Преэклампсия (ПЭ) и ее тяжелые осложнения в виде плацентарной недостаточности и неблагоприятных перинатальных исходов (задержка роста, антенатальная гибель плода) - серьезная проблема современного акушерства, ее изучают уже более 2000 лет. ПЭ - ведущая причина материнской смертности в странах с низким и средним уровнем дохода - приводит более чем к 75 тыс. материнских смертей ежегодно [3, 4]. Наличие высококвалифицированной акушерской помощи объясняет относительно низкую материнскую смертность в развитых странах. При нарастании симптомов ПЭ материнскую смертность предотвращают путем скорейшего родоразрешения. Тем не менее при ПЭ растет младенческая смертность даже в странах с высоким уровнем дохода; порой из-за досрочного родоразрешения по медицинским показаниям значительно увеличивается и материнская заболеваемость.
Примечательно, что ПЭ рассматривается с точки зрения материнской и внутриутробной смертности наряду с ее глубоким влиянием на перинатальную заболеваемость, и это, естественно, концептуализирует ее как заболевание. Тем не менее не стоит забывать, что состояние ПЭ в действительности является синдромом. Синдром - это группа симптомов, которые обычно встречаются вместе, или состояние, характеризующееся набором связанных симптомов, и наличие у пациента какого-либо синдрома позволяет нам признать наличие заболевания [3].
Открытие измененного ландшафта микроРНК при различных заболеваниях [2] наряду с технологическими достижениями в области представления о микроРНК привели к поиску новейших, основанных на микроРНК методов диагностики и лечения. На сегодняшний день некоторые микроРНК идентифицированы как важные медиаторы фиброза сердца, и в настоящее время технологии проводят оценку либо усиления, либо угнетения функции микроРНК как способа влияния на течение заболевания. МiR-122, которой богата печень, считается биологическим маркером повреждения печени, а также потенциальным терапевтическим агентом при инфицировании вирусом гепатита С. Плацента человека также экспрессирует многочисленные типы фракций РНК, специфичных для трофобласта. Плацента - быстро развивающийся орган, который таит в себе богатый и разнообразный потенциал транскриптом. Подсчитано, что 66% всех человеческих белков экспрессируются в плаценте. Эксперименты по ранней генетической инактивации в области инактивации генов кодирования критических микроРНК ферментов биосинтеза, проведенные на мышах, не смогли пролить свет на функцию микроРНК в плаценте из-за ранней летальности эмбрионов после имплантации.
Клиническое значение плацентарной микрорибонуклеиновой кислоты
В отношении беременности наши знания о плацентарных микроРНК и их биологической функции в настоящее время слаборазвиты и требуют фундаментальных исследований. Открытие представительства плацентарных микроРНК в периферической крови беременных стимулировало попытки определить неинвазивным образом микроРНК биомаркеры дисфункции плаценты. Так, у женщин с ПЭ проявляются измененные уровни экспрессии нескольких микроРНК в плаценте и плазме, при этом miR-210 проявляет относительно постоянную активацию. MiR-210, как правило, индуцируется HIF-1a, регулятором клеточного гипоксического ответа. Наличие плацентарных микроРНК в материнском кровотоке позволяет предположить, что они могут участвовать в фетоплацентарно-материнской связи путем влияния на ткани-мишени. Высказано предположение, что микроРНК упакованы в плазменные везикулы, которые поддерживают связь среди клеток (см. рисунок).
Аналогично опухолевые микроРНК, упакованные в разнообразные типы везикул, как полагают, влияют на метастазирование, ангиогенез и окружающие клетки опухоли. Представление о том, что полученные из трофобласта экзосомы, содержащие C19MC микроРНК, могут передавать вирусную резистентность к клеткам реципиента согласуется с рядом научных наблюдений. J.F. Mouillet, Y. Ouyang и соавт. (2015) показали передачу miR-517а из трофобласта к материнским натуральным киллерам и последующее ингибирование целевой микроРНК PRKG1. Однако механизмы, лежащие в основе этих наблюдений, остаются неясными, и небольшое количество молекул микроРНК, упакованных в везикулы, может позволить предположить более сложный механизм микроРНК-опосредованного межклеточного взаимодействия.
