексину V и протромбину) методом ИФА с использованием тест-систем Orgentec Diagnostica GmbH (Германия). Уровень гомоцистеина определяли в сыворотке крови стандартными лабораторными методами. Генотипирование тромбофилических полиморфизмов (FV Leiden, протромбин G20210A, PAI-1 675 4G/5G) выполняли методом полимеразной цепной реакции с наборами реагентов (ООО "НПФ Литех", Россия) на амплификаторах C1000™ Thermal Cycler (Bio-Rad, США).

Этические аспекты. Дизайн исследования одобрен независимым этическим комитетом ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России - протокол заседания по проведению научных исследований с участием человека в качестве объекта исследования № 13 от 05.11.2015. Исследование выполнено в соответствии с принципами Хельсинкской декларации. Все участницы дали информированное добровольное согласие на участие в исследовании и использование клинических данных в научных целях.

Основные параметры анализа: распространенность и структура нарушений оси vWF/ADAMTS-13 (повышение vWF, снижение активности ADAMTS-13, наличие антител к ADAMTS-13) в 1-й и во 2-й группах, а также в подгруппах IА и IБ. Дополнительно оценивали частоту сопутствующих протромботических факторов (критериальные АФА, гипер­гомоцистеинемия) и характер сочетаний нарушений.

Статистическую обработку проводили с применением методов описательной статистики; категориальные показатели представляли в виде абсолютных значений и процентов, частоты сравнивали с использованием критерия χ² или точного критерия Фишера при малых ожидаемых частотах. Различия считали статистически значимыми при p<0,05. Данные пациенток вносили в электронную таблицу Microsoft Office Excel 2013 (Microsoft, США), все статистические вычисления выполнены с применением программного пакета Statistica Ultimate Academic 10 Russian for Windows (StatSoft Inc., США).

Результаты

В проспективное исследование включены 45 пациенток основной группы (1-я группа) и 30 беременных контрольной группы (2-я группа). Референсные значения лабораторных показателей составляли: для vWF - 0,5-1,50 Ед/мл, активность ADAMTS-13 >12%, для антител к ADAMTS-13 <12 Ед/мл.

Повышение уровня vWF выше нормы выявлено у 13 из 45 пациенток 1-й группы (28,9%), тогда как в контрольной группе повышение vWF зарегистрировано лишь у 1 (3,3%) пациентки (p=0,006). Снижение активности ADAMTS-13 ниже референсного уровня выявлено у 5 (11,1%) пациенток 1-й группы, в контрольной группе случаев снижения активности ADAMTS-13 не зарегистрировано, различия носили статистически значимый характер (p=0,047).

Антитела к ADAMTS-13 в концентрации выше порогового значения (>12 Ед/мл) обнаружены у 12 (26,7%) пациенток 1-й группы, в том числе у 5 (11,1%) пациенток в сочетании со снижением активности металлопротеиназы и у 7 (15,6%) пациенток - при сохраненной активности ADAMTS-13. В контрольной группе антитела к ADAMTS-13 выявлены у 2 (6,7%) пациенток, при этом активность фермента во всех случаях оставалась в пределах нормы. По частоте выявления антител к ADAMTS-13 различия между группами были статистически значимыми (p=0,041). Таким образом, нарушения функционирования оси vWF/ADAMTS-13 (повышение vWF и/ или снижение активности ADAMTS-13 и/или наличие антител к ADAMTS-13) выявлены у 18 (40,0%) пациенток 1-й группы и лишь у 3 (10,0%) пациенток 2-й группы (p=0,004).

При более детальном анализе в подгруппе IА (n=19) повышение уровня vWF выявлено у 4 (21,1%) пациенток, в подгруппе IБ - у 9 (34,6%), различия между подгруппами не были статистически значимыми (p=0,31). Снижение активности ADAMTS-13 зарегистрировано у 2 (10,5%) пациенток подгруппы IА. В одном наблюдении дефицит легкой степени (активность 8,4%) сочетался с повышением vWF до 1,9 Ед/мл. Во втором случае отмечался тяжелый дефицит ADAMTS-13 с уровнем активности близким к 1-3%, при этом концентрация vWF превышала 2,5 Ед/мл. В обоих наблюдениях выявлялись антитела к ADAMTS-13. В подгруппе IБ снижение активности ADAMTS-13 выявлено у 3 (11,5%) пациенток, во всех случаях дефицит легкой степени (активность 6,8-10,2%) сопровождался циркуляцией антител к металлопротеиназе. У 2 пациенток снижение активности ADAMTS-13 было выявлено после 20 нед гестации, оно характеризовалось прогрессированием на фоне нарастания титра антител. В одном случае дефицит ADAMTS-13 диагностирован у пациентки после экстракорпорального оплодотворения в свежем цикле на фоне синдрома гиперстимуляции яичников (уровень антител - 48 Ед/мл, vWF - 2,5 Ед/мл).

