Способ прогнозирования невынашивания беременности путем оценки сосудистого эндотелиального фактора роста и простагландина F2α в периферической крови беременных при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре Российский патент 2023 года по МПК G01N33/68 G01N33/88 G01N33/569 G01N33/573 

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству, а также к научным исследованиям в области патологической физиологии, и раскрывает способ прогнозирования невынашивания беременности путем исследования сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF-А) и простагландина F2α (PG F2α) в периферической крови беременных при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре.

На сегодняшний день наиболее частым осложнением беременности является невынашивание, частота которого составляет от 10 до 20% от всех клинический случаев беременностей. Частота привычного невынашивания женщин репродуктивного возраста составляет 2-5% и вызывает различные нарушения функций органов репродуктивной системы. Прерывание на ранних сроках составляет от 5 до 20% всех беременностей, преждевременные роды – 5-10% [1, 2]. Это обусловлено в первую очередь высокой частотой случаев до 50% от общего количества выкидышей, а также тем, что на первый триместр беременности приходятся «критические периоды», в это время эмбрион и плод наиболее подвержены к действию неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды [1, 3].

Причины невынашивания чрезвычайно многообразны, однако инфекционные факторы прерывания беременности остаются ведущими в структуре невынашивания беременности [3-5]. Безусловными патогенами являются вирусы краснухи, простого герпеса, цитомегаловирусы, трепонемы, микобактерии, хламидии, токсоплазмы. Нередко самопроизвольный выкидыш является следствием не одной, а нескольких причин, действующих одновременно или последовательно. Мультифакторность самопроизвольного прерывания беременности прослеживается при исследовании влияния хронических персистирующих вирусных инфекций на эмбриогенез. У 75-85% пациенток с невынашиванием беременности персистируют цитомегаловирусы и вирусы простого герпеса, у 26,7% пациенток с прерыванием беременности по типу неразвивающейся выявлена персистенция условно-патогенной микрофлоры в эндометрии [6].

Исследования показали, что формирование акушерских осложнений начинается с ранних сроков беременности, когда образуется единая функциональная система «мать-плацента-плод», обеспечивающая поддержание оптимальных условий развития эмбриона и плода в организме беременной женщины [7, 8].

Нормальное развитие функциональной системы «мать-плацента-плод», зависит от достаточной оксигенации и обмена веществ в месте инвазии синцитиотрофобласта. По мнению исследователей, для этого необходима соответствующая трансформация спиральных артерий миометрия и образование новых сосудов – неоангиогенез [9]. Процессы неоваскулогенеза (ангио- и васкулогенез) находятся под контролем факторов роста и вазоактивных соединений [10-12]. Ангиогенез имеет решающее значение для успешной имплантации и дальнейшего развития беременности. Следовательно, факторы, его регулирующие, принимают непосредственное участие в ее развитии.

Во время эмбриогенеза VEGF-А является сигнальным цитокином, который стимулирует васкулогенез и ангиогенез. Инвазия трофобласта в материнские спиральные артерии приводит к созданию циркуляции с высоким потоком и низким сосудистым сопротивлением. Это обеспечивается за счет продукции вазоактивных веществ, таких как VEGF-А и, в меньшей степени плацентарного фактора роста, которые вызывают ангиогенез и активируют эндотелиальную синтетазу окиси азота (eNOS), приводящую к образованию оксида азота, расширяющего сосуды. Недостаточная инвазия трофобласта способствует снижению плацентарной перфузии и окислительному стрессу, а также продукции провоспалительных цитокинов. Сосудистый эндотелиальный фактор роста индуцирует пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток, снижает их апоптоз, увеличивает сосудистую проницаемость и ускоряет протеолиз, обеспечивает децидуализацию, имплантацию и плацентацию [13-15].

Согласно современным исследованиям VEGF-А является одним из ключевых факторов в сосудистой дисфункции при привычном невынашивании беременности [16]. При нарушении экспрессии VEGF-А увеличивается сопротивление сосудов матки, угнетается плацентарный ангиогенез, снижается кровоснабжение эндометрия, что приводит к гибели эмбриона и ранней потери беременности [13-15, 17].