Ангиогенные факторы: маркеры функции плаценты или медиаторы повреждения сосудов?
Эндотелиальная дисфункция - кардинальный признак ПЭ - может быть оценена путем измерения эндотелина, фибронектина, фактора фон Виллебранда, повышенного окислительного стресса и цитокинов или с помощью исследований функций эндотелия. Повышенная частота ПЭ, наблюдаемая у беременных с хронической артериальной гипертензией, ПЭ в анамнезе и диабетом, существовавшим до беременности, позволяет предположить, что дисфункция эндотелия может существовать у ряда женщин до наступления беременности, что делает их восприимчивыми к развитию ПЭ. В последнее время про- и антиангиогенные факторы, синтезируемые и выделяемые плацентой, выходят на первый план в качестве кандидатов в плацентарные молекулы, повреждающие эндотелий [3]. Ангиогенные факторы регулируют пролиферацию эндотелиальных клеток и проницаемость сосудистой стенки. Организованные типы секреции проангиогенных (сосудистый эндотелиальный фактор роста - VEGF, плацентарный фактор роста - PLGF) и антиангиогенных (sFlt и sEng) факторов плацентой в течение беременности важны для развития как маточно-плацентарной, так и плодово-плацентарной части сосудистой системы и контроля сосудистого тонуса и проницаемости. В настоящее время полагают [3], что ангиогенные факторы, выделяемые плацентой, обладают повреждающим действием в отношении эндотелия. В соответствии с синдромным характером ПЭ, не все женщины, обратившиеся с симптомами ПЭ, имеют измененные про-и антиангиогенные молекулы. Таким образом, дисбаланс про- и антиангиогенных факторов скорее всего является первичным патофизиологическим признаком ПЭ, а не мишенью, лежащей в основе нарушений, сходных с нарушением функции печени или почек, или же могут встречаться ангиогенные и неангиогенные формы ПЭ. Различия в ангиогенных факторах также были замечены при беременности, осложненной задержкой роста плода [3], что позволяет предположить: дисбаланс про- и антиангиогенных факторов является показателем роста, развития и функции плаценты.
Известно, что существует сильная связь в отношении генетической предрасположенности к развитию ПЭ; предложены многочисленные, в основном материнские, гены-кандидаты на основе исследований генетической связи или ассоциаций генов-кандидатов. Полногеномный анализ транскриптома определенных ранее генов восприимчивости матери к ПЭ проводили в децидуальной ткани в попытке определить функциональные роли этих генов [3]. Установлено, что апоптотические и клеточные сигнальные пути, которые были целевыми задачами генов предрасположенности, значительно изменены при ПЭ. Становится очевидно, что на плацентарном уровне многие патологические признаки являются общими для таких акушерских синдромов, как ПЭ, задержка роста плода и недонашивание. Беременности, осложнившиеся вышеперечисленными состояниями, чаще имеют неблагоприятные перинатальные исходы, в частности мертворождение. Кроме того, имеется повышенный риск заболеваемости этих женщин в предстоящей жизни. Анализ молекулярных путей в этой совокупности неблагоприятных исходов может быть полезен в определении нюансов, которые приводят к конкретному клиническому исходу.
Несмотря на повышение уровня фундаментальных знаний, специфическая высокоэффективная превентивная терапия ПЭ до сих пор не разработана, и родоразрешение остается оптимальной тактикой ведения. Поиск клинически приемлемых предикторов для назначения превентивной терапии в отношении ПЭ продолжается.
Цели: 1) оценить роль кластеров плацентарных микроРНК в отношении прогнозирования развития ПЭ; 2) оценить роль определения про- и антиангиогенных факторов как прогностических маркеров развития ПЭ и неблагоприятных исходов беременности.
