Способ прогнозирования преждевременных родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2 Российский патент 2023 года по МПК G01N33/52 G16H50/30 

Изобретение относится к области медицины, в частности к акушерству, а также к области научных исследований – патологической физиологии, и предназначено для прогнозирования преждевременных родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2.

В настоящее время преждевременные роды остаются актуальной проблемой для дальнейших научных исследований в связи с рядом обстоятельств. Прежде всего, это связано с широкой распространенностью данного осложнения и отсутствием динамики снижения частоты в последние несколько десятилетий. Значимость проблемы возрастает в связи с периодом пандемии новой коронавирусной инфекции (COVID-19) во всем мире и, возможно, с положительной тенденцией неблагоприятного исхода беременности, связанного с угрозой преждевременных родов [1-4].

Причины преждевременных родов многогранны и до конца не определены. В патогенезе играют роль: иммунологические и генетические особенности взаимоотношения материнского организма и организма плода; повышение количества и активация окситоциновых рецепторов в миометрии; повышенный выброс цитокинов при наличии инфекционного агента; коагулопатии с последующим микротромбозом; гормональные нарушения (в первую очередь недостаточность прогестерона) [5].

Беременные относятся к группе высокого риска осложненного течения COVID-19 из-за особенностей функционирования иммунной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем [6]. Коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) негативно сказывается на течении беременности, вызывая внутриутробную задержку развития плода, в некоторых случаях гибель плода, а также преждевременные роды с неблагоприятными последствиями для женщин и новорожденных [7-8].

Влияние SARS-CoV-2 на морфофункциональное состояние фетоплацентарного комплекса напрямую связано со сроком беременности, в котором произошло инфицирование. В первом триместре, возможно ее прерывание, неразвивающаяся беременность, врожденные аномалии ввиду как повреждающего действия SARS-CoV-2, так и действия препаратов, используемых для лечения COVID-19. Во втором триместре опасность подстерегает фетоплацентарный комплекс из-за возможного повреждения плаценты. Тогда как третий триместр, опасен преждевременным разрывом плодных оболочек, преждевременными родами, острой гипоксией плода, формируемых вследствие микроциркуляторных изменений в плаценте [7, 9].

Следует указать о том, что инфекция SARS-CoV-2 в период беременности связана с иммунными дисфункциями, которые во многом обусловлены клетками врожденного иммунитета. Среди них большое значение уделяется моноцитам, участвующим в защите от патогенов и воспалении [10].

Моноциты представляют собой циркулирующие в крови фагоцитирующие врожденные иммунные клетки, классически разделенные на три подгруппы на основе их соответствующей экспрессии CD14 и CD16: классические (CD14++CD16–), неклассические (CD14+CD16++) и промежуточные (CD14++CD16+) [10, 11]. Указанные субпопуляции характеризуются не только фенотипическими, но и функциональными различиями – профилем/уровнем экспрессируемых цитокинов и хемокиновых рецепторов, способностью к дифференцировке (в макрофаги, дендритные клетки и остеокласты), а также функциональной активностью дифференцированных из моноцитов клеток [12, 13].

При патологических состояниях, в том числе при вирусных инфекциях, моноциты, активированные и рекрутированные медиаторами воспаления, инфильтрируют пораженные ткани и приобретают фенотипы воспалительных макрофагов и DC-подобных фенотипов для выполнения своих эффекторных функций про- и противовоспалительной активности, антигенпрезентации и ремоделирования тканей [14].

Проточный цитометрический анализ периферической крови показал снижение процентного содержания общего количества моноцитов в крови при тяжелых случаях COVID-19 [15]. Помимо количественных изменений зарубежные исследователи сообщают о поразительных специфических для COVID-19 различиях в фенотипах моноцитов в крови и моноцитарно-макрофагальном составе в легких [16]. Кроме этого, показано снижение экспрессии главного комплекса гистосовместимости класса II (HLA-DR) на моноцитах, который, как известно, является маркером иммуносупрессии у пациентов, страдающих тяжелой формой COVID-19 [17, 18].

