Патогенетические особенности ангиогенеза у беременных с синдромом задержки роста плода

Материал и методы. Обследованы 168 беременных. Основную группу составили 116 пациенток с плацентарной недостаточностью (ПН) и синдромом задержи роста плода (СЗРП); контрольную - 52 здоровые пациентки с физиологическим течением беременности. Определены: проангиогенный сосудистый фактор; плацентарный фактор роста (PlGF) и антиангиогенные сосудистые факторы; растворимая fms-подобная тирозинкиназа (sFlt-1) и растворимый эндоглин (sEng).

Результаты. Выявлены достоверные отличия в уровне сосудистых факторов роста в плазме крови у пациенток, беременность которых осложнилась плацентарной недостаточностью и СЗРП, по сравнению со здоровыми беременными. Уровень проангиогенного сосудистого фактора был значительно ниже у беременных с ПН, чем у здоровых, тогда как уровень антиангиогенных сосудистых факторов у беременных с ПН был достоверно выше по сравнению с данными группы контроля. При возникновении ПН и утяжелении СЗРП от легкой степени тяжести до средней и тяжелой, по сравнению со здоровыми беременными, отмечается снижение плацентарного фактора роста в 1,5, 6 и 11,5 раза соответственно; возрастание sFlt-1 в 5, 7 и 9,8 раза соответственно и увеличение растворимого эндоглина в 2 раза и более. Ангиогенный коэффициент (Ка), вычисляемый по формуле s-Flt/PlGF×10, резко увеличивался при утяжелении ПН.

Плацентарная недостаточность - клинический синдром, обусловленный морфофункциональными изменениями в плаценте и приводящий к нарушениям компенсаторноприспособительных механизмов, обеспечивающих функциональную полноценность органа. ПН представляет собой результат сложной реакции плода и плаценты на различные патологические состояния материнского организма и проявляется комплексом нарушений транспортной, трофической, эндокринной и метаболической функций плаценты, лежащих в основе патологии плода и новорожденного [9].

Исходом ПН для плода являются СЗРП, внутриутробная гипоксия или гибель плода.

По данным ВОЗ, число новорожденных с задержкой роста колеблется от 6,5% в развитых странах Европы до 31,1% в Центральной Азии. В США СЗРП встречается в 10-15% родов; при этом выраженная интранатальная гипоксия наблюдается у 30% новорожденных. В Италии СЗРП встречается в 8% случаев от общего числа родов, в России - при 2,4-17% беременностей [9, 15].

Многолетние наблюдения отечественных и зарубежных исследователей за развитием детей, рожденных с СЗРП разной степени тяжести, показали, что данная патология обусловливает не только резкое увеличение перинатальной смертности, но и многочисленные морфофункциональные изменения в организме ребенка, приводящие к неблагоприятным последствиям в дальнейшей его жизни. Перенесенная тяжелая ПН может приводить к нарушениям физических и умственных способностей, а также повышенной соматической и инфекционной заболеваемости новорожденных и детей на первом году жизни, являясь в дальнейшем причиной развития таких заболеваний, как артериальная гипертензия, сахарный диабет и метаболический синдром [6, 9, 11].

В ходе анализа общепринятых функциональных тестов было выявлено, что они высокоинформативны только при тяжелых формах ПН и СЗРП. Диагностика ПН при анализе данных ультразвуковой био- и плацентометрии составляет 55%; кардиотокографии и допплерометрии сосудов системы "мать-плацента-плод" - 42,9%. При выраженной патологии информативность этих тестов повышается до 87 и 83,3% соответственно [2, 3, 8]. В структуре перинатальных потерь процент нераспознанных тяжелых случаев СЗРП до сих пор остается достаточно высоким: 20% по России и 10% в странах Европы [9, 14]. Используемые методы оценки состояния плода и всей плацентарной системы в целом отражают различные аспекты ее функционирования, в связи с чем должны применяться в комплексе, с учетом того, что информативность их при различных состояниях не всегда одинакова. Параллельное использование нескольких разнонаправленных методов диагностики состояния плацентарной системы, в том числе лабораторных, дает возможность своевременно выявить ПН и СЗРП.