Отбор и анализ исследований
Нами проведен анализ баз данных Cochrane, EMBASE, PubMed, MedLine и отобраны зарубежные публикации за 2014-2015 гг., включавшие результаты фундаментальных исследований, для формирования аналитического обзора по проблеме ПЭ в современном акушерстве с учетом новых знаний о механизмах развития данного осложнения гестации.
Результаты
Микрорибонуклеиновые кислоты и плацента
MiR-675 экспрессируется от H19 транскрипта исключительно в плаценте, причем уровни miR-675 увеличиваются в течение второй половины беременности, что соответствует снижению темпов роста плаценты. Целенаправленное удаление miR-675 вызывает чрезмерный рост плаценты. Таким образом, miR-675 обладает антипролиферативной активностью, вероятно, за счет выключения генов рецептора инсулиноподобного фактора роста-1. Избыточная же экспрессия miR-675 не подразумевает функциональных изменений в плаценте. Члены кластера miR-17~92 регулируют дифференцировку первичного трофобласта за счет действия на основные плацентарные белки, такие как CYP19A1 (ароматазы) и фактор транскрипции GCM1. Установлено также [2], что микроРНК от кластера miR-17~92 играют роль в процессе онкогенеза. Другие трофобласт-регулятор-ные микроРНК-кандидаты определены расчетным методом и подтверждены в клеточных линиях. МiR-378a-5p и miR-376c усиливают пролиферацию и инвазию трофобласта; miR-155 ингибирует инвазию трофобласта за счет нацеливания на CYR61 и циклин D1, потенциально способствуя развитию ПЭ. Міr-210 и miR-125b-1-3p вовлечены в подавление пролиферации и инвазии трофобласта, внося свой вклад в плацентарную дисфункцию.
Кластер miR-379/miR-410 отличается высокой экспрессией, производит до 77 зрелых микроРНК и имеет большой регулирующий потенциал. Однако этот кластер (также называемый C14MC) может быть удален без очевидных последствий для плаценты. На сегодняшний день функция C14MC микроРНК в плаценте остается малоизученной. Семейство трофобласт-специфичных микроРНК C19MC - одно из самых многообещающих. Этот кластер содержит 46 интронных генов микроРНК, которые разбросаны на более чем 100 кб геномной ДНК, и производит 58 видов зрелых микро-РНК, экспрессирующихся исключительно в плаценте. Геномная структура C19MC уникальна, потому что в интронных последовательностях C19MC микроРНК по обе стороны расположены многочисленные Alu-последовательности и короткие экзоны с часто повторяющимися элементами ДНК, которые представляют собой некодирующие РНК неизвестной функции. C19MC микроРНК вовлечены в регуляцию клеточной пролиферации, инвазии и дифференцировки. C19MC микроРНК обнаружены в эмбриональных стволовых клетках человека, где они способствуют контролю стволовости, и их экспрессия быстро снижается при дифференциации. Хотя до сих пор нет точного пространственного отображения экспрессии C19MC микроРНК в разных субпопуляциях трофобласта, эксперименты с лазерной захватывающей микродиссекцией позволяют предположить, что экспрессия C19MC уменьшается во вневорсинчатом трофобласте по сравнению с ворсинчатым. Усиленная экспрессия C19MC микроРНК ослабляет миграцию вневорсинчатого трофобласта человека in vitro [2]. Экспрессия C19MC микроРНК также обладает онкогенным потенциалом; реактивация локуса C19MC наблюдалась при некоторых типах злокачественных образований. Самое неожиданное открытие связано с ролью C19MC микроРНК при вирусной резистентности. Клетки первичного трофобласта, экспрессирующие высокие уровни C19MC микроРНК, устойчивы к инфицированию [2]. Эта вирусная резистентность может быть передана неплацентарным клеткам при трансфекции с BAC-плазмидой, экспрессирующей C19MC микроРНК. Данный процесс включает аутофагию, потому что C19MC микроРНК стимулирует аутофагию в неплацентарных клетках, а геномное или фармакологическое ингибирование аутофагии ослабляет противовирусный ответ. В совокупности эти данные свидетельствуют о комплексном, контекст-зависимом действии C19MC микроРНК в плаценте и подчеркивают необходимость дополнительных исследований механизма действия и функции и регулирования C19MC микроРНК в плаценте человека.
Повышенные уровни плацентарного miR-210 могут внести свой вклад в патогенез ПЭ путем ингибирования инвазии трофобласта, стимулируя нацеливание на митохондриальное дыхание или иммунную систему за счет ингибирования пути STAT6/интерлейкин-4. Несколько потенциальных молекулярных мишеней miR-210 в контексте ПЭ включают эфрин-A3 и гомеобокс-A9 и модуляторный фактор калиевых каналов-1 (KCMF1). В дополнение к miR-210 в источниках литературы [2] представлены сообщения о разной экспрессии членов семейства C19MC микроРНК во вневорсинчатом трофобласте у женщин с ПЭ. Примечательно, что ПЭ связана со сниженной инвазией вневорсинчатого трофобласта in vitro; что согласуется с недавним обнаружением сниженной миграции клеточной линии вневорсинчатого трофобласта человека в результате чрезмерной экспрессии C19MC микроРНК. Аберрантный тип экспрессии C19MC микроРНК в плаценте наблюдался при беременности, осложненной задержкой роста плода.
Исследования in vitro и in vivo показали [3], что гипоксия и ишемия плаценты стимулируют высвобождение ангиогенных факторов, что объясняет недостаточную инвазию трофобласта и развитие плацентарной недостаточности.
L. Myatt и J.M. Roberts (2015) показали, что примерно половина беременных с ПЭ имели нормальный уровень PLGF, в то время как другая половина имела очень низкие (менее 5-го процентиля) концентрации PLGF в течение беременности. Однако клинические признаки ПЭ в группах различались: существенно более высокий уровень артериального давления на ранних сроках беременности и после установления диагноза ПЭ, более ранний гестационный срок на момент родов (p<0,05), преждевременные роды на более ранних сроках (p<0,05) установлены у беременных с ПЭ и низким уровнем PLGF в сравнении с теми, кто имел высокий уровень PLGF.
Обсуждение
Преэклампсия: синдром или болезнь?
Выявляя группу высокого риска по неблагоприятным исходам беременности, ПЭ традиционно определяют по наличию повышенного артериального давления и протеинурии. Клинические признаки ПЭ привели к тому, что исследователи [3] сосредоточились на дисфункции сосудистой (артериальное давление) системы и почек (протеинурия). Однако в патологический процесс вовлечены и другие органы и системы: печень, система регуляции агрегации и свертывания крови, центральная нервная система. Патологическая симптоматика со стороны вышеперечисленных органов и систем применяется в клинической практике для оценки тяжести ПЭ и формирования прогноза. В то время как синдром ПЭ связан с дисфункцией органов и систем, все еще не принято окончательное решение, что является первичным заболеванием и чем являет ли вовлечение органов - причиной или следствием.
