Способ прогнозирования угрозы невынашивания беременности путем определения в сыворотке крови 8-изопростана и 15-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты у женщин с COVID-19 в первом триместре Российский патент 2024 года по МПК G01N33/53 G01N33/48 A61B5/00 

Область применения: изобретение относится к области медицины, в частности к акушерству, а также к области научных исследований – патологической физиологии, и может быть использовано для прогнозирования невынашивания беременности у женщин с COVID-19 в первом триместре.

Уровень техники. Одной из самых важных проблем современного акушерства и перинатологии является невынашивание беременности. Роль этой многофакторной патологии определяется ее социальной и медицинской значимостью. Важное место в прерывании беременности занимает вирусная инфекция, возбудители которой активизируются в условиях возникающего при беременности иммунодефицита [1]. Особняком в ряду вирусных инфекций, опасных для беременных, стоят различные коронавирусы, с одним из которых – новым коронавирусом SARS-CoV-2 или COVID-19 – мир столкнулся в 2019 году [2].

Беременные женщины и плод особенно восприимчивы к COVID-19, поскольку физиологические изменения во время периода гестации затрагивают сердечно-сосудистую, респираторную и иммунную системы, что может привести к изменению ответа на инфекцию SARS-CoV-2, а плод во время внутриутробного развития может подвергаться воздействию SARS-CoV-2 в критические периоды внутриутробного развития [3].

Коронавирус негативно сказывается на течении беременности и нередко вызывает внутриутробную задержку развития плода, в некоторых случаях – гибель плода, а также преждевременные роды [4]. Один из рисков для беременных пациенток – это увеличение частоты угрозы замершей беременности в первом или втором триместре, есть угроза преждевременных родов. У женщин, которые вступают в роды в активной стадии коронавирусной инфекции, чаще наблюдаются признаки маточно-плацентарного кровотока или так называемой хронической гипоксии у плода [5, 6]. Значительно чаще у беременных женщин с COVID-19 развивается окислительный стресс и гипоксия [7]. Следовательно, женщины, перенесшие COVID-19 в первом триместре беременности, могут подвергаться повышенному риску неблагоприятных перинатальных и материнских осложнений.

На сегодняшний день существует достаточное количество данных, подтверждающих роль окислительного стресса и оксилипинов в развитии гестационных осложнений, в том числе и невынашивания [8-10].

Окислительный стресс, состояние дисбаланса между прооксидантными молекулами, включая активные формы кислорода и азота, и антиоксидантной защитой, был идентифицирован как фактор, способствующий аборту [11]. Увеличение количества прооксидантных молекул и недостаточная антиоксидантная защита были вовлечены в воспаление плаценты и аномальный ангиогенез плода, что могло привести к потере беременности [12, 13]. Также было продемонстрировано, что сывороточная пролидаза, общая антиоксидантная способность и уровни сульфгидрила (маркеры окислительного стресса) значительно коррелируют у женщин с прерыванием беременности на ранних сроках [14].

Оксилипины играют важную роль в регуляции воспаления и окислительного стресса [15]. Воспаление физиологически опосредовано оксилипинами посредством прямого воздействия на клетки и ткани (например, вазоконстрикция, вазодилатация), а также косвенного воздействия на иммунную функцию [16].

Согласно имеющимся данным, оксилипины важны для здорового менструального цикла, имплантации эмбриона и сохранения беременности [17, 18]. Также была продемонстрирована эффективная роль оксилипинов и их метаболитов в регуляции клеточных сигнальных путей, поскольку гидрокситетраеновые кислоты участвуют в активации α-рецептора, активируемого пролифератором пероксисом, передаче сигналов протеинкиназы, https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/angiogenesis и апоптозе нейронов [19]. Более того, оксилипины оказывают модулирующее действие на сократимость матки [20]. Также, сообщалось как о геномном, так и о негеномном влиянии 15-липоксигеназы/15-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты (15-HETE) на инициацию или содействие прогрессированию родов у женщин [21]. Было обнаружено, что уровень 15-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты, как метаболита 15-липоксигеназы-1, повышается при преэклампсии и/или материнской гипертензии, связанной с задержкой внутриутробного роста плода и плацентарной гипоперфузии [22].

Помимо этого, зарубежные исследователи оценили взаимосвязь между концентрацией изопростанов в моче в период до зачатия и на 4-й неделе беременности и результатами репродуктивного здоровья женщин [23]. Также показана взаимосвязь биомаркеров окислительного стресса (8-изопростана, 8-гидроксидезоксигуанозина), биомаркеров иммунного баланса сыворотки (IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12p70, IL-13, TNF-α, TGF-β и IFN-γ), бисфенола А и бисфенола S с развитием рецидивирующего самопроизвольного аборта [24].

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

Учитывая вышеизложенное, отечественными и зарубежными исследователями ведется активный поиск адекватных и доступных в рутинной акушерской практике алгоритмов и программ по прогнозированию невынашивания беременности с целью своевременной профилактики развития данной патологии.

В изученной научно-медицинской и патентной литературе не обнаружено способа индивидуального прогнозирования угрозы невынашивания у беременных женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре, следовательно, предложенный способ отвечает критерