Особенности экспрессии сосудистотропных и регулирующих энергетический обмен факторов в ткани плацент у женщин с различными типами сахарного диабета или преэклампсией
|
Список сокращений и условных обозначений 3
Введение 4
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1. Роль эндоглина (ENG) в патогенезе осложнений беременности 7
1.2. Роль плацентарного фактора роста (PlGF) в патогенезе осложнений беременности 18
1.3. Роль лептина (LEP) в патогенезе осложнений беременности 24
1.4. Роль фактора индуцируемого гипоксией (HIF-1) в патогенезе осложнений беременности 29
Глава 2. Материалы и методы 36
2.1. Материалы исследования 36
2.2. Методы исследования: 38
Глава 3. Результаты исследования 41
3.1. Общая характеристика исследуемых женщин 41
3.2. Осложнения настоящей беременности у женщин обследованных групп 46
3.3. Осложнения родов у беременных обследованных групп 48
3.4. Характеристика новорожденных у женщин обследованных групп 49
3.5. Морфологическая характеристика последов обследованных групп 51
3.6. Иммуногистохимическое исследование плацент 54
3.8. Обсуждение полученных результатов 67
Выводы 74
Список литературы 77
Приложение 90
Введение 4
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1. Роль эндоглина (ENG) в патогенезе осложнений беременности 7
1.2. Роль плацентарного фактора роста (PlGF) в патогенезе осложнений беременности 18
1.3. Роль лептина (LEP) в патогенезе осложнений беременности 24
1.4. Роль фактора индуцируемого гипоксией (HIF-1) в патогенезе осложнений беременности 29
Глава 2. Материалы и методы 36
2.1. Материалы исследования 36
2.2. Методы исследования: 38
Глава 3. Результаты исследования 41
3.1. Общая характеристика исследуемых женщин 41
3.2. Осложнения настоящей беременности у женщин обследованных групп 46
3.3. Осложнения родов у беременных обследованных групп 48
3.4. Характеристика новорожденных у женщин обследованных групп 49
3.5. Морфологическая характеристика последов обследованных групп 51
3.6. Иммуногистохимическое исследование плацент 54
3.8. Обсуждение полученных результатов 67
Выводы 74
Список литературы 77
Приложение 90
На сегодняшний день сахарный диабет (СД) является важнейшей проблемой мирового здравоохранения. По обновленным данным ВОЗ (2016) заболеваемость СД неуклонно растет в течение последних нескольких декад, и с 1980 года увеличилась вдвое - с 4,7% до 8,5% взрослого населения (‘WHO | World Health Statistics 2016:Monitoring health for the SDGs’, 2017). Наряду с повышением общей распространённости заболевания, растет число женщин репродуктивного возраста, страдающих различными типами сахарного диабета [2]. Так в 2017 году СД был выявлен у 21,3 миллиона беременных (16,2%) во всем мире, причем 86,4% случаев нарушений углеводного обмена были связаны с гестационным СД (ГСД) [3], частота которого увеличилась в 2-4 раза (3% - 7% - 14%) [4]. Распространенность прегестационного диабета, включающего в себя СД 1 и 2 типа, диагностированные до беременности, возросла за последнее десятилетие [5], главным образом, в результате увеличение частоты сахарного диабета 2 типа (СД 2 типа) [6]. Исследования женщин с прегестационными типами СД показали значимую ассоциацию с высоким процентом неблагоприятных материнских (невынашивание, гестационная гипертензия, преэклампсия (ПЭ), плацентарная недостаточность, кесарево сечение) и неонатальных (макросомия, СЗРП, малый для гестационного срока плод) исходов [7]. Гестационный диабет достоверно увеличивает риск макросомии плода. К тому же угрозой являются не только ранние, но и отсроченные осложнения нарушения углеводного обмена у беременных такие как повышенный риск СД 2 типа, сердечно-сосудистых заболеваний у матери, детское ожирение, метаболический синдром, гипертония у новорожденного [8], [9].
Плацента является индикатором любых нарушений метаболизма в организме беременной. Сахарный диабет вызывает значительные изменения органа в результате инсулинорезистентности, поражения системы микроциркуляции, развития субклинического воспаления, что может приводить к нарушению маточно-плацентарного кровотока, ухудшению адекватного метаболического обмена между плодом и организмом беременной, уменьшению поступления к плоду кислорода и питательных веществ. Все эти процессы могут лежать в основе развития плацентарной недостаточности, преэклампсии, гипоксии плода и аномалий веса новорожденного.