Некоторые факторы подпитывают распространенную концепцию о том, что ПЭ больше, чем одно заболевание. ПЭ может возникать (согласно определению) с 20 нед беременности и далее, хотя у более чем 75% женщин ПЭ развивается на сроке 37 нед и более [4]. Ранний дебют ПЭ (в сроке менее 34 нед гестации) отмечается менее чем у 1% первородящих [3]. Он связан с дефектной инвазией трофобласта, ишемией плаценты и задержкой роста плода, кроме того, имеет худшие перинатальные и материнские исходы в сравнении с поздней ПЭ. Ранний дебют ПЭ связан также с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний в отсроченном периоде: относительный риск увеличивается в 10 раз по сравнению с менее чем двукратным увеличением риска при поздней ПЭ. Данная градация рисков в зависимости от срока гестации на момент развития ПЭ подкрепляет предположение, что существует по крайней мере 2 причинных фактора, отличающих ранний дебют ПЭ от позднего. При функциональных исследованиях и гистологическом исследовании плацент [3] имеются различия в плацентарной патологии для ранней и поздней ПЭ. При раннем дебюте ПЭ наблюдается более высокая частота аномальной формы огибающей допплеровского спектра (при оценке маточно-плацентарного кровотока методом цветового допплеровского кодирования) [1], косвенного показателя аномальной инвазии трофобласта, что снова поддерживает концепцию о том, что ПЭ - это заболевание плаценты. Существует тесная взаимосвязь между размером плаценты и размером плода/числом плодов, при этом размер плаценты рассматривается как отправная точка в плацентарной дисфункции. Так, раннее начало ПЭ часто ассоциируется с задержкой роста плода. Представляют определенный интерес данные о том, что поздняя ПЭ сопровождается как низким (относительный риск 4,5), так и высоким весом при рождении (относительный риск 2,6). В то же время при преждевременных родах только низкий вес при рождении связан с большим риском ПЭ (относительный риск 9,9) [3]. Однако в другом исследовании (более 317 тыс. беременностей), проанализированном L. Myatt и J.M. Roberts (2015), не выявлено существенной связи между размером плаценты и риском ПЭ, это указывает, что вес плаценты сам по себе не может являться полезным предиктором дисфункции плаценты при ПЭ. Эти данные в совокупности подтверждают концепцию, что ранний и поздний дебют ПЭ являются двумя разными заболеваниями на плацентарном уровне. В соответствии с этим лабораторные и функциональные тесты для оценки плаценты (определение ангиогенных факторов и оценка индексов васкуляризации) обладают большей полезной прогностической значимостью в отношении ранней ПЭ.
Беременность: стрессовый тест на преэклампсию?
Альтернативный взгляд на проблему ПЭ состоит в том, что беременность как таковая - стрессовый тест для систем материнского организма. Известно, что беременности у женщин с хронической артериальной гипертензией, предгестационным или гестационным диабетом и ПЭ в анамнезе чаще осложняются ПЭ [3]. Таким образом, возникает вопрос: являются ли женщины, у которых развились сосудистые осложнения (ПЭ, гестационный диабет), теми, кто действительно имел предсуществующее субклиническое сосудистое или метаболическое заболевание? Ниже ли порог стрессового теста у этой когорты пациенток? Сейчас становится все более очевидно, что женщины, у которых развилась ПЭ, имеют более высокий риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта и других заболеваний позже в течение жизни. Это может обосновать гипотезу о том, что беременность - это стрессовый тест для пациенток, имеющих предсуществующее заболевание сосудов или сердечно-сосудистой системы.
Плацента и сердечно-сосудистая система беременной с риском преэклампсии: есть ли связь?