Изучение моноцитов с целью диагностики осложнений беременности широко представлено в материалах исследований зарубежных авторов. Различные исследователи оценивали как общее количество моноцитов, так и их популяции у здоровых беременных женщин и при акушерских патологиях, таких как гипертоническая болезнь [19], преэклампсия [20, 21] и преждевременные роды [22-24]. При этом показано, что увеличение числа CD14(++) CD16(+) HLA-DR(+) моноцитов периферической крови беременных женщин коррелирует с клиническими проявлениями преэклампсии [21]. Установлена роль количественных изменений Т-клеток в формировании иммунологической толерантности при преэклампсии [25].

Известны работы, в которых для прогноза преждевременных родов используют вклад отдельных субпопуляций моноцитов и макрофагального хемоаттрактантного белка-1 (МСР-1) [23], уровень экспрессии TLR4 [22], а также количественное определение моноцитов CD14+ CD16+ и уровень экспрессируемых ими провоспалительных цитокинов (TNF, IL-1, IL-6), способствующих преждевременному разрыву амниотической оболочки [23].

Высокая восприимчивость клеток плаценты к COVID-19 и связанная с этим повышенная вероятность вертикальной передачи вируса от матери к плоду, высокий риск спонтанных преждевременных родов у женщин с COVID-19 требуют поиска прогностических маркеров невынашивания беременности, направленных на снижение рисков и повышение благоприятных исходов родов.

Учитывая вышеизложенное, отечественными и зарубежными исследователями ведется активный поиск адекватных и доступных в рутинной акушерской практике алгоритмов и программ по прогнозированию преждевременных родов у беременных женщин, что позволит проводить своевременную профилактику развития данной патологии.

В изученной научной медицинской и патентной литературе не обнаружено способа индивидуального прогнозирования преждевременных родов у беременных женщин с пневмонией, вызванной SARS-CoV-2, следовательно, предложенный способ отвечает критерию – новизна.

Аналогами данного изобретения являются описанные в литературе методы лабораторного исследования, имеющие своей целью прогнозирование преждевременных родов у беременных женщин.

Известны способы прогнозирования исхода беременности при угрозе невынашивания поздних сроков путем определения в 22-33 недели беременности относительного содержания CD62L+ нейтрофилов в периферической крови, при его значении равном или более 65%, прогнозируют преждевременные роды [26] и относительное содержание CD46+ моноцитов, при его значении равном или менее 51,7%, прогнозируют преждевременные роды [27]. Недостатком описанных выше способов является отсутствие интеграции исследуемых показателей с инфекционной патологией, вызванной SARS-CoV-2.

Известен способ прогнозирования исхода беременности при угрожающих преждевременных родах [28] сущность которого состоит в определении в периферической крови беременных женщин с угрозой преждевременных родов в сроки беременности 24-36 недель содержания CD16+ и CD3+ клеток, и вычислении показателя соотношения данных клеточных популяций по формуле CD16+/CD3+. При наличии клинических признаков угрожающих преждевременных родов и значении показателей меньше или равным 0,11 прогнозируют преждевременное наступление родов. Данный способ был выбран нами в качестве прототипа, однако он имеет ряд недостатков:

- применим только при наличии клинических признаков угрожающих преждевременных родов;

- отсутствует интеграция исследуемых показателей с инфекционной патологией, вызванной SARS-CoV-2;

- точность способа составляет 78%, специфичность 82%.

Указанные факторы могут быть устранены в заявленном способе.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предлагаемого изобретения, является повышение точности прогнозирования преждевременных родов при пневмонии, вызванной SARS-CoV-2.

Указанный технический результат достигается тем, что у беременных женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2, на основании лабораторных данных с использованием метода математического моделирования в периферической крови определяют процентное содержание CD14+ и HLA-DR+ моноцитов методом проточной цитофлюорометрии.