Антитела к ADAMTS-13 при сохраненной активности фермента выявлены у 2 (10,5%) пациенток подгруппы IА и у 5 (19,2%) пациенток подгруппы IБ, различия между подгруппами не достигали статистической значимости (p=0,44).

Во всех случаях наблюдения снижения активности ADAMTS-13 либо выявления антител к металлопротеиназе отмечалось сопутствующее повышение уровня vWF выше референсных значений. У 5 (11,1%) пациенток 1-й группы нарушения оси vWF/ADAMTS-13 сочетались с циркуляцией критериальных АФА. Гипергомоцистеинемия (референс <15 мкмоль/л) выявлена у 7 (15,6%) пациенток 1-й группы и у 1 (3,3%) пациентки 2-й группы (p=0,048). В подгруппе IА повышение гомоцистеина зарегистрировано у 3 (15,8%) пациенток (22, 28 и 68 мкмоль/л), в подгруппе IБ - у 4 (15,4%) пациенток (26-37 мкмоль/л).

Таким образом, признаки дисбаланса оси vWF/ADAMTS-13, включающие повышение уровня vWF >1,50 Ед/мл, и/или снижение активности ADAMTS-13 <12%, и/или наличие антител к ADAMTS-13 в концентрации >12 Ед/мл, были выявлены у 18 из 45 пациенток основной группы (40,0%), что достоверно превышало аналогичные показатели контрольной группы, где нарушения оси vWF/ADAMTS-13 зарегистрированы у 3 из 30 беременных (10,0%; p=0,004). У части пациенток основной группы нарушения оси vWF/ADAMTS-13 сочетались с другими протромботическими факторами, в том числе с циркуляцией АФА и гипергомоцистеинемией, тогда как только у 10 пациенток с инсультом или НМК в анамнезе значимых лабораторных признаков генетической или приобретенной тромбофилии, циркуляции АФА, дефицита ADAMTS-13 и гипергомоцистеинемии не выявлено.

Обсуждение

Наше исследование показало, что у беременных с инсультом в анамнезе нарушения оси vWF/ADAMTS-13 выявляются существенно чаще, чем у соматически здоровых беременных. Наиболее частыми компонентами дисбаланса были повышение vWF (28,9 против 3,3%) и наличие антител к ADAMTS-13 (26,7 против 6,7%). Снижение активности ADAMTS-13 отмечалось только в основной группе (11,1%). Совокупность выявленных данных подтверждает, что у части пациенток с ассоциированной с беременностью цереброваскулярной патологией ключевым звеном тромботической готовности может выступать не только классическая тромбофилия, но и эндотелиально-микроангиопатический механизм, опосредованный дисрегуляцией системы vWF/ADAMTS-13.

Полученные результаты следует интерпретировать с учетом физиологии беременности. Прогрессирование беременности сопровождается выраженным ростом vWF как маркера эндотелиальной активации и перестройки сосудистой стенки, в то время как в ряде исследований активность ADAMTS-13 демонстрирует тенденцию к снижению к концу беременности и в раннем послеродовом периоде, что формирует физиологически уязвимое состояние с точки зрения соотношения vWF/ADAMTS-13 [17, 18]. Даже дополнительное умеренное смещение баланса за счет воспалительного триггера, гормонально-индуцированной эндотелиопатии, акушерских осложнений или иммунных механизмов может переводить физиологическую адаптацию в патологическое русло с формированием тромбоцитарно-богатых микротромбов и микроциркуляторной ишемии.

Подтверждением этого механизма патогенеза служат данные о том, что при HELLP-синдроме эндотелиальная активация сочетается с уменьшением активности ADAMTS-13 и ростом активного vWF, что рассматривается как один из механизмов ТМА при акушерских осложнениях [19]. Сходные по направленности изменения оси vWF/ADAMTS-13 описаны и при преэклампсии, где дисбаланс коррелирует с выраженностью эндотелиальной дисфункции и тяжестью клинических проявлений [20].