Один из ведущих патогенетических механизмов развития ПН - нарушения маточно-плацентарного и фетоплацентарного кровотока, сопровождающиеся повышением вязкости крови, гиперагрегацией эритроцитов и тромбоцитов, расстройством микроциркуляции и сосудистого тонуса, недостаточностью артериального кровообращения [4].

В последние годы рядом ученых ведущая роль отводится сосудистым факторам, влияющим на развитие плаценты, дисбаланс которых приводит к развитию плацентарной недостаточности. Плацента обладает уникально быстрыми темпами роста, в регуляции которого принимают участие многочисленные проангиогенные и а нтиангиогенные факторы роста и рецепторы к ним [16, 18]. Нормальное развитие плаценты напрямую зависит от "удачной" инвазии трофобласта, процессов васкулогенеза и ангиогенеза [7, 10, 12].

Особое значение для развития сосудистой сети плаценты и ее нормального функционирования имеют сосудистые факторы, стимулирующие пролиферацию эндотелиальных клеток и увеличивающие их жизнеспособность. К ним относятся: эндотелиальный фактор роста (VEGF), плацентарный фактор роста (PlGF) и фактор роста фибробластов (bFGF).

На поздних стадиях ангиогенеза макрофаги, фибробласты и гладкомышечные клетки секретируют антиангиогенные факторы, тормозящие миграцию и пролиферацию эндотелиальных клеток, не снижая их жизнеспособности.

Продукция антиангиогенных факторов - неотъемлемая часть нормального ангиогенеза. В результате "молекулярного диалога", возникающего в процессе васкуляризации, продукция ингибиторов служит сдерживающим фактором для избыточной инвазии клеток трофобласта, а также препятствием для дальнейшего развития сосудистого русла и формирования васкуляризованных участков тканей, подвергшихся патологическим изменениям. Антиангиогенные факторы характеризуются высокой афинностью к эндотелию [17]. К антиангиогенным факторам относятся VEGF-R1 (Flt-1), известный как fms-подобная тирозинкиназа, VEGF-R2 (Flk-1, KDR), VEGF-R3 (Flt-4) и эндоглин [13]. Растворимые формы этих рецепторов способны связывать сосудистые факторы роста, замедляя или блокируя процессы ангиогенеза [21].

sFlt-1 представляет собой растворимую изоформу Flt-1 и является трансмембранным рецептором VEGF. Растворимый эндоглин (sEng) - изоформа корецептора трансформирующего фактора роста β (TGF-β). Поскольку растворимая изоформа эндоглина содержит TGF-β-связывающий домен, он может связывать циркулирующий TGF-β, соответственно снижая его уровень в плазме крови. TGF-β - проангиогенная молекула, но при высоком уровне sEng, оказывающего антиангиогенный эффект, утрачивает свои свойства и инактивируется. Следовательно, sEng играет важную роль в развитии дисфункции эндотелия и патогенезе плацентарной недостаточности [13].

Для нормального развития и функционирования плаценты важно соблюдение равновесия между различными механизмами ангиогенеза, а также баланса между процессами ангиогенеза и апоптоза, которые поддерживаются соотношением проангиогенных и антиангиогенных факторов, секретируемых как самими эндотелиальными клетками, так и клетками микроокружения.

В последнее время особая роль в патогенезе различных акушерских осложнений, в том числе преэклампсии (ПЭ), отводится сосудистым факторам роста. Ранее авторами было выявлено, что ПЭ характеризуется снижением уровня проангиогенного фактора роста (PlGF) и увеличением уровней антиангиогенных факторов роста (sFlt-1) и эндоглина [1].

Ряд исследователей полагают, что плацента - пусковой механизм для повреждения эндотелиальных клеток, продуцирующий антиангиогенные факторы, которые блокируют действие VEGF и PlGF, что, в свою очередь, приводит к расстройству функционирования самой плаценты [13, 23].