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

ПИ = -24,487 + 0,137 × CD14 + 0,141 × HLA-DR,

где ПИ – дискриминантная функция, граничное значение которой составляет -2,736.

При ПИ равном или меньше граничного значения, прогнозируют преждевременное наступление родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2. При ПИ больше граничного значения прогнозируют отсутствие риска преждевременных родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2.

Новизна заявляемого способа заключается в определении процентного содержание CD14+ и HLA-DR+ моноцитов в периферической крови у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2, прогностического индекса ПИ, по отношению которого к граничному значению дискриминантной функции прогнозируют преждевременное наступление родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2.

Ранее совокупность указанных признаков в прогнозировании преждевременных родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2, не использовалась.

Способ содержит следующие приемы:

1) у беременных с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2, в периферической крови, взятой из локтевой вены утром натощак, определяют процентное содержание CD14+ и HLA-DR+ моноцитов методом проточной цитофлюорометрии;

с помощью дискриминантного уравнения определяют прогностический индекс ПИ = -24,487 + 0,137 × CD14 + 0,141 × HLA-DR, где ПИ – дискриминантная функция, граничное значение которой составляет -2,736;

2) определяют прогноз преждевременного наступления родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2: при ПИ равном или меньше граничного значения, прогнозируют преждевременное наступление родов у женщин с пневмонией, вызванной SARS-CoV-2 в третьем триместре. При ПИ больше граничного значения прогнозируют отсутствие преждевременного наступления родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2.

Вероятность правильного прогноза составляет 100%.

Примеры применения способа

Пример 1. Пациентка К., 26 лет, госпитализирована в ковидный госпиталь с диагнозом: Беременность 33 недели 2 дня. Новая коронавирусная инфекция COVID-19 (подтвержденная), среднетяжелая форма, внебольничная двусторонняя пневмония без дыхательной недостаточности. (O98.5/U07.1). При поступлении предъявляет жалобы на повышение температуры тела до 38,2°С, кашель, насморк, отдышку при ходьбе.

Гинекологический анамнез. Беременность 1, настоящая. На учете в ЖК с 7 недель беременности. Беременность протекала без осложнений.

Объективно: температура тела при поступлении 38°С, частота дыхания 24/мин, отдышка при ходьбе, частота сердечных сокращений 88 ударов в минуту, SpO₂ – 96%.

Акушерский статус. Окружность живота 89 см, высота стояния дна матки 34 см, положение плода продольное, частота сердечных сокращений плода 140 в минуту, шевеление плода ощущает. КТГ плода – 9 баллов. При УЗИ плода – размеры плода соответствуют гестационному сроку, признаков угрозы прерывания беременности не выявлено.

Мазок из носоглотки (из двух носовых ходов) и ротоглотки на РНК SARS-CoV-2 методом полимеразной цепной реакции – положительный.

На компьютерной томографии 25% (КТ-1) изменённой легочной ткани.

Пациентка К. получала терапию согласно клиническим рекомендациям «Организация оказания медицинской помощи беременным, роженицам, родильницам и новорожденным при новой коронавирусной инфекции COVID-19», версия 4 (05.07.2021). Длительность госпитализации 10 дней.

Учитывая высокий риск преждевременных родов у женщин, инфицированных COVID-19, у пациентки проведен забор материала при сроке беременности 34 недели. По заявленному способу при лабораторном исследовании сыворотки крови получены следующие показатели: CD14+ 70%, HLA-DR+ 67%. Прогностический индекс, рассчитанный по формуле ПИ = -24,487 + 0,137 × CD14 + 0,141 × HLA-DR составил (-5,45), что свидетельствовало о риске преждевременного наступления родов.

В 36 недель 1 день пациентка К. была госпитализирована в городской родильный дом с жалобами на тянущие боли внизу живота, регулярного характера в течение дня. Воды не подтекали. В течение 48 часов в стационаре проводилась токолитическая терапия. Без эффекта. Пациентка К. родоразрешилась при сроке 36 недель и 4 дня плодом женского пола, массой 2900 грамм, рост 51 см, с оценкой по шкале Апгар 7/8 баллов. Прогноз по завяленному способу подтвердился.

