СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА ФОРМИРОВАНИЯ СУБ- И ДЕКОМПЕНСИРОВАННОЙ ПЛАЦЕНТАРНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ С ИСХОДОМ В СИНДРОМ ЗАДЕРЖКИ РОСТА ПЛОДА НА ОСНОВЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА МАТЕРИ Российский патент 2019 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству и гинекологии, предназначено для врачей акушеров-гинекологов и перинатологов акушерских стационаров, перинатальных центров. Позволяет прогнозировать риск формирования суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста плода на основе генетических особенностей энергетического обмена матери.

Синдром задержки роста плода (СЗРП) характеризует плод с предполагаемой массой <10 процентиля, по данным УЗИ, который вследствие патологического процесса не достиг своего биологически определенного потенциала роста [Smith-bindman R, Chu PW, Ecker JL et-al. US evaluation of fetal growth: prediction of neonatal outcomes. Radiology. 2002; 223 (1): 153-61.doi: 10.1148/radiol.2231010876]. По данным ВОЗ, число новорожденных с задержкой роста колеблется от 6,5% в развитых странах Европы до 31,1% в Центральной Азии. В России этот синдром отмечается в 2,4-17% [Милованов, А.П. Патология системы мать - плацента - плод / А.П. Милованов. - М.: Медицина, 1999. - 448 с.]. СЗРП имеет большой удельный вес в структуре причин перинатальной заболеваемости и смертности, достигая 40% [3. Савельева Г.М., Шалина Р.И., Курцер М.А., Клименко П.А., Сичинава Л.Г., Панина О.Б., Плеханова Е.Р., Выхристюк Ю.В., Лебедев Е.В. Акушерство и гинекология. Руководство для врачей. М.: ГЭОТАР-Медиа;]. В 60% случаев СЗРП развивается в результате плацентарной недостаточности. [Amato N.A., Maruotti G., Scillitani G., Lombardi L.,Pietropaolo F. Placental insufficiency and intrauterine growth retardation // Minerva Ginecol. - 2007; 59(4). - P. 357-67]. Плацентарная недостаточность является поликаузальным синдромом, возникающим как результат сочетанной реакции плода и плаценты на различные изменения в материнском организме, характеризующиеся нарушением на молекулярных, клеточных, тканевых и органных уровнях адаптационно-гомеостатических реакций фетоплацентарной системы и реализующиеся в компенсированной, субкомпенсированной и декомпенсированной формах [Радзинский В.Е., Милованов А.П. Экстраэмбриональные и околоплодные структуры при нормальной и осложненной беременности. - М., «Медицинское информационное агентство», 2004. - С. 393].

В организме беременной женщины происходят существенные изменения в энергетическом обмене. Важнейшей составляющей частью энергетического обмена является обмен липидов. Состояние липидного обмена оказывает большое влияние на жизнедеятельность плода и новорожденного [Тигранян Э.Р. Смирнова Л.И., Каширина Т.Н. Динамика показателей липидного и углеводного обмена при неосложненном течении беременности // Акуш. и гин. 1989. №8. С. 60-61.]. Рост количества липидов является необходимым условием беременности, поскольку они представляют собой как строительный материал для плода, так и обеспечивают высокие энергетические затраты организма матери [Луценко М.Т., Довжикова И.В. Роль липидов при беременности. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2010; 36:7-14.].

За последние десятилетия в связи с развитием молекулярной биологии, биотехнологий и генной инженерии большое внимание уделяется изучению полиморфных аллелей генов «предрасположенности», приводящим к патологическим изменениям в организме в результате появления продуктов обмена с измененными физико-химическими свойствами и параметрами функциональной активности.

Поэтому актуальным представляется исследование полиморфизма генов PPAR (peroxisome proliferator-activated receptors), играющих важную роль в регуляции адипогенеза, баланса энергии, метаболизме липидов и гомеостазе глюкозы, как возможных генетических предикторов измененного энергообмена при беременности, осложненной СЗРП.

Ближайшим аналогом (прототипом) заявляемого изобретения является исследовании ученых Colleoni F, Lattuada D, которые исследовали содержание митохондриальной ДНК (мтДНК) в крови женщин с физиологически протекающей беременностью и при беременности, осложненной развитием синдрома задержки роста плода [Maternal blood mitochondrial DNA content during normal and intrauterine growth restricted (IUGR) pregnancy. Colleoni F, Lattuada D, Garretto A, Massari M, C, Somigliana E, Cetin I, 2013].

На сегодняшний день отсутствует единое мнение по этиологии и патогенезу, а также методам ранней диагностики этого тяжелого осложнения беременности. Работ, посвященных выявлению связи между изменениями в генах энергетического обмена PPAR и развитием СЗРП в мировой практике крайне мало. В России таких работ нет в принципе. Выявление пациенток с генетически детерминированной патологией клеточного метаболизма позволит на ранних сроках гестации прогнозировать развитие плацентарной недостаточности с исходом в СЗРП.

Задача изобретения заключается в разработке инновационного метода прогнозирования риска развития плацентарной недостаточности с исходом в СЗРП на прегравидарном этапе и во время беременности путем вычисления прогностического индекса, отражающего генетически детерминированное нарушение энергетического обмена, в частности, липидного обмена матери, реализованную на уровне системы мать-плацента-плод.

Технический результат: прогнозирование формирования суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в СЗРП до и во время беременности на основании вычисления прогностического индекса, характеризующего генетическую предрасположенность к нарушению энергетического обмена матери.

Способ позволяет с высокой степенью вероятности прогнозировать формирование суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в СЗРП и выделять женщин группы высокого риска по формированию этой патологии.

Заявляется способ прогнозирования риска формирования суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста плода на основе генетических особенностей энергетического обмена матери путем исследования уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), холестерина и проведения молекулярно-генетического исследования. При сочетании снижения уровня ЛПНП, холестерина и патологических полиморфизмов генов PPARD(-87C>T), PPARGC 1A(S482G G>A) и AMPD(Q12X G>A) у матери вычисляют прогностический индекс D по формуле:

D=0,19*Х1+0,39*Х2-0,71*Х3-1,04*Х4-0,68*Х5-1,86

где:

D - прогностический индекс,

X1 - уровень холестерина в ммоль/л в крови у женщины,

Х2 - уровень липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в ммоль/л в крови женщины,

Х3 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель - 87_Т полиморфного ДНК-локуса PPARD (-87C>T) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0,

Х4 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель S482 А полиморфного ДНК-локуса PPARGC 1A (S482G G>A) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0,

Х5 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель Q12X A полиморфного ДНК-локуса AMPD (Q12X G>A) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0,

- 1,86 - CONST.

При значении D<0 делают заключение о высоком риске развития суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста плода, а при значении D≥0 делают заключение о низком риске развития суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста.

Способ осуществляют следующим образом:

Для достижения поставленной задачи проводят биохимическое исследование сыворотки венозной крови с определением уровня холестерина, липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и молекулярно-генетическое типирование женщин по полиморфным вариантам генов PPARD (-87C>T), PPARGC 1A (S482G G>A) и AMPD (Q12X G>A) методом пиросеквинирования с применением системы генетического анализа серии PyroMark Q24 с последующим подсчетом прогностического индекса D. Исследование проводят натощак, в утреннее время.

Для генотипирования образцы ДНК выделяют из лейкоцитов периферической крови, используя комплект реагентов «ДНК-сорб-В» производства ФГУН «Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора». Далее проводится реакция аплификации с помощью комплекта праймеров АмплиСенс Пироскрин производства ФГУН «Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора» с последующей инкубацией ампликонов с частицами сефарозы, покрытыми стрептовидином. С использованием полуавтоматической вакуумно-фильтрационной станции (Vacuum Prep Workstation) проводится щелочная денатурация ампликонов и серия отмывок с образованием одноцепочечного ПЦР-продукта, используемого как матрица для пиросеквинирующего синтеза. Впоследствии проводится реакция пиросеквинирования и анализ полученных результатов. Детекция рекции пиросеквинирующего синтеза проводится автоматически в режиме реального времени с помощью пиросеквенатора серии PyroMark Q24.

Прогностический индекс получают путем математической обработки (методом распознавания образов дискриминантного анализа) результатов определения наиболее информативных сочетаний патологических полиморфизмов генов энергетического обмена PPARD (-87C>T), PPARGC 1A (S482G G>A) и AMPD (Q12X G>A), а также исследования уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и холестерина у матери по следующей формуле:

D=0,19*Х1+0,39*Х2-0,71*Х3-1,04*Х4-0,68*Х5-1,86

где:

D - прогностический индекс,

X1 - уровень холестерина в ммоль/л в крови у женщины,

Х2 - уровень липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в ммоль/л в крови женщины,

Х3 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель - 87_Т полиморфного ДНК-локуса PPARD (-87C>T) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0,

Х4 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель S482 А полиморфного ДНК-локуса PPARGC 1A (S482G G>A) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0,

Х5 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель Q12X A полиморфного ДНК-локуса AMPD (Q12X G>A) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0,

- 1,86 - CONST.

Если значение D<0, то прогнозируют высокий риск развития суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста плода,

если значение D≥0, то прогнозируют низкий риск развития суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста.

Чувствительность правила прогноза составляет 72,94%, специфичность 82,14%, эффективность 75,22%).

Клинический пример 1.

Пациентка K., 31 год. Акушерский анамнез не отягощен. В сроке 29 недель беременности пациентка поступила в ОПБ №1 ФГБУ «НИИ ОММ» Минздрава России. Пациентке проведено биохимическое исследование сыворотки венозной крови с определением уровня холестерина, липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и молекулярно-генетическое типирование женщин по полиморфным вариантам генов PPARD (-87C>T), PPARGC 1A (S482G G>A) и AMPD (Q12X G>A) методом пиросеквинирования с применением системы генетического анализа серии PyroMark Q24 при котором выявлено: у женщины - уровень холестерина 5,0 ммоль/л, уровень ЛПНП составил 4,0 ммоль/л, наличие гетерозиготы - 87СТ гена PPARD (-87C>T), патологическая гомозигота S482 АА гена PPARGC 1A (S482G G>A) и патологическая гомозигота Q12X АА гена AMPD (Q12X G>A). По формуле прогноза определен индекс D:

D=0,19*5+0,39*4-0,71*1-1,04*1-0,68*1-1,86=-1,78

D<0, т.е. у данной пациентки высокий риск развития суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста плода.