По данным R. Romero (2008), развивающаяся при ПН гипоксия может регулировать экспрессию PlGF в плацентарной ткани, увеличивая продукцию sFlt-1, которая в свою очередь может конкурентно связывать свободно циркулирующие проангиогенные факторы VEGF и PlGF и еще больше усугублять дисбаланс в сторону антиангиогенного состояния [18, 19].

По данным G. Girardi и соавт. (2006), при развитиии плацентарного трофобласта в условиях гипоксии в кровь матери начинает поступать большое количество антиангиогенных факторов, таких как sFlt-1 и sEng. Повышенная концентрация sFlt-1 подавляет плацентарную дифференциацию цитотрофобласта и нарушает процессы инвазии, что играет непосредственную роль в патогенезе аномальной плацентации, связанной с развитием плацентарной недостаточности и нарушений роста плода [13].

Воспалительные процессы в материнском организме и циркулирующие воспалительные молекулы также могут повышать уровень sFlt-1, что в итоге приводит к дисбалансу сосудистых факторов роста и неблагоприятным исходам беременностей [13]. Хотя не все факторы, вырабатываемые плацентой, ответственны за развитие эндотелиальной дисфункции, последние данные показывают, что дисбаланс про- и антиангиогенных факторов, вырабатываемых плацентой и попадающих в материнский кровоток, играет значительную роль в развитии эндотелиоза и, как следствие, ПН [13, 23].

Детальное изучение основ фетоплацентарного ангиогенеза, причин нарушений формирования плаценты и развития плода крайне актуально, так как позволит разработать комплекс мероприятий по ранней диагностике и профилактике ПН для своевременного лечения и выбора оптимальной акушерской тактики с целью снижения перинатальной заболеваемости и смертности.

Материал и методы

В исследовании приняли участие 168 беременных: 1-ю, основную, группу составили 116 пациенток с ПН и СЗРП, 2-ю, контрольную, группу - 52 соматически здоровые беременные с неотягощенным акушерско-гинекологическим анамнезом и физиологическим течением беременности.

Основная группа была разделена на 3 подгруппы, в зависимости от степени тяжести СЗРП: 1A подгруппа - 44 беременные с СЗРП I степени тяжести, 1Б подгруппа - 38 беременных с СЗРП II степени и 1В подгруппа - 34 беременные с СЗРП III степени. Исследование проводили на сроке от 28 до 40 нед беременности.

Всем беременным проведено комплексное клинико-лабораторное обследование: клинический анализ крови, биохимический анализ крови, коагулограмма, общий анализ мочи. Из дополнительных методов: проведены ультразвуковая фетометрия и плацентография, кардиотокография, допплерография маточных артерий, а также артерии пуповины, среднемозговой артерии и аорты. Диагноз СЗРП устанавливали при выявлении параметров фетометрии ниже 10-го перцентиля. Степень тяжести СЗРП определяли по отставанию параметров фетометрии от должного гестационного срока. При I степени тяжести СЗРП было выявлено отставание на 2 нед, при II - в пределах 3-4 нед, при III степени - более 4 нед [10]. Из числа специальных методов исследования проводилось определение уровня сосудистых факторов роста, используя полностью готовые наборы материалов и реагентов фирмы "R&D Systems" для проведения твердофазного иммуноферментного "сэндвич"анализа (ИФА). Ученые определяли сывороточное содержание сосудистых факторов роста: проангиогенный - PlGF и антиангиогенные - sFlt-1 и sEng. Сыворотку крови получали по стандартной методике. Иммуноферментный анализ проводили в точном соответствии с рекомендациями фирмы-производителя. Беременным основной группы проводили гистологическое исследование плаценты. Статистическую обработку данных производили с использованием пакета Statistica 7 и MS OfficeExel 2010. Средние показатели определялись в группах для параметрических критериев, процентные доли - для непараметрических. Ученые тестировали гипотезу об отличии средних показателей и процентных долей в исследуемых группах. Сравнение средних значений осуществляли с помощью двустороннего t-критерия Стьюдента для независимых переменных или с помощью критерия Манна-Уитни (сравнение групп) в случае выявления отличия распределения от нормального. Различия считали достоверными при уровне значимости p<0,05.