Пример 2. Пациентка Н., 28 лет, госпитализирована в ковидный госпиталь с диагнозом: Беременность 32 недели 4 дня. Новая коронавирусная инфекция COVID-19 (подтвержденная), среднетяжелая форма, внебольничная двусторонняя пневмония без дыхательной недостаточности. (O98.5/U07.1). При поступлении предъявляет жалобы на повышение температуры тела до 39°С, кашель, насморк.

Гинекологический анамнез. Беременность 2, настоящая. На учете в ЖК с 9 недель беременности. Предыдущая беременность закончилась медицинским абортом. Настоящая беременность протекала без осложнений.

Объективно: температура тела при поступлении 39°С, частота дыхания 26/мин, отдышка при ходьбе, частота сердечных сокращений 92 ударов в минуту, SpO₂ – 95%.

Акушерский статус. Окружность живота 90 см, высота стояния дна матки 32 см, положение плода продольное, частота сердечных сокращений плода140 в минуту, шевеление плода ощущает. КТГ плода – 9 баллов. При УЗИ плода – размеры плода соответствуют гестационному сроку, признаков угрозы прерывания беременности не выявлено.

Мазок из носоглотки (из двух носовых ходов) и ротоглотки на РНК SARS-CoV-2 методом полимеразной цепной реакции – положительный.

На компьютерной томографии 28% (КТ-1) изменённой легочной ткани.

Пациентка Н. получала терапию согласно клиническим рекомендациям «Организация оказания медицинской помощи беременным, роженицам, родильницам и новорожденным при новой коронавирусной инфекции COVID-19», версия 4 (05.07.2021). Длительность госпитализации 10 дней.

Учитывая высокий риск преждевременных родов у женщин, инфицированных COVID-19, у пациентки проведен забор материала при сроке беременности 33 недели и 4 дня беременности. По заявленному способу при лабораторном исследовании сыворотки крови получены следующие показатели: CD14+ 86%, HLA-DR+ 71%. Прогностический индекс, рассчитанный по формуле ПИ = -24,487 + 0,137 × CD14 + 0,141 × HLA-DR составил (-2,694), что свидетельствовало об отсутствии риска преждевременного наступления родов.

В 39 недель 1 день пациентка Н. поступила на дородовую госпитализацию в городской родильный дом. Родоразрешилась самостоятельно через естественные родовые пути при сроке 40 недель беременности плодом женского пола, массой 3200 грамм, рост 52 см, с оценкой по шкале Апгар 7/8 баллов. Прогноз по заявленному способу подтвердился.

Приведенные примеры наглядно показывают точность прогнозирования преждевременного наступления родов у беременных с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2.

Данный способ прошел клиническую апробацию. С его помощью проведено прогнозирование преждевременного наступления родов у 54 беременных с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2. Правильный прогноз определялся в 100% случаев, что подтверждает высокую эффективность заявляемого способа.

Список использованной литературы

1. Ишан-Ходжаева Ф.Р., Камилова М.Я., Юнусова М.М. Влияние COVID-19 на частоту преждевременных родов // Медицинский вестник Национальной академии наук Таджикистана. 2021. Т. 11, №2(38). С. 72-77.

2. Радзинский В.Е. Акушерская агрессия. М.: Status Praesens; 2017. 872 с.

3. Преждевременные роды - нерешенная проблема XXI века / В.Е. Радзинский, А.А. Оразмурадов, И.В. Савенкова и др. // Кубанский научный медицинский вестник. 2020. Т. 27, №4. С. 27-37. DOI 10.25207/1608-6228-2020-27-4-27-37

4. Chawanpaiboon S., Vogel J.P., Moller A-B, Global, regional, and national estimates of levels of preterm birth in 2014: a systematic review and modelling analysis // Lancet Global Health. 2018; 7: e37-46.