Плацентарный фактор роста (PlGF) и эндоглин (ENG) проявляют антагонистические свойства, и являются одними из ключевых участников ангиогенеза и регуляции сосудистого тонуса. PlGF препятствует связыванию сосудисто-эндотелиального фактора роста со своими лигандами, что оказывает протективный эффект в отношении эндотелиоцитов и препятствует развитию системной вазоконстрикции. Напротив, Eng подавляет секрецию эндотелиальной NO синтетазы, отвечающей за вазодилатацию. При сахарном диабете в условиях хронической гипергликемии и гипоксии синтез и плацентарная экспрессия PlGF и ENG нарушены. Эти изменения приводят к генерализованному сосудистому спазму, гипоксии тканей и развитию эндотелиальной дисфункции, что является ключевым фактором в патогенезе развития ПЭ и плацентарной недостаточности у женщин с нарушениями углеводного обмена.
Окислительный стресс и образование конечных продуктов гликирования при СД, инициируют повышенный синтез фактора, индуцируемого гипоксией (HIF-1). Исследования показали, что повышенный уровень HIF-1, экспрессируемый плацентой, ингибирует дифференцировку и инвазию трофобласта ткани плаценты, что характерно для преэклампсии [10]. К тому же в условиях гипоксии HIF- 1 увеличивает экспрессию эндоглина и лептина в плаценте.
Нарушение углеводного обмена у беременных сопровождается метаболическими изменениями в плаценте: увеличивается трансплацентарный перенос глюкозы, жирных кислот и триглицеридов от матери к плоду. Адипокины, в том числе лептин (LEP), участвуют в регулировании транспорта этих веществ. Увеличение данного фактора в плаценте, жировой ткани и сыворотке крови может быть связано с развитием таких неблагоприятных исходов беременности как преэклампсия, макросомия и синдром задержки роста плода.
Представленные данные определили важную роль нарушений плацентарного синтеза ENG, PlGF, LEP и HIF-1a как факторов развития неблагоприятных акушерских и перинатальных осложнений. Но эти исследования в подавляющем большинстве случаев проведены в популяции беременных женщин без сахарного диабета. Работы, посвященные этому вопросу, у беременных с различными типами СД немногочисленны и противоречивы. Таким образом, изучение плацентарной экспрессии вышеуказанных биомаркеров, поможет уточнить механизмы развития неблагоприятных исходов при наличии сахарного диабета у матери.
Цель: оценить уровень экспрессии сосудистотропных (ENG, PlGF, HIF) и регулирующих энергетический обмен (LEP) факторов в ткани плацент у женщин с различными типами сахарного диабета , преэклампсией и условно здоровых.
Задачи:
1. Выявить особенности морфологического строения плацент у женщин с различными типами сахарного диабета (СД 1, С Д 2 типа и ГСД), преэклампсией и условно здоровых.
2. Изучить уровень экспрессии эндоглина (ENG), плацентарного фактора роста (PlGF), индуцированного гипоксией фактора - 1 (HIF- 1), лептина (LEP) в ткани плацент женщин с различными типами СД , преэклампсией и условно здоровых.
3. Проанализировать особенности экспрессии данных факторов в плаценте в зависимости от типа коррекции углеводного обмена (диетотерапия/инсулинотерапия), а также наличия или отсутствия прегравидарной подготовки.
4. Сопоставить уровни плацентарной экспрессии указанных факторов с акушерскими и перинатальными исходами.
Плацента является индикатором любых нарушений метаболизма в организме беременной. Сахарный диабет вызывает значительные изменения органа в результате инсулинорезистентности, поражения системы микроциркуляции, развития субклинического воспаления, что может приводить к нарушению маточно-плацентарного кровотока, ухудшению адекватного метаболического обмена между плодом и организмом беременной, уменьшению поступления к плоду кислорода и питательных веществ. Все эти процессы могут лежать в основе развития плацентарной недостаточности, преэклампсии, гипоксии плода и аномалий веса новорожденного.