Простагландины необходимы для процесса овуляции; они влияют на продвижение яйцеклетки и подвижность сперматозоидов, на сократительную деятельность матки, а также необходимы для нормальной родовой деятельности: слабую родовую активность и перенашивание беременности связывают с недостатком простагландинов, а повышенное образование простагландинов может стать причиной самопроизвольных абортов и преждевременных родов [18].

Обострение цитомегаловирусной инфекции в период гестации ассоциировано с высокой активностью фосфолипазы А2 [19, 20], под действием которой из липидов клеточных мембран высвобождается арахидоновая кислота, которая поэтапно превращается в простациклин, тромбоксан A2, а в дальнейшем и в другие простагландины с участием фермента – циклооксигеназы [21]. Простагландины, в свою очередь, воздействуют на гладкомышечные клетки шейки и тела матки, тем самым способствуя ее «созреванию», усиливая сократительную активность матки, вызывая спазм сосудов и очаговую ишемию тканей, болевой синдром, приводя к развитию преждевременных родов [22].

Зарубежные исследователи установили, что простагландины могут способствовать синтезу ангиогенных факторов и/или напрямую регулировать функции эндотелиальных клеток [23]. Простагландин F2α стимулирует экспрессию гена VEGF-A и секрецию данного белка в клетках трофобласта за счет активации сигнальных путей MAPK и PI3 киназы/Akt [24], и в некоторой степени путь eNOS [25].

Совокупность вышеперечисленных факторов может иметь высокую предикторную значимость для прогнозирования невынашивания беременности в ранние сроки.

На основании вышеописанных известных сведений, нами предложен способ прогнозирования невынашивания беременности путем оценки VEGF-А и PG F2α в периферической крови беременных при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре.

В результате проведенного патентно-информационного поиска были найдены способы прогнозирования невынашивания беременности, основанные на исследовании в периферической крови содержания β-субъединицы хорионического гонадотропина и растворимого рецептора VEGF-1 [26], плацентарного фактора роста и VEGF-1 в 1-2 триместре [27].

Основными недостатками указанных выше методов являются:

1) возможность прогнозировать невынашивание беременности только в том триместре, в котором проводится исследование;

2) отсутствует интеграция исследуемых показателей с инфекционной патологией.

Наиболее близким по техническому решению является способ, предложенный зарубежными исследователями [28], которые исследовали уровень экспрессии циклооксигеназы 2, простагландинов I2, D2, E2, F2α, уровень экспрессии мРНК рецептора, активируемого пролифератором пероксисом (PPARβ) и ретиноидного X-рецептора (RXRα) и их влияние на экспрессию VEGF-А в образцах ворсинчатого хориона у женщин с рецидивирующим самопроизвольным абортом. Указанный способ выбран нами в качестве ближайшего аналога (прототипа).

Несмотря на достоинства, данный метод обладает рядом несовершенств:

1) проводится оценка прогностического порогового уровня большого числа исследуемых параметров: циклооксигеназа 2, (простагландины: I2, D2, E2, F2α, их рецепторы: PPARβ RXRα), а также уровень экспрессии VEGF-А, что делает процедуру дорогостоящей;

2) позволяет выявить причину раннего выкидыша только после самопроизвольного прерывания беременности или искусственного аборта;

3) отсутствует интеграция исследуемых показателей с инфекционной патологией.

Указанные факторы могут быть устранены в заявленном способе.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предлагаемого изобретения, является повышение точности прогнозирования невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре.

Заявляемый технический результат достигается тем, что у беременных женщин с обострением цитомегаловирусной инфекции методом иммуноферментного анализа в периферической крови определяют концентрацию VEGF-А в нг/мл с использованием наборов ЗАО «БиоХимМак» (Москва) и концентрацию PG F2α в пг/мл с использованием наборов «Cloud-Clone Corp.» (США).

Полученные значения используют для вычисления прогностического индекса (ПИ), по формуле, разработанной с использованием метода дискриминантного анализа:

ПИ = –231,377+13,694×VEGF-А+0,052×PG F2α.

Затем ПИ сравнивают с граничным значением, составляющим -32,92.

При ПИ равном или больше граничного значения прогнозируют угрозу невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре. При ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре.

Новизна заявляемого способа заключается в определении значений VEGF-А и PG F2α в периферической крови у беременных женщин при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре для расчета прогностического индекса ПИ, по отношению которого к граничному значению дискриминантной функции прогнозируют угрозу невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре.