Результаты и обсуждение

Возраст пациенток в группах исследования достоверно не различался и составил в среднем в основной группе 28,8±1,1 года (от 19 до 38 лет) и 27,5±1,5 года (от 20 до 32 лет) в группе контроля.

При анализе росто-весовых показателей в исследуемых группах выявлено достоверное отличие показателей индекса массы тела у беременных основной группы по сравнению с контрольной. Достоверно меньше индекс массы тела был у беременных основной группы - 19,04±1,1 кг/м2 по сравнению с пациентками контрольной группы - 22,3±1,2 кг/м2 (p<0,05). Дефицит массы тела достоверно чаще встречался в основной группе - у 25% (29) беременных, по сравнению с контрольной группой, где дефицит массы тела был выявлен лишь у 3,8% (2) беременных (p<0,05).

Пациентки основной группы были менее социально благополучны [31,9% (37) беременных не состояли в браке] по сравнению с контрольной группой, где в браке не состояли только 13,5% (7) беременных (p<0,05). В основной группе 79,3% (92) пациенток работали, а 20,7% (24) были домохозяйками, в то время как среди здоровых беременных 65,4% (34) пациенток были домохозяйками (p<0,05).

У беременных основной группы достоверно чаще были вредные привычки [например, курение: 28,4% (33)] по сравнению с данными контрольной группой (7,7% (4) беременных) (p<0,05).

Анализ соматических заболеваний показал достоверно больший процент встречаемости заболеваний мочеполовой сферы, желудочно-кишечного тракта и щитовидной железы у пациенток основной группы по сравнению с беременными контрольной группы. Хронический пиелонефрит достоверно чаще встречался у беременных основной группы - 19,8% (23) по сравнению со здоровыми беременными - 9,6% (5) (р<0,05). Хронический цистит достоверно чаще встречался у беременных основной группы - у 32,7% (38), по сравнению со здоровыми беременными - 7,7% (4) (р<0,05). Заболевания желудочно-кишечного тракта (хронический гастрит, язвенная болезнь, дискинезия желчевыводящих путей) и щитовидной железы (аутоиммунный тиреоидит, гипотиреоз) диагностировались только у пациенток основной группы: у 27,6% (32) и 10,3% (12) беременных соответственно.

При анализе гинекологических заболеваний в основной группе достоверно чаще, по сравнению со здоровыми беременными, были диагностированы: хронический двухсторонний сальпингоофорит - у 53,4% (62) и 13,5%(7), дисфункции яичников - у 10,3 % (12) и 1,9% (1), эктопия шейки матки - у 41,4% (48) и 23,1% (12) соответственно (p<0,05).

Миома матки, первичное и вторичное бесплодие были диагностированы только у пациенток основной группы: 12,9% (15), 12,9% (15) и 6,9% (7) соответственно.

Течение гестационного периода у женщин основной группы достоверно чаще сопровождалось: угрозой прерывания беременности у 86,2% (100) пациенток по сравнению с группой контроля - 32,7% (17) беременных (p<0,05); анемией у 37% (43) по сравнению с 7,6% (4) здоровых беременных; гиперандрогенией у 21,6% (25) по сравнению с 3,8% (2) здоровых беременных (p<0,05).

При анализе лабораторных данных достоверных отличий между показателями клинического, биохимического анализа крови и общего анализа мочи выявлено не было.

При ультразвуковом исследовании у беременных основной группы были диагностированы: преждевременное созревание плаценты у 67,2% (78), дегенеративные изменения плаценты у 42,2% (49), гипоплазия плаценты у 46,6% (54), маловодие - у 48,3% (56), а также аномалии расположения плаценты, такие как предлежание плаценты [14% (17)] и низкая плацентация [23,3% (27 пациенток)].

Преждевременное созревание плаценты было диагностировано у 2,6% (3) беременных контрольной группы, что было достоверно ниже по сравнению с основной группой (p<0,05). Другие виды патологии плаценты и аномалии ее расположения в группе здоровых беременных выявлены не были.