5. Преждевременные роды: роль этнического фактора (обзор литературы) / О.В. Ремнева, Н.М. Ховалыг, О.А. Бельницкая, Т.И. Горбачева // Журнал теоретической и клинической медицины. 2021. №6-1. С. 130-133.

6. Жуковская С.В., Можейко Л.Ф., Коронавирусная инфекция COVID-19 у беременных: диагностика, особенности течения, принципы родоразрешения и ведения послеродового периода // Репродуктивное здоровье. Восточная Европа. 2020. Т. 10, №2. С. 118-137. DOI 10.34883/PI.2020.10.2.001

7. Адамян Л.В., Вечорко В.И., Конышева О.В., Харченко Э.И. Беременность и COVID-19: актуальные вопросы (обзор литературы) // Проблемы репродукции. 2021. Т.27, №3. С.70-77.

8. Лаутеншлегер Л.В., Кушкумбаева М.Д., Турмагамбетова Е.Е. Беременность и перинатальные исходы у женщин с пневмонией, вызванной коронавирусом (COVID-19) // Университетская медицина Урала. 2022. Т. 8, №4(31). С. 21-22.

9. Оценка течения беременности, родов и состояния плода у женщин с COVID-19 / В.А. Вуколова и др. // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2020. №6. С. 56-62.

10. Knoll R., Schultze J.L., Schulte-Schrepping J. Monocytes and Macrophages in COVID-19 // Front Immunol. 2021; 21(12):720109. doi: 10.3389/fimmu.2021.720109

11. Bassler K., Schulte-Schrepping J., Warnat-Herresthal S., Aschenbrenner A.C., Schultze J.L. Компартмент миелоидных клеток – клетка за клеткой // annu Rev Immunol. 2019; 37 : 269-293. 10.1146/annurev-immunol-042718-041728

12. Jakubzick C.V., Randolph G.J., Henson P.M. Monocyte differentiation and antigen-presenting functions // Nat. Rev. Immunol. 2017. vol. 17, no. 6. pp. 349-362. doi: 10.1038/nri.2017.28

13. Gene expression profiling reveals the defining features of the classical, intermediate, and nonclassical human monocyte subsets / K.L. Wong et al. // Blood. 2011. vol. 118, no. 5. pp. 16-31. doi: 10.1182/blood-2010-12-326355

14. Guilliams M., Mildner A., Yona S. Developmental and Functional Heterogeneity of Monocytes // Immunity. 2018; 49(4):595-613. doi: 10.1016/j.immuni.2018.10.005

15. Dysregulation of Immune Response in Patients With Coronavirus 2019 (COVID-19) in Wuhan, China / C. Qin et al. // Clin Infect Dis. 2020;71(15):762-768. doi: 10.1093/cid/ciaa248

16. Pathogenic T-Cells and Inflammatory Monocytes Incite Inflammatory Storms in Severe COVID-19 Patients / Y. Zhou et al. // Natl Sci Rev. 2020;7:998-1002.

17. A Longitudinal Study of Immune Cells in Severe COVID-19 Patients / D.Payen et al. // Front Immunol. 2020; 11:580250.

18. Complex Immune Dysregulation in COVID-19 Patients With Severe Respiratory Failure / E.J. Giamarellos-Bourboulis et al. // Cell Host Microbe. 2020; 27: 992-1000.e3.

19. Castleman J.S., Lip GYH, Shantsila E. Monocytes are increased in pregnancy after gestational hypertensive disease // Sci Rep. 2022;12(1):10358. doi: 10.1038/s41598-022-13606-2

20. Distinct gene expression patterns for CD14++ and CD16++ monocytes in preeclampsia / P. Vishnyakova et al. // Sci Rep. 2022 Sep 14;12(1):15469. doi: 10.1038/s41598-022-19847-5

21. Tang MX, Zhang YH, Hu L, Kwak-Kim J, Liao AH. CD14++ CD16+ HLA-DR+ Monocytes in Peripheral Blood are Quantitatively Correlated with the Severity of Pre-eclampsia. Am J Reprod Immunol. 2015;74(2):116-122. doi: 10.1111/aji.12389