Ранее совокупность указанных признаков в прогнозировании угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре не использовалась.

Способ содержит следующие приемы:

У беременных женщин с обострением цитомегаловирусной инфекции в первом триместре методом иммуноферментного анализа в периферической крови определяют концентрацию VEGF-А в нг/мл с использованием наборов ЗАО «БиоХимМак» (Москва) и концентрацию PG F2α в пг/мл с использованием наборов «Cloud-Clone Corp.» (США);

с помощью дискриминантного уравнения определяют прогностический индекс ПИ= –231,377+13,694×VEGF-А+0,052×PG F2α, и сравнивают его с граничным значением, составляющим -32,92;

определяют прогноз угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре: при ПИ равном или больше граничного значения, прогнозируют угрозу невынашивания беременности в первом триместре, при ПИ меньше граничного значения – прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности в первом триместре.

Вероятность правильного прогноза составляет 100%.

Результаты апробации метода

Пример 1. Больная O., 25 л., на сроке гестации 7 недель госпитализирована в стационар гинекологического отделения ГАУЗ Амурской области «Городская клиническая больница» (г. Благовещенск). При поступлении предъявляет жалобы на тянущие боли внизу живота, слизисто-сукровичные выделения из половых путей. Гинекологический анамнез осложнен: первая беременность в 22 года закончилась операцией медицинского аборта, осложнившегося эндометритом.

Проведено обследование: Взята кровь из вены на TORCH-инфекции и определены показатели содержания VEGF-А, PG F2α, проведено ультразвуковое исследование органов малого таза. Иммуноферментным методом анализа выявлены антитела IgM к цитомегаловирусу, титр антител IgG составил 1:1600, индекс авидности – 96%.

По данным ультразвукового исследования в полости матки плодное яйцо с эмбрионом 6 недель 6 дней. Сердцебиение эмбриона регистрируется. Выявлен гипертонус матки. Внутренний зев сомкнут. Ниже плодного яйца гематома небольших размеров (отслойка ворсинчатого хориона).

Диагноз: беременность 6-7 недель. Угрожающий самопроизвольный выкидыш. Реактивация хронической цитомегаловирусной инфекции, стадия обострения.

По заявленному способу при лабораторном исследовании периферической крови получены следующие показатели: содержание VEGF-А – 10,37 нг/мл, концентрация PG F2α – 1110,0 пг/мл. Прогностический индекс, рассчитанный по формуле, составил (–31,657), что свидетельствовало о высоком риске прерывания беременности, в связи с чем, пациентка отнесена в группу риска по реализации невынашивания беременности в первом триместре.

Проводилась сохраняющая терапия, однако на третий день нахождения в стационаре усилились боли внизу живота и кровянистые выделения из половых путей. Выставлен диагноз самопроизвольный выкидыш в ходу при сроке 7 недель беременности. Способ подтвердил высокие тестовые характеристики.

Пример 2. Больная Г., 29 л., поступила в гинекологическое отделение Городской клинической больницы (г. Благовещенск) с диагнозом беременность 8 недель. Гинекологический анамнез осложнен: 1 медицинский аборт без осложнений. Проведен анализ крови на TORCH-инфекции, содержание VEGF-А, PG F2α, ультразвуковое исследование органов малого таза.

По ИФА титр антител IgG к цитомегаловирусу – 1:1600, индекс авидности – 90%. Диагноз: Беременность 8 недель. Хроническая цитомегаловирусная инфекция, стадия обострения.

По данным ультразвукового исследования: в полости матки имеется эмбрион, соответствующий 8 недельной беременности. Сердцебиение эмбриона регистрируется. Внутренний зев сомкнут.

Диагноз: Беременность 8 недель. Хроническая цитомегаловирусная инфекция, стадия обострения.

По заявленному способу при лабораторном исследовании периферической крови получены следующие показатели: содержание VEGF-А – 10,26 нг/мл, концентрация PGF2α – 1060,0 пг/мл. Прогностический индекс, рассчитанный по формуле, составил (-35,757). Указанный прогностический индекс в соответствии с предложенным способом позволяет прогнозировать отсутствие риска угрозы невынашивания беременности.

Приведенные примеры наглядно показывают точность прогнозирования невынашивания беременности в первом триместре при обострении цитомегаловирусной инфекции.