Плацентарный фактор роста (PlGF) и эндоглин (ENG) проявляют антагонистические свойства, и являются одними из ключевых участников ангиогенеза и регуляции сосудистого тонуса. PlGF препятствует связыванию сосудисто-эндотелиального фактора роста со своими лигандами, что оказывает протективный эффект в отношении эндотелиоцитов и препятствует развитию системной вазоконстрикции. Напротив, Eng подавляет секрецию эндотелиальной NO синтетазы, отвечающей за вазодилатацию. При сахарном диабете в условиях хронической гипергликемии и гипоксии синтез и плацентарная экспрессия PlGF и ENG нарушены. Эти изменения приводят к генерализованному сосудистому спазму, гипоксии тканей и развитию эндотелиальной дисфункции, что является ключевым фактором в патогенезе развития ПЭ и плацентарной недостаточности у женщин с нарушениями углеводного обмена.
Окислительный стресс и образование конечных продуктов гликирования при СД, инициируют повышенный синтез фактора, индуцируемого гипоксией (HIF-1). Исследования показали, что повышенный уровень HIF-1, экспрессируемый плацентой, ингибирует дифференцировку и инвазию трофобласта ткани плаценты, что характерно для преэклампсии [10]. К тому же в условиях гипоксии HIF- 1 увеличивает экспрессию эндоглина и лептина в плаценте.
Нарушение углеводного обмена у беременных сопровождается метаболическими изменениями в плаценте: увеличивается трансплацентарный перенос глюкозы, жирных кислот и триглицеридов от матери к плоду. Адипокины, в том числе лептин (LEP), участвуют в регулировании транспорта этих веществ. Увеличение данного фактора в плаценте, жировой ткани и сыворотке крови может быть связано с развитием таких неблагоприятных исходов беременности как преэклампсия, макросомия и синдром задержки роста плода.
Представленные данные определили важную роль нарушений плацентарного синтеза ENG, PlGF, LEP и HIF-1a как факторов развития неблагоприятных акушерских и перинатальных осложнений. Но эти исследования в подавляющем большинстве случаев проведены в популяции беременных женщин без сахарного диабета. Работы, посвященные этому вопросу, у беременных с различными типами СД немногочисленны и противоречивы. Таким образом, изучение плацентарной экспрессии вышеуказанных биомаркеров, поможет уточнить механизмы развития неблагоприятных исходов при наличии сахарного диабета у матери.
Цель: оценить уровень экспрессии сосудистотропных (ENG, PlGF, HIF) и регулирующих энергетический обмен (LEP) факторов в ткани плацент у женщин с различными типами сахарного диабета , преэклампсией и условно здоровых.
Задачи:
1. Выявить особенности морфологического строения плацент у женщин с различными типами сахарного диабета (СД 1, С Д 2 типа и ГСД), преэклампсией и условно здоровых.
2. Изучить уровень экспрессии эндоглина (ENG), плацентарного фактора роста (PlGF), индуцированного гипоксией фактора - 1 (HIF- 1), лептина (LEP) в ткани плацент женщин с различными типами СД , преэклампсией и условно здоровых.
3. Проанализировать особенности экспрессии данных факторов в плаценте в зависимости от типа коррекции углеводного обмена (диетотерапия/инсулинотерапия), а также наличия или отсутствия прегравидарной подготовки.
4. Сопоставить уровни плацентарной экспрессии указанных факторов с акушерскими и перинатальными исходами.
1) Для плацент от женщин с различными типами диабета характерны определенные морфологические особенности в зависимости от типа диабета и вида компенсации гликемических нарушений, а также наличия или отсутствия прегравидарной подготовки. Установлено, что для группы СД 2 типа и ГСД на инсулине характерно большее число плацент, несоответствующих гестационному сроку, чаще встречается диссоциированное созревание плацент и преждевременное созревание ворсин, чем в группе диеты, более характерно преобладание как склерозированнх, так и промежуточных ворсин. В группе женщин с СД 1 типа процент плацент с преждевременным созреванием ворсин и с преобладанием склерозированнх ворсин был одинаков. Для незапланированной беременности чаще встречались плаценты, несоответствующие гестационнному сроку и плаценты с преобладанием промежуточных ворсин.
2) Увеличение ENG было отмечено во всех группах беременных с СД, уровни экспрессии фактора были значительно выше, чем в группе контроля. Наибольшая площадь экспрессии была выявлена в группе ПЭ. Экспрессия PlGF в ткани плацент была невысокой. Наибольшая площадь экспрессии была характерна для группы контроля, во всех остальных группах выявлено значительное снижение экспрессии фактора.