На основе исторического первенства артериального давления в определении ПЭ довольно сложно определить, могут ли другие синдромные признаки быть столь же важными. Например, мы знаем, что пацинтки с низким уровнем тромбоцитов и дисфункцией печени (при HELLP-синдроме) подвержены высокому риску неблагоприятных исходов (перинатальная и материнская заболеваемость и смертность) даже без предсуществующей артериальной гипертензии. Тем не менее более частая манифестация сердечно-сосудистых заболеваний на более поздних этапах жизни этих пациенток позволяет предположить, что этиологическая роль сосудистой системы в генеза ПЭ существенна. Тот факт, что ПЭ разрешается после удаления плаценты, признают в качестве доказательства центральной роли плаценты в развитии ПЭ. Это подтверждается повышенной частотой развития ПЭ при большей массе плаценты (при многоплодной беременности). Неполное ремоделирование спиральных артерий в ходе аномальной инвазии трофобласта приводит к ишемическому реперфузионному повреждению плаценты, что является непременным условием развития ПЭ. Раннее начало ПЭ связано с более выраженной частотой аномальной инвазии трофобласта и повышенным маточно-плацентарным сосудистым сопротивлением [1]. Таким образом, невозможность адекватной перфузии плаценты из-за ее большой площади или неадекватного ремоделирования терминальных ветвей сосудистой сети матки можно считать провоцирующим фактором в развитии ПЭ. Связь между плацентой и сосудистой системой объясняется наличием плацентарных факторов, повреждающих материнскую сосудистую сеть. Поздний дебют ПЭ отчасти связан с аномальной инвазией трофобласта, это позволяет предположить, что для возникновения ПЭ необходимы дополнительные факторы: особенности конституции, некоторые демографические характеристики (афроамериканская раса), сниженная резистентность сердечно-сосудистой системы к уровню стресса. При этом сценарии у женщин, имеющих чрезвычайно восприимчивую сосудистую систему, ПЭ может развиться за счет сниженной адаптации к процессу гестации. Следовательно, наихудший сценарий (тяжелая ранняя ПЭ) может развиться только при дефектной (неадекватной) плацентации у пациентки с компроментированной и восприимчивой сосудистой системой. Модели, включающие переменное взаимодействие плаценты и материнской сосудистой системы [3], могут учитывать влияние модификаторов (ожирение, курение, индивидуальный риск развития синдрома ПЭ на основании анамнеза).
Заключение
Открытие микроРНК и их широкое влияние на экспрессию генов продвинуло наше понимание регуляторных сетей генов и принесло новый взгляд на молекулярные механизмы, контролирующие развитие и гомеостаз плаценты. В отношении плацентарной биологии и перинатальной медицины все еще нужно проделать работу по определению плацентарного ландшафта микроРНК и характеристик их функций. В настоящее время известно не менее 500 различных видов микроРНК, которые экспрессируются в плацентарном трофобласте, хотя биологическое значение большинства из них требует уточнения.
Лучшее понимание биологии плацентарной микроРНК in vivo скорее всего разъяснит механизм работы некоторых ключевых молекулярных цепей, контролирующих развитие и функцию плаценты в норме и при ПЭ. Оценка видов плацентарной микроРНК во внеклеточных везикулах плазмы матери как биологических маркеров уместна в перспективе и, вероятно, сможет отразить динамическую картину состояния плаценты в режиме реального времени. В настоящее время, несмотря на предпринятые усилия, микроРНК-биомаркеры для достоверного определения заболевания плаценты при ПЭ пока не известны.
Преэклампсия в настоящее время рассматривается как синдром и не является болезнью. По данным фундаментальных исследований, окончательно не сформировано четкое представление о том, какое из множества патофизиологических изменений является причинным, а какое - вторичным по отношению к первичным патофизиологическим процессам. Существование нескольких патофизиологических процессов, сходящихся в один синдром, поддерживается многими существующими на сегодняшний день данными. Решение этой проблемы требует дальнейшего, еще более детального изучения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Magee L.A., Pels A., Helewa M., Rey E., von Dadelszen P. Diagnosis, evaluation, and management of the hypertensive disorders of pregnancy //Pregnancy Hypertension. 2014. Vol. 4, N 2. P. 105-145. doi:10.1016/ j.preghy.2014.01.003.
2. Mouillet J.F., Ouyang Y., Coyne C.B., Sadovsky Y. MicroRNAs in placental health and disease // Am. J. Obstet. Gynecol. 2015. Vol. 213, N 4. Suppl. P. S163-S172. doi: 10.1016/j.ajog.2015.05.057.
3. Myatt L., Roberts J.M. Preeclampsia: Syndrome or Disease? // Curr. Hypertens. Rep. 2015. Vol. 17, N 11. P. 83. doi: 10.1007/s11906-015-0595-4.
4. Апресян С.В. Беременность и роды при экстрагенитальных заболеваниях / под ред. В.Е. Радзинского. 2-е изд. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2015. 536 с.