Способ прошел клиническую апробацию. С его помощью проведено прогнозирование угрозы прерывания беременности у 38 беременных женщин с обострением цитомегаловирусной инфекции. Правильный прогноз определялся в 100% случаев, что подтверждает высокую эффективность заявляемого способа.

Список использованной литературы

1. Вопрос прегравидарной подготовки женщин с привычным невынашиванием беременности / Г.В. Былым, О. В. Носкова, Е. В. Литвинова и др. // Вестник гигиены и эпидемиологии. 2022. Т. 26, №3. С. 237-241.

2. Предикторы неразвивающейся беременности и роль прегравидарной подготовки в профилактике повторных репродуктивных потерь / З.С. Румянцева, Э.Ю. Люманова, Н.И. Волоцкая, С.С. Аникина // Вятский медицинский вестник. 2021. №1(69). С 64-69.

3. Батрак Н.В., Малышкина А.И. Привычное невынашивание беременности инфекционного генеза // Академический журнал Западной Сибири. 2014. Т. 10, №4(53). С. 82-83.

4. Сушко Т.А., Еремеева Д.Р., Зайнулина М.С. Роль герпесвирусных инфекций в генезе репродуктивных потерь // Акушерство и гинекология Санкт-Петербурга. 2019. №2. С. 44-48.

5. Современные данные о роли инфекционно-воспалительных процессов в этиологии преждевременных родов / А.С. Джумагалиева, Л.M. Aктaeвa, C.Ш. Иceнoвa и др. // Вестник Казахского национального медицинского университета. 2018. № 4. С. 1-6.

6. Осмоналиева С.Т. Самопроизвольные выкидыши: клинико-морфологические аспекты // Вестник Кыргызской государственной медицинской академии имени И.К. Ахунбаева. 2013. №2. С. 104-108.

7. Кулаков В.И. Инфекции, передаваемые половым путём, – проблема настоящего и будущего // Гинекология. 2007. №9(1). С. 9-11.

8. Роль факторов роста в невынашивании беременности / Ж.А. Эльжорукаева, А.А. Михельсон, О.Д. Саргсян и др. // Таврический медико-биологический вестник. 2016. Т. 19, 2. С. 158-161.

9. Формы недостаточности развивающейся плаценты при ранних самопроизвольных абортах: патоморфологические и функциональные критерии / Л.В. Посисеева, Л.П. Перетятько, Р.А. Кузнецов и др. // Российский вестник акушера-гинеколога. 2019. Т.19, №4. С.11-16.

10. Демченко Н.С., Башмакова Н.В., Третьякова Т.Б. Патогенез невынашивания беременности: роль сосудисто-эндотелиального фактора роста (VEGF-A) // Уральский медицинский журнал. 2012. Т.11, №103. С. 6.

11. Burton G.J., Charnock-Jones D.S., Jauniaux E. Regulation of vascular growth and function in the human placenta // Reproduction. 2009. №138. P. 895-902.

12. Gonsalez-Pacheco F.R., Deudero J.J., Castellanos M.C. et al. Mechanisms of endothelial response to oxidative aggression: protective role of autologous VEGF and induction of VEGFR2 by H2O2 // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2006. №291. P. H1395-H1401.

13. Енькова Е.В., Хоперская О.В. Ценность определения концентраций кальцидиола и сосудисто-эндотелиального фактора роста для прогнозирования неразвивающейся беременности // Научные результаты биомедицинских исследований. 2018. Т. 4, №4. С. 69-78.

14. Tretyakova T.B., Bashmakova N.I., Demchenko N.W. The Role of polymorphic gene variants of vascular endothelial growth factor VEGF-A in the formation of undeveloping pregnancy // Problems of reproduction. 2016;22(6):33-37.

15. VEGF-A regulated by progesterone governs uterine angiogenesis and vascular remodelling during pregnancy / M. Kim et al. // EMBO Mol. Med. 2013;5(9):1415-1430.

16. Identification of key contributory factors responsible for vascular dysfunction in idiopathic recurrent spontaneous miscarriage / P. Banerjee et al. // PLoS One. 2013. Vol.8. №11: e80940.

17. Профиль локальной экспрессии генов ростовых факторов и цитокинов в эндометрии периода «имплантационного окна» при хроническом эндометрите / В.К. Таболова, И.Е. Корнеева, А.Е. Донников и др. // Акушерство и гинекология. 2014. №12.