Наибольший уровень лептина был характерен для женщин с СД 1 типа с незапланированной беременностью, наименьший - в группе ПЭ. Показатели LEP в контрольной группе находилось в средних значениях.
Наиболее высокий уровень экспрессии HIF-1 был характерен для женщин с СД 1 типа без прегравидарной подготовки и группы ПЭ. Наименьшая экспрессия фактора наблюдалась в группе контроля.
3) При СД 2 типа и ГСД отмечались более высокие уровни ENG в группах, получающих инсулинотерапию в сравнении с группой диеты. Среди женщин с СД 1 типа уровень фактора был выше в группе незапланированной беременности.
Для групп СД 2 типа и ГСД, получающих диету, показатели уровня экспрессии PlGF были выше в сравнении с группой, находящейся на инсулинотерапии. В группе СД 1 типа при запланированной беременности значения PlGF превышали уровни фактора у женщин без прегравидарной подготовки.
Для группы, получающей инсулинотерапию, были характерны более высокие уровни лептина при ГСД и СД 2 типа в сравнении с группой диеты. У женщин с СД 1 типа с незапланированной беременностью данный фактор характеризовался более высоким уровнем, чем для беременных, прошедших прегравидарную подготовку.
В группах СД 2 типа и ГСД, получающих инсулинотерапию, уровень HIF-1 был выше, чем в группах, состоящих на диетотерапии. Более высокие значения экспрессии HIF-1 были характерны для женщин группы СД 1 типа с незапланированной беременностью.
4) Уровень обоих ангиогенных факторов (ENG и PlGF) коррелировал с такими акушерскими и перинатальными осложнениями как преэклампсия, кесарево сечение, малый для гестационного срока плод, СЗРП.
В ходе исследования была выявлена корреляционная связь между экспрессией лептина и такими осложнениями как макросомия плода и кесарево сечение.
Корреляционная связь обнаружена между уровнем HIF-1 и гестационной гипертензией, преэклампсией, кесаревым сечением, СЗРП и макросомией плода
2) Увеличение ENG было отмечено во всех группах беременных с СД, уровни экспрессии фактора были значительно выше, чем в группе контроля. Наибольшая площадь экспрессии была выявлена в группе ПЭ. Экспрессия PlGF в ткани плацент была невысокой. Наибольшая площадь экспрессии была характерна для группы контроля, во всех остальных группах выявлено значительное снижение экспрессии фактора.
Наибольший уровень лептина был характерен для женщин с СД 1 типа с незапланированной беременностью, наименьший - в группе ПЭ. Показатели LEP в контрольной группе находилось в средних значениях.
Наиболее высокий уровень экспрессии HIF-1 был характерен для женщин с СД 1 типа без прегравидарной подготовки и группы ПЭ. Наименьшая экспрессия фактора наблюдалась в группе контроля.
3) При СД 2 типа и ГСД отмечались более высокие уровни ENG в группах, получающих инсулинотерапию в сравнении с группой диеты. Среди женщин с СД 1 типа уровень фактора был выше в группе незапланированной беременности.
Для групп СД 2 типа и ГСД, получающих диету, показатели уровня экспрессии PlGF были выше в сравнении с группой, находящейся на инсулинотерапии. В группе СД 1 типа при запланированной беременности значения PlGF превышали уровни фактора у женщин без прегравидарной подготовки.
Для группы, получающей инсулинотерапию, были характерны более высокие уровни лептина при ГСД и СД 2 типа в сравнении с группой диеты. У женщин с СД 1 типа с незапланированной беременностью данный фактор характеризовался более высоким уровнем, чем для беременных, прошедших прегравидарную подготовку.
В группах СД 2 типа и ГСД, получающих инсулинотерапию, уровень HIF-1 был выше, чем в группах, состоящих на диетотерапии. Более высокие значения экспрессии HIF-1 были характерны для женщин группы СД 1 типа с незапланированной беременностью.
4) Уровень обоих ангиогенных факторов (ENG и PlGF) коррелировал с такими акушерскими и перинатальными осложнениями как преэклампсия, кесарево сечение, малый для гестационного срока плод, СЗРП.
В ходе исследования была выявлена корреляционная связь между экспрессией лептина и такими осложнениями как макросомия плода и кесарево сечение.
Корреляционная связь обнаружена между уровнем HIF-1 и гестационной гипертензией, преэклампсией, кесаревым сечением, СЗРП и макросомией плода