22. Analysis of monocyte subsets and toll-like receptor 4 expression in peripheral blood monocytes of women in preterm labor / J. Kim et al. // J Reprod Immunol. 2012;94(2):190-195. doi: 10.1016/j.jri.2012.02.002

23. Linking periodontitis and adverse pregnancy outcomes through CD14+ CD16+ monocytes / R. Jagannathan et al. // Med Hypotheses. 2021; 153:110637. doi: 10.1016/j.mehy.2021.110637

24. Systemic increase in human maternal circulating CD14+CD16- MCP-1+ monocytes as a marker of labor / M. Bardou et al. // Am J Obstet Gynecol. 2014;210(1):70.e1-9. doi: 10.1016/j.ajog.2013.08.031

25. Hsu P., Santner-Nanan B., Joung S., Peek M.J., Nanan R. Expansion of CD4(+) HLA-G(+) T Cell in human pregnancy is impaired in pre-eclampsia // Am J Reprod Immunol. 2014;71(3):217-28. doi: 10.1111/aji.12195

26. Способ прогнозирования исхода беременности при угрозе невынашивания поздних сроков: пат. №2475752 С1 RU / И.А. Панова, Н.Ю. Сотникова, Н.В. Крошкина, А.В. Павлов; патентообладатель ФГБУ «Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства им. В.Н. Городкова» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (RU); заяв. 26.09.2011; опубл. 20.02.2013. Бюл. 5.

27. Способ прогнозирования исхода беременности при угрожающих преждевременных родах: пат. №2561594 RU / А.И. Малышкина, Н.Ю. Сотникова, Н.В. Крошкина, Л.М. Салахова; патентообладатель ФГБУ «Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства им. В.Н. Городкова» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (RU); заяв. 24.06.2014; опубл. 27.08.2015. Бюл. 24.

28. Способ прогнозирования исхода беременности при угрожающих преждевременных родах: пат. №2132069 С1, RU / Н.В. Крошкина, Н.Ю. Сотникова, Е.А. Букина, Ю.С. Анциферова, А.В. Кудряшова; патентообладатель Ивановский НИИ материнства и детства им. В.Н. Городкова; заяв. 02.09.1997; опубл. 20.06.1999.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и патофизиологии, и может быть использовано для прогнозирования преждевременных родов у беременных с пневмонией, вызванной SARS-CoV-2 в третьем триместре. В периферической крови методом проточной цитофлюорометрии определяют процентное содержание CD14+ и HLA-DR+ моноцитов. Полученные значения используют для вычисления прогностического индекса (ПИ) по формуле ПИ = -24,487 + 0,137 × CD14 + 0,141 × HLA-DR. При ПИ равном или меньше -2,736 прогнозируют преждевременное наступление родов у женщин с пневмонией, вызванной SARS-CoV-2 в третьем триместре. При ПИ больше -2,736 прогнозируют отсутствие преждевременного наступления родов. Способ обеспечивает повышение точности прогнозирования преждевременных родов при пневмонии, вызванной SARS-CoV-2, за счет вычисления ПИ по формуле, разработанной с использованием метода дискриминантного анализа. 2 пр.

Способ прогнозирования преждевременных родов у беременных с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2, отличающийся тем, что в периферической крови методом проточной цитофлюорометрии определяют процентное содержание CD14+ и HLA-DR+ моноцитов, а затем прогнозируют преждевременное наступление родов с помощью прогностического индекса ПИ: ПИ = -24,487 + 0,137 × CD14 + 0,141 × HLA-DR, где ПИ – дискриминантная функция, граничное значение которой составляет -2,736; при ПИ, равном или меньше граничного значения, прогнозируют преждевременное наступление родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2, а при ПИ больше граничного значения прогнозируют отсутствие преждевременного наступления родов у женщин с пневмонией в третьем триместре, вызванной SARS-CoV-2.