Способ раннего прогнозирования невынашивания беременности путем оценки интерлейкина 1β и простагландина Е2 в сыворотке крови беременных с обострением цитомегаловирусной инфекции Российский патент 2023 года по МПК G01N33/53 

Область применения

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству, а также к области научных исследований – патологической физиологии, и раскрывает способ раннего прогнозирования невынашивания беременности путем исследования интерлейкина 1β и простагландина Е2 в сыворотке крови беременных с обострением цитомегаловирусной инфекции.

Уровень техники

Невынашивание беременности является одной из центральных проблем в современном практическом акушерстве и гинекологии, частота её достигает 25% от всех беременностей, причем 80% от всего количества случаев невынашивания беременности приходится на первый триместр. Среди причин гибели плода многие авторы рассматривают персистирующую вирусную инфекцию в качестве ведущего этиологического фактора [1, 2].

В последнее десятилетие наблюдается рост интереса к цитокинам, которые играют значительную роль в регуляции гестационных процессов [3] и являются критическими молекулами при беременности и родах [4]. Цитокины участвуют во всех аспектах беременности: от плацентации до развития плода и плаценты, родов и неонатальных исходов [5].

По сообщениям ряда авторов, дисбаланс сложной цитокиновой сети в сторону провоспалительных цитокинов может стать причиной таких нарушений беременности, как ее невынашивание [5, 6]. Имеются убедительные доказательства того, что при нарушении цитокинового баланса с преобладанием провоспалительных цитокинов возможно нарушение нормального развития трофобласта до спиральных артерий и формирования межворсинчатого пространства, обусловливающее прерывание беременности в раннем сроке [6, 7].

Следует отметить, что интерлейкин 1β продуцируется цитотрофобластами на границе плода и матери на ранних сроках беременности и участвует в инвазии трофобласта и восстановлении тканей [8-10]. Данный цитокин влияет на процесс имплантации, воздействуя на эндометрий в месте имплантации [11]. Он усиливает секрецию простагландина E2 материнскими тканями и стимулирует экспрессию субъединицы интегрина β3 и, какс ледствие, отвечает за регуляцию роста плаценты [12].

Следовательно, цитокины, в том числе провоспалительный интерлейкин 1β, как критические иммунорегуляторные молекулы, ответственные за определение характера иммунного ответа, влияют на все этапы репродукции, играя фундаментальную роль в исходе беременности.

Простагландины участвуют во всех процессах, происходящих в репродуктивной системе: регуляции менструального цикла, перистальтике маточных труб, овуляции, продвижения яйцеклетки, подвижности сперматозоидов, тонусе матки [13].

Простагландин E2 представляет собой гормон, выполняющий множество функций. В физиологических условиях он необходим на заключительном этапе беременности, способствуя сокращению гладкой мускулатуры матки и наступлению родов [14]. Кроме этого, простагландин E2 известен как потенциатор воспаления и является основной фракцией простагландинов, продуцируемых плацентой. Он может регулировать баланс между ответами клеток Th1 и Th2, модулировать продукцию хемокинов и подавлять аллореактивность лимфоцитов децидуальных клеток на ранних сроках беременности [15, 16]. Помимо этого, простагландин E2 модулирует биохимическую и морфологическую дифференцировку трофобласта плаценты во время имплантации и плацентации [17].

Исследования последних лет показали, что большое количество провоспалительных цитокинов, в том числе интерлейкина-1β, способно вызывать усиление образования простагландинов в амнионе и децидуальной оболочке [18, 19]. Простагландины, в свою очередь, обладают лютеолитическим действием, приводя к инволюции желтого тела и снижению уровня прогестерона в крови. Также под действием высокой концентрации простагландинов наблюдается усиленное сокращение матки, что приводит к отторжению децидуальной оболочки и прерыванию беременности [19]. Доказано, что провоспалительные цитокины способствуют усилению выработки протромбиназы, усилению коагуляционных потенциалов крови, а также снижают антикоагулянтную и фибринолитическую активность. Эти процессы способны приводить к образованию тромбов в сосудах трофобласта и потери беременности [19, 20].