В нашей работе особое значение имеет выявление у заметной доли пациенток антител к ADAMTS-13. С практической точки зрения этот факт расширяет представление о спектре иммуноопосредованных нарушений, которые могут предшествовать явному снижению активности металло­протеиназы или сочетаться с ним, формируя неблаго­приятное сочетание эндотелиопатии и иммунной дисрегуляции, что соответствует современным представлениям о ТМА при беременности, где эндотелий рассматривается как центральная мишень, а вклад различных систем (ADAMTS-13, комплемент-опосредованное повреждение, антиангиогенные факторы) может быть сочетанным и вариабельным у разных пациенток [21]. При этом важно подчеркнуть, что выраженный тяжелый дефицит ADAMTS-13, характерный для тромботической тромбоцитопенической пурпуры (ТТП), является редким осложнением беременности; именно поэтому клинически значимым может быть пограничный или умеренный дефицит в сочетании с повышенным vWF и наличием антител, особенно при наличии дополнительных триггеров [22].

В исследованиях общей популяции показано, что повышенный vWF и сниженная активность ADAMTS-13, а также их соотношение ассоциированы с риском ишемического инсульта и тяжестью поражения, что подчеркивает универсальность механизма "эндотелиальная активация → ультракрупные мультимеры vWF → недостаточное расщепление ADAMTS-13 → тромбообразование" [23-25]. Беременность, будучи физиологическим состоянием с повышенным vWF и динамичным изменением уровня ADAMTS-13, может усиливать эффект этого механизма, особенно у пациенток с отягощенным цереброваскулярным анамнезом.

С клинических позиций полученные результаты имеют несколько практических следствий. Во-первых, они обосновывают целесообразность оценки оси vWF/ADAMTS-13 у беременных с высоким риском цереброваскулярных нарушений, особенно в ситуациях, когда классические тромбофилические факторы отсутствуют или не объясняют тяжесть/рецидивирование этих катастрофических событий. Во-вторых, выявление антител к ADAMTS-13 и/или снижения активности ADAMTS-13 требует тщательного динамического наблюдения, поскольку беременность является известным триггером ТТП и других микроангиопатий, а мониторирование ADAMTS-13 рассматривается как клинически значимый инструмент в соответствующих группах риска [22]. В-третьих, наличие нарастающего дефицита ADAMTS-13 во второй половине беременности подчеркивает важность проведения повторных исследований в динамике, а не только однократного тестирования, поскольку эндотелиальная активация и иммунные механизмы могут усиливаться по мере прогрессирования гестации.

К ограничениям нашего исследования следует отнести то, что размер выборки, хотя он и достаточен для демонстрации различий по частоте нарушений, ограничивает возможности многофакторного моделирования, требующего дальнейшей верификации в более крупных проспективных исследованиях с оценкой клинических исходов, включая рецидивы НМК и акушерские осложнения.

В целом результаты демонстрируют, что дисбаланс оси vWF/ADAMTS-13 является частой находкой у беременных с инсультом в анамнезе, может отражать эндотелиально-микроангиопатический путь реализации тромботического риска, дополняющий классические тромбофилические модели, и подчеркивает перспективность включения маркеров vWF/ADAMTS-13 в алгоритмы персонализированной профилактики цереброваскулярных осложнений при беременности.

Заключение

Выполненное исследование показало, что у беременных с инсультом в анамнезе нарушения оси vWF/ADAMTS-13 выявляются значительно чаще по сравнению со здоровыми беременными и характеризуются преимущественно при­обретенным, иммуноопосредованным дисбалансом. Наиболее типичными проявлениями являлись повышение уровня фактора фон Виллебранда, снижение активности ADAMTS-13 и циркуляция антител к металлопротеиназе, причем данные изменения нередко сочетались с другими протромботическими факторами, усиливая суммарный тромботический риск. Полученные результаты свидетельствуют о важной роли эндотелиально-микроангиопатического механизма в патогенезе ассоциированных с беременностью инсультов и дополняют традиционные представления, основанные исключительно на концепции тромбофилии. Выявление дисбаланса системы vWF/ADAMTS-13 у беременных высокого цереброваскулярного риска может рассматриваться как клинически значимый маркер тромботической готовности и обосновывает целесообразность включения оценки данной оси в расширенный алгоритм гемостазиологического обследования с целью персонализации профилактических и лечебных подходов.

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