В сроке 30 недель в связи с острой гипоксией плода и синдромом задержки роста плода III степени, маловодием пациентка родоразрешена в экстренном порядке способом операции кесарево сечение. Родился живой недоношенный ребенок весом 710 г, длиной 31 см с оценкой по шкале Апгар 3/5 баллов. На ИВЛ ребенок переведен в отделение интенсивной терапии и реанимации с последующей реабилитацией в отделение ранней реабилитации новорожденных. Ребенок выписан домой на 84-е сутки.

Клинический пример 2.

Пациентка П., 33 лет. Акушерский анамнез не отягощен. В сроке 39 недель беременности пациентка поступила в ОПБ №1 ФГБУ «НИИ ОММ» Минздрава России.

Пациентке проведено биохимическое исследование сыворотки венозной крови с определением уровня холестерина, липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и молекулярно-генетическое типирование женщин по полиморфным вариантам генов PPARD (-87C>T), PPARGC 1A (S482G G>A) и AMPD (Q12X G>A) методом пиросеквинирования с применением системы генетического анализа серии PyroMark Q24 при котором выявлено: у женщины - уровень холестерина 7,0 ммоль/л, уровень ЛПНП составил 6,0 ммоль/л; гетерозигота - 87СТ гена PPAPD (-87С>Т), нормальная гомозигота S482 GG гена PPARGC 1A (S482G G>A) и нормальная гомозигота Q12XGG гена AMPD (Q12X G>A). По формуле прогноза определен индекс D:

D=0,19*7+0,39*6-0,71*1-1,04*0-0,68*0-1,86=1,1

D>0, т.е. у данной пациентки низкий риск развития суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста плода.

Пациентка самостоятельно родоразрешилась живым доношенным ребенком массой 3640 г, длиной 53 см, с оценкой по шкале Апгар 7/8 баллов. Выписана с ребенком домой на 3-е сутки.

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству и гинекологии, и касается способа прогнозирования риска формирования суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом задержки роста плода. Сущность способа: проводят определение наиболее информативных сочетаний патологических полиморфизмов генов энергетического обмена PPARD(-87C>T), PPARGC 1A(S482G G>A) и AMPD(Q12X G>A), а также исследование уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и холестерина у матери. Затем вычисляют прогностический индекс D по формуле: D=0,19*Х1+0,39*Х2-0,71*Х3-1,04*Х4-0,68*Х5-1,86, где D - прогностический индекс, Х1 - уровень холестерина в ммоль/л в крови у женщины, Х2 - уровень липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в ммоль/л в крови женщины, Х3 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель - 87_Т полиморфного ДНК-локуса PPARD(-87C>T) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0, Х4 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель S482 А полиморфного ДНК-локуса PPARGC 1 A(S482G G>A) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть -1, если нет - 0, Х5 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель Q12X_A полиморфного ДНК-локуса AMPD(Q12X G>A) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0, - 1,86 - CONST. Риск развития суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста, оценивается в зависимости от величины показателя D: D<0 соответствует высокому риску, D≥0 - низкому. Способ позволяет с высокой степенью вероятности прогнозировать формирование суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в СЗРП и выделять женщин группы высокого риска по формированию этой патологии. 2 пр.

Способ прогнозирования риска формирования суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста плода на основе генетических особенностей энергетического обмена матери путем исследования уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), холестерина и проведения молекулярно-генетического исследования, при сочетании снижения уровня ЛПНП, холестерина и патологических полиморфизмов генов PPARD(-87C>T), PPARGC 1A(S482G G>A) и AMPD(Q12X G>A) у матери вычисляют прогностический индекс D по формуле:

D=0,19*Х1+0,39*Х2-0,71*Х3-1,04*Х4-0,68*Х5-1,86,

где

D - прогностический индекс,

X1 - уровень холестерина в ммоль/л в крови у женщины,

Х2 - уровень липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в ммоль/л в крови женщины,

Х3 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель -87_Т полиморфного ДНК-локуса PPARD(-87C>T) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0,

Х4 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель S482 А полиморфного ДНК-локуса PPARGC 1A(S482G G>A) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0,

Х5 - наличие у женщины генотипов, содержащих вариантный аллель Q12X_A полиморфного ДНК-локуса AMPD(Q12X G>A) в гомо- и гетерозиготном состоянии: если есть - 1, если нет - 0,

- 1,86 - CONST,

при значении D<0 делают заключение о высоком риске развития суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста плода, а при значении D≥0 делают заключение о низком риске развития суб- и декомпенсированной плацентарной недостаточности с исходом в синдром задержки роста.