Перечисленные выше факторы как изолированно, так и в сочетании друг с другом, могут вызывать нарушение эмбрионального развития и опосредуют запуск процессов отторжения. В связи с этим наиболее ценными являются способы прогнозирования ранних репродуктивных потерь до клинических проявлений и манифестации патологических состояний.

На основании описанных выше известных сведений нами предложен способ раннего прогнозирования невынашивания беременности, основанный на исследовании интерлейкина 1β и простагландина Е2 в сыворотке крови беременных с обострением цитомегаловирусной инфекции.

Аналогами данного изобретения являются описанные в научной медицинской и патентной литературе следующие способы угрозы невынашивания беременности.

Кравченко Е.Н., Мишустина А.В. (2012) предложили считать диагностическим маркером возможной угрозы прерывания беременности на ранних сроках повышение уровня провоспалительных цитокинов: IL-1β, IL-6, IL-8, IL-2, IFNα и IFNγ [21].

Известен «Способ прогнозирования невынашивания беременности у женщин с гипаталамическим синдромом» (патент на изобретение RU2712453, опуб. 30.01.2020, Бюл. №4). Основу способа составляет определение в периферической крови женщин репродуктивного возраста с гипоталамическим синдромом содержание провоспалительных цитокинов: IL-1β IL-6, IL-8, TNFα, IFNγ, а также противовоспалительных цитокинов IL-4, IL-10 в зависимости от дня менструального цикла, а именно на 5 и 21 день и в зависимости от индекса массы тела [22].

Несмотря на очевидные достоинства, указанные способы имеют некоторые недостатки: ни один из них не ставит задачу ранней диагностики невынашивания беременности при наличии вирусной инфекции у матери; проводится оценка прогностического порогового уровня большого числа цитокинов, что делает процедуру дорогостоящей; не учитывается роль потенциального стимулятора маточных сокращений, простагландина Е2 в развитии невынашивания беременности.

Мы не нашли в доступной литературе способа прогнозирования невынашивания беременности ранних сроков с использованием простагландина Е2.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является «Способ оценки риска преждевременных родов у женщин с привычным невынашиванием беременности» (патент на изобретение RU2701109, опубликован 24.09.2019 Бюл. №27) [23], позволяющий оценить риск преждевременных родов у женщин с привычным невынашиванием беременности в сроке 8-10 недель путем построения прогностической модели, включающей данные о концентрации в крови пациентки провоспалительных цитокинов интерлейкина-1, интерлейкина-6, маркера воспаления – лиганда фактора некроза опухолей (TRAIL), вызывающего апоптоз и дальнейшая обработка полученных результатов методом бинарной логистической регрессии. Исследуемые параметры вносят в уравнение для расчета риска преждевременных родов

р (преждевременных родов)=1/1+eZ ,

где р (преждевременных родов) – величина риска преждевременных родов, е – основание натуральных логарифмов (число Эйлера=2,718).

Значение z рассчитывается по формуле:

z = 1,207×П1+0,723×П2-1,823×П3+5,361,

где 1,207, 0,723 и -1,823 – значения коэффициентов для IL-1, IL-6 и TRAIL. 5,361 – константа уравнения. П1, П2 и П3 – значения уровней IL-1, IL-6 и TRAIL в сыворотке крови. При значении р (преждевременные роды), большем чем 0,470, риск преждевременных родов считается высоким. При меньшем, чем 0,470, риск преждевременных родов считается низким [23].

Недостатками данного технического решения является сложность вычислений бинарной логической регрессии для расчета индивидуального риска. Данный способ рассчитан на выявление риска невынашивания беременности в ранние сроки, но реализуется при наличии только одного учитываемого фактора. Отсутствует интеграция показателей цитокинового профиля с инфекционной патологией.

Указанные факторы могут быть устранены в заявленном способе.

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

Заявляемый технический результат достигается тем, что у беременных женщин с обострением цитомегаловирусной инфекции методом иммуноферментного анализа определяют содержание интерлейкина 1β (IL-1β) в пг/мл с использованием наборов ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск, Россия) и простагландина E2 (PGE2) в пг/мл с использованием наборов «Cloud-Clone Corp.» (USA).

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

ПИ= -74,716 + 0,85× IL-1β – 0,137× PG E2,

где ПИ – дискриминантная функция, граничное значение которой 34,50.

При ПИ равном или больше граничного значения прогнозируют угрозу невынашивания беременности ранних сроков при обострении цитомегаловирусной инфекции. При ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности ранних сроков при обострении цитомегаловирусной инфекции.

Новизна заявляемого способа заключается в определении значений IL-1β и PGE2 в сыворотке крови у беременных женщин с обострением цитомегаловирусной инфекции для расчета прогностического индекса ПИ, по отношению которого к граничному значению дискриминантной функции прогнозируют угрозу невынашивания беременности ранних сроков при обострении цитомегаловирусной инфекции.

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

Способ содержит следующие приемы:

- у беременных женщин с обострением цитомегаловирусной инфекции в сыворотке крови, взятой из локтевой вены утром натощак, методом иммуноферментного анализа определяют содержание IL-1β (пг/мл) с использованием наборов ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск, Россия) и PGE2 (пг/мл) с использованием наборов «Cloud-Clone Corp.» (USA);

- с помощью дискриминантного уравнения определяют прогностический индекс ПИ= -74,716 + 0,85× IL-1β – 0,137× PGE2, где ПИ – дискриминантная функция, граничное значение которой 34,50;

- определяют прогноз угрозы невынашивания беременности ранних сроков при обострении цитомегаловирусной инфекции: при ПИ равном или больше граничного значения, прогнозируют угрозу невынашивания беременности ранних сроков, при ПИ меньше граничного значения – прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности ранних сроков.

Вероятность правильного прогноза составляет 100%.

Результаты апробации метода.

Пример 1. Пациентка Л., 25 л., проходила стационарное лечение в гинекологическом отделении ГАУЗ Амурской области «Городская клиническая больница» (г. Благовещенск). Поступила с болями внизу живота и кровянистыми выделениями из половых путей. Гинекологический анамнез осложнен: 1 медицинский аборт без осложнений.

Проведено обследование: взята кровь из вены на TORCH-инфекции и определены показатели содержания IL-1β, PGE2, проведено ультразвуковое исследование органов малого таза. Иммуноферментным методом анализа выявлены антитела IgM к цитомегаловирусу, титр антител IgG составил 1:1600, индекс авидности – 95%.

По УЗИ: в полости матки плодное яйцо с эмбрионом 7 недель 5 дней. Сердцебиение определяется. Гипертонус по задней стенке матки. Внутренний зев сомкнут. Ниже плодного яйца гематома небольших размеров (отслойка ворсинчатого хориона).

Диагноз: беременность 7-8 недель. Угрожающий самопроизвольный выкидыш. Реактивация хронической цитомегаловирусной инфекции, стадия обострения.

По заявленному способу при лабораторном исследовании сыворотки крови получены следующие показатели: содержание IL-1β – 280,64 пг/мл, PGE2 – 929,40 пг/мл. Прогностический индекс, рассчитанный по формуле, составил 36,50, что свидетельствовало о высоком риске прерывания беременности, в связи с чем пациентка отнесена в группу риска по реализации невынашивания беременности в ранние сроки.

На третий день нахождения в стационаре усилились боли внизу живота и кровянистые выделения из половых путей. Выставлен диагноз самопроизвольный выкидыш в ходу при сроке 8 недель беременности. Способ подтвердил высокие тестовые характеристики.

Пример 2. Пациентка В., 23 л., находилась на приеме у перинатолога в женской консультации №2 Городской клинической больницы (г. Благовещенск). Гинекологический анамнез без осложнений. Проведен анализ сыворотки крови на TORCH-инфекции, содержание IL-1β, PGE2, УЗИ органов малого таза.

По ИФА титр антител IgG – 1:1600, индекс авидности – 93%. Диагноз: Беременность 7 недель. Хроническая цитомегаловирусная инфекция, латентная стадия.

По данным УЗИ: в полости матки имеется эмбрион, соответствующий 7- недельной беременности. Сердцебиение определяется. Внутренний зев сомкнут.

Диагноз: Беременность 7 недель. Хроническая цитомегаловирусная инфекция, стадия обострения.

По заявленному способу при лабораторном исследовании сыворотки крови получены следующие показатели: содержание IL-1β – 19,76 пг/мл, PGE2 – 47,60 пг/мл. Прогностический индекс, рассчитанный по формуле, составил (-64,44). Указанный ПИ 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 35 беременных женщин с обострением цитомегаловирусной инфекции. Правильный прогноз определялся в 100% случаев, что подтверждает высокую эффективность заявляемого способа.

Таким образом, избыточная продукция IL-1β, PGE2 может являться одной из причин невынашивания беременности, так как данные соединения являются важными факторами эмбрионального развития.

Используемые источники

1. Червинец Ю.В., Червинец В.М., Стольникова И.И., Досова С.Ю. Особенности микробиоты влагалища при привычном невынашивании беременности // Тверской медицинский журнал. 2021. № 2. С. 33-43.

2. Бектемирова Д.Р., Романова Ж.В., Душпанова А.Т. Неразвивающаяся беременность: основные абортивные причины (обзор литературы) // Вестник КазНМУ. 2021. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nerazvivayuschayasya-beremennost-osnovnye-abortivnye-prichiny-obzor-literatury (дата обращения: 07.02.2023).

3. Павлов О.В., Сельков С.А. Иммунология репродукции: старые догмы и новые представления // Журнал акушерства и женских болезней. 2004. Т. 53, № 1. C. 89-97. doi: 10.17816/JOWD87157. 7

4. Inflammation in Complicated Pregnancy and Its Outcome / R.R.Kalagiri et al. // Am. J. Perinatol. 2016; 33(14):1337-1356. doi: 10.1055/s-0036-1582397

5. Chehroudi C., Kim H., Wright T.E., Collier A.C. Dysregulation of inflammatory cytokines and inhibition of VEGFA in the human umbilical cord are associated with negative pregnancy outcomes // Placenta. 2019; 87:16-22. doi: 10.1016/j.placenta.2019.09.002

6. Elevated placental cytokine release, a process associated with preterm labor in the absence of intrauterine infection / A. Steinhorn et al. // Obstetrics and gynecology. 1996. Vol. 88. P. 534-539. doi: 10.1016/0029- 7844(96)00224-4

7. Косцова Л.В. Провоспалительные маркеры ранних репродуктивных потерь // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2022. Т. 20, № 2. С. 182-186. doi 10.25298/2221-8785-2022-20-2-182-186

8. T helper 1-type immunity to trophoblast antigens in women with a history of recurrent pregnancy loss is associated with polymorphism of the IL1B promoter region / Z.C. Wang et al. // Genes Immun. 2002;3(1):38-42. doi: 10.1038/sj.gene.6363812

9. Interleukin-1 beta is significantly upregulated in the decidua of spontaneous and recurrent miscarriage placentas / S. Löb et al. // J. Reprod. Immunol. 2021;144:103283. doi: 10.1016/j.jri.2021.103283

10. Human Chorionic Gonadotropin Has Anti-Inflammatory Effects at the Maternal-Fetal Interface and Prevents Endotoxin-Induced Preterm Birth, but Causes Dystocia and Fetal Compromise in Mice / A.E. Furcron et al. // Biol. Reprod. 2016; 94(6): 136. doi: 10.1095/biolreprod.116.139345

11. Interleukin (IL)-1beta stimulates migration and survival of first-trimester villous cytotrophoblast cells through endometrial epithelial cell-derived IL-8 / Y.Hirota et al. // Endocrinology. 2009; 150(1):350-6. doi: 10.1210/en.2008-0264

12. Nilkaeo A., Bhuvanath S. Interleukin-1 modulation of human placental trophoblast proliferation // Mediators Inflamm. 2006; 2006(2):79359. doi: 10.1155/MI/2006/79359

13. Серова О.Ф., Соваев Н.И., Марченко С.Ю., Седая Л.В., Шутикова Н.В. Патогенетичексое обоснование применения микронизированного прогестерона в терапии невынашивания беременности // Эффективная фармакотерапия. 2014. № 38. С. 24-27.