18. Павлов С.А., Кутаев Е.М., Олейников Н.А. Роль простагландиновых соединений в репродуктивной системе животных // Актуальные проблемы биотехнологии и ветеринарной медицины: Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых, Иркутск, 14–15 декабря 2017 года. Иркутск: Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского, 2017. С. 142-152.

19. Ишутина Н.А. Активность фосфолипазы А2 и состояние процессов перекисного окисления липидов в периферической крови у беременных с герпес-вирусной инфекцией // Успехи современного естествознания. 2013. №2. С. 12-14.

20. Взаимосвязь окислительного стресса, дисбаланса жирных кислот в реализации апоптоза в плаценте при цитомегаловирусной инфекции в первом триместре / Н.А. Ишутина, И.А. Андриевская, И.В. Довжикова и др. // Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). 2019. Т. 4, №2. С. 16-22.

21. Intra-Amniotic Administration of HMGB1 Induces Spontaneous Preterm Labor and Birth / O. Plazyo et al. // Am J Reprod Immunol. 2016. Vol.75, №1. P.3-7.

22. Николаева А.С., Танышева Г.А. Современные аспекты прогнозирования и профилактики преждевременных родов. Обзор литературы // Наука и здравоохранение. 2019. Т. 21, №5. С. 23-36.

23. Pozzi A, Zent R. Regulation of endothelial cell functions by basement membrane- and arachidonic acid-derived products // Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 2009. 1(2):254-272.

24. Kaczynski P, Goryszewska E, Baryla M, Waclawik A. Prostaglandin F2α stimulates angiogenesis at the embryo-maternal interface during early pregnancy in the pig // Theriogenology. 2020 15;142:169-176.

25. Arachidonic acid epoxygenases and their metabolites promote angiogenesis / Y.Wang et al. // Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi. 2005;33(12):1122-31.

26. Способ прогнозирования прерывания беременности в первом триместре: пат. №2522244 С1 RU / И.А. Газиева, Г.Н. Чистякова, И.И. Ремизова, М.Н. Тарасова; патентообладатель ФГБУ «Уральский научно-исследовательский институт охраны материнства и младенчества» Министерства здравоохранения и социального развития РФ; заяв. 28.11.2012; опубл. 10.07.2014, Бюл. №19.

27. Способ ранней диагностики угрожающего прерывания беременности: пат №2403570 С1 RU / А.В. Орлов, А.В. Вишина, Ж.А. Эльжорукаева; патентообладатель ФГУ Ростовский НИИ акушерства и педиатрии Федерального агентства по новым медицинским технологиям»; заяв. 24.03.2009; опубл. 10.11.2010, Бюл. 31.

28. Wang Y, Zhao AM, Lin QD. Role of cyclooxygenase-2 signaling pathway dysfunction in unexplained recurrent spontaneous abortion // Chin Med J (Engl). 2010 Jun;123(12):1543-7.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству, и может быть использовано для прогнозирования невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре. Методом иммуноферментного анализа в периферической крови женщин определяют концентрацию VEGF-А в нг/мл и PG F2α в пг/мл. Затем прогнозируют угрозу невынашивания беременности путем сравнения прогностического индекса ПИ, вычисляемого по формуле: ПИ= –231,377+13,694×VEGF-А+0,052×PG F2α, с граничным значением, составляющим -32,92. При ПИ равном или больше граничного значения прогнозируют угрозу невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре. При ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре. Способ обеспечивает возможность повышения точности прогнозирования невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре за счет определения в периферической крови концентраций VEGF-А и PG F2α и вычисления прогностического индекса по математической формуле, разработанной с использованием метода дискриминантного анализа. 2 пр.

Способ прогнозирования невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре, отличающийся тем, что методом иммуноферментного анализа в периферической крови женщин определяют концентрацию VEGF-А в нг/мл и PG F2α в пг/мл, затем прогнозируют угрозу невынашивания беременности путем сравнения прогностического индекса ПИ, вычисляемого по формуле: ПИ= –231,377+13,694×VEGF-А+0,052×PG F2α, с граничным значением, составляющим -32,92; при ПИ равном или больше граничного значения прогнозируют угрозу невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре, при ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в первом триместре.