Срок родоразрешения в основной группе составил 35,8±1,42 нед и был достоверно ниже по сравнению с контрольной группой, где срок родов составил в среднем 39,4±0,9 нед. Частота преждевременных родов в основной группе составила 40,5% (47). Все роды в контрольной группе были своевременными.

Обращает на себя внимание значительно больший процент операций кесарева сечения в основной группе по сравнению с контрольной: 43,1% (50) и 13,5% (7) соответственно. В 68% (34) случаев у беременных основной группы операцию кесарева сечения проводили в экстренном порядке, в 32% (16) случаев - в плановом порядке. В контрольной группе всем беременным операцию кесарева сечения выполняли в плановом порядке.

При анализе показателей фетометрии плода были выявлены достоверные различия в обследуемых группах. В основной группе масса тела новорожденных была достоверно ниже, чем в контрольной: 2190,1±176 и 3230±386 г соответственно (p<0,05). Средний рост новорожденных в основной группе был достоверно ниже, чем в контрольной группе: 44,6±1,5 и 50,7±1,4 см соответственно.

У пациенток основной группы 34,3% (36) новорожденные сразу после родоразрешения были переведены в отделение реанимации и интенсивной терапии. Для дальнейшего лечения 15,2% (16) детей были переведены в отделение реанимации № 2, а 18,1% (19) детей - в детское отделение на второй этап выхаживания. Количество койко-дней, необходимых для реабилитации новорожденных основной группы, составило 24±6,2, что достоверно выше по сравнению с новорожденными контрольной группы, где среднее количество койко-дней составило 4,1±0,9 (p<0,05). Все дети пациенток контрольной группы были выписаны домой в удовлетворительном состоянии.

При анализе данных гистологического исследования плацент у пациенток основной группы выявлены: гипоплазия плаценты у 36,2% (42), диссоциированное развитие ворсинок у 41,4% (48), децидуит у 31,9% (38), уменьшение плодово-плацентарного коэффициента у 36,2% (42).

В ходе данного исследования выявлены достоверные отличия в содержании сосудистых факторов роста в сыворотке крови у пациенток, беременность которых осложнилась ПН и СЗРП, по сравнению со здоровыми беременными.

Уровень sFlt-1 у беременных основной группы был в 5,5 раза выше по сравнению с контрольной группой и составил 19 438,6±3131,8 и 3492,4±552,5 пг/мл соответственно (p<0,05). Уровень sEng у беременных основной группы был в 3,3 раза выше по сравнению с контрольной группой, и составил 17 483±5865 и 5258±670 пг/мл соответственно (p<0,05). Концентрация PlGF у беременных основной группы была в 1,5 раза меньше по сравнению с показателями группы со здоровыми беременными и составила 146,5±45 пг/мл и 239,1±66,9 пг/мл соответственно (p<0,05).

Таким образом, нарушение формирования фетоплацентарного комплекса характеризуется снижением уровня проангиогенного фактора роста и повышением уровня антиангиогенных факторов роста.

При анализе показателей сосудистых факторов роста определен ангиогенный коэффициент (Ка) (по формуле: Ка = s-Flt-1/PlGF × 10). Он отражает глубину сосудистых нарушений и выраженность сосудистого дисбаланса. У пациенток основной группы величина Ка в 40 раз превышала значения Ка здоровых беременных и составила 61,4±26,3 по сравнению с 1,5±0,9 соответственно (p<0,05) (рис. 1).

Таким образом, тяжелая ПН и СЗРП сопровождаются выраженными сосудистыми нарушениями и дисбалансом сосудистых факторов роста, что отражается в резком увеличении значений Ка.

Авторы проанализировали уровень сосудистых факторов роста и ангиогенного коэффициента (Ка) у беременных, в зависимости от тяжести ПН и степени СЗРП. У беременных с СЗРП I и III степени уровень PlGF был достоверно ниже по сравнению со здоровыми: 39,8±28,2; 20,9±11,1 и 239,1±66,8 пг/мл соответственно (p<0,05). У беременных с СЗРП I степени уровень PlGF (209,8±85,7 пг/мл) достоверно не отличался от контрольной группы, но имел тенденцию к снижению.