14. Prostaglandin-E2 deficiency during late pregnancy and the associated increase in interleukin-1β derived from periaortic lymph nodes lead to abortion / Q.Guo et al. // Mol. Hum. Reprod. 2019; 25(12): 825-837. doi: 10.1093/molehr/gaz058

15. Prostaglandin E2 receptor 3 signaling is induced in placentas with unexplained recurrent pregnancy losses / Y. Ye et al. // Endocr. Connect. 2018;7(5):749-761. doi: 10.1530/EC-18-0106

16. Niringiyumukiza J.D., Cai H., Xiang W. Prostaglandin E2 involvement in mammalian female fertility: ovulation, fertilization, embryo development and early implantation // Reprod. Biol. Endocrinol. 2018 16(1):43. doi: 10.1186/s12958-018-0359-5

17. Comparative Study of PPARγ Targets in Human Extravillous and Villous Cytotrophoblasts / F. Liu et al. // PPAR Res. 2020; 2020:9210748. doi: 10.1155/2020/9210748

18. Interleukin-1β as clinically predictive risk marker for recurrent pregnancy loss in women positive for antinuclear antibody / R. Gao et al. // Int. J. Clin. Pract. 2021;75(12):e14887. doi: 10.1111/ijcp.14887

19. Аллахяров Д.З., Петров Ю.А., Палиева Н.В. Роль инфекционного фактора в невынашивании беременности // Медико-фармацевтический журнал «Пульс». 2021. Т.23, №12. С. 85-89. doi:10.26787.nydha-2686-6838-202123-12-85-91

20. Безменко А.А., Кислицина Н.Д. Дисбактериоз кишечника – фактор риска или непосредственная причина невынашивания беременности? // Журнал акушерства и женских болезней. 2018. Т.67, №2. С. 70-78. doi: 10.1781/JOWD67270-78

21. Кравченко Е.Н., Мишутина А.В. Прогнозирование течения беременности и профилактика преждевременных родов посредством определения цитокинов // Медицина и образование в Сибири. 2012. №6. С. 14-20.

22. Способ прогнозирования невынашивания беременности у женщин с гипоталамическим синдромом: пат. № 2712453 С1, RU / М.Г. Салий, Л.В. Ткаченко, Р.В. Павлов, С.А. Голубкина; патентообладатель ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ; заявл. 11.06.2019; опубл. 30.01.2020, Бюл. №4.

23. Способ оценки риска преждевременных родов у женщин с привычным невынашиванием беременности: пат. № 2701109 С1, RU / О.В. Радьков, В.К. Дадабаев В.К., И.И. Стольникова, С.Ю. Досова; патентообладатель ФГБОУ ВО «Тверской государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ; заявл. 27.12.2018; опубл. 24.09.2019, Бюл. 27.

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству. Способ раннего прогнозирования невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции заключается в том, что у женщин в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа определяют содержание интерлейкина 1β в пг/мл (IL-1β), простагландина Е2 в пг/мл (PGE2). Затем прогнозируют угрозу невынашивания беременности путем сравнения прогностического индекса ПИ, рассчитанного с помощью дискриминантной функции: ПИ = -74,716+0,85×IL-1β-0,137×PGE2, с граничным значением, равным 34,50. При ПИ, равном или больше граничного значения, прогнозируют наличие угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в ранние сроки, при ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в ранние сроки. Изобретение обеспечивает возможность прогнозирования угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в ранние сроки. 2 пр.

Способ раннего прогнозирования невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции, отличающийся тем, что у женщин в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа определяют содержание интерлейкина 1β в пг/мл (IL-1β), простагландина Е2 в пг/мл (PGE2), затем прогнозируют угрозу невынашивания беременности путем сравнения прогностического индекса ПИ, рассчитанного с помощью дискриминантной функции: ПИ = -74,716+0,85×IL-1β-0,137×PGE2, с граничным значением, равным 34,50; при этом при ПИ, равном или больше граничного значения, прогнозируют наличие угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в ранние сроки, при ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности при обострении цитомегаловирусной инфекции в ранние сроки.