У беременных с СЗРП III степени уровень PlGF был достоверно ниже по сравнению с беременными с СЗРП II и I степени (p<0,05). При этом уровень PlGF был достоверно ниже у беременных с СЗРП II степени, по сравнению с группой с СЗРП I степени (рис. 2а). Значения PlGF у беременных с СЗРП II степени было в 6 раз меньше, по сравнению с данными контрольной группы. У беременных с СЗРП III степени значения PlGF оказались меньше значений контрольной группы в 11,5 раза (рис. 2б).

У беременных с СЗРП III степени уровень sFlt-1 был достоверно выше по сравнению с беременными с СЗРП II и I степени: 27 206,6±6550, 21 954,5±6627,9 и 14 806,2 ± 6213,7 пг/мл соответственно (p<0,05). При этом уровень sFlt-1 был достоверно выше у беременных с СЗРП II степени, по сравнению с данными группы беременных с СЗРП I степени (p<0,05). У беременных с СЗРП I, II и III степени уровень sFlt-1 был достоверно выше, по сравнению с данными здоровых пациенток (3492,4±552,5 пг/мл) (p<0,05) (см. рис. 2а).

У беременных с СЗРП III степени уровень sEng был достоверно выше, по сравнению с данными беременных с СЗРП II и I степени: 21 540±6550, 19 500±1627,9 и 11 410±1213,7 пг/мл соответственно (p<0,05). При этом уровень sEng был достоверно выше у беременных с СЗРП II степени, по сравнению с данными группы с СЗРП I степени (p<0,05). У беременных с СЗРП I, II и III степени уровень sEng был достоверно выше, по сравнению с данными здоровых пациенток (5658±670 пг/мл) (p<0,05) (см. рис. 2б).

При сравнении значений ангиогенного коэффициента в основной группе было выявлено резкое его возрастание: Ка от 18,5 в подгруппе беременных с СЗРП I степени до 107,4 и 136,5 в подгруппах пациенток с СЗРП II и III степени соответственно (рис. 3).

Заключение

При физиологическом течении беременности проангиогенные и антиангиогенные сосудистые факторы находятся в состоянии равновесия, обеспечивая адекватную имплантацию и плацентацию, необходимую для последующего нормального развития плода. Плацентарная недостаточность и СЗРП характеризуются увеличением антиангиогенных сосудистых факторов роста и снижением проангиогенных факторов, а также нарастанием их дисбаланса, что приводит к усугублению маточно-плацентарной гипоксии и ухудшению состояния плода.

Выраженность дисбаланса сосудистых факторов определяет глубину сосудистых нарушений в маточно-плацентарном комплексе и, как следствие, степень его поражения и тяжесть ПН, которая также будет зависеть от скорости развития дисбаланса и компенсаторно-приспособительных возможностей материнского организма.

Снижение уровня PlGF у пациенток основной группы обусловлено уменьшением плацентарной ткани, что находит отражение в результатах плацентографии: в большинстве случаев диагностируется гипоплазия плаценты и уменьшение ее площади, что впоследствии подтверждается морфологическим исследованием плаценты, при котором выявляется высокая частота встречаемости гипоплазии с уменьшением значения плодовоплацентарного коэффициента. С другой стороны, в основной группе выявляется значительное повышение уровня антиангиогенных факторов, которые конкурентно связывались со свободно циркулирующими PlGF, уменьшая тем самым их абсолютное значение.

Таким образом, поиск дополнительных патофизиологических механизмов, лежащих в основе формирования ПН, - перспективное направление как для научных исследований, так и для практического здравоохранения. Глубокое понимание патологических аспектов формирования ПН поможет разработать комплекс мероприятий для своевременной диагностики, адекватного лечения и выработки правильной тактики ведения беременности с целью снижения перинатальных осложнений и потерь.

Сведения о ведущем авторе

Елена Вячеславовна Волкова - кандидат медицинских наук, врач акушер-гинеколог высшей категории, доцент кафедры акушерства и гинекологии № 1 лечебного факультета ГБОУ ВПО "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Минздрава России, Москва; e-mail: volkovaelena8@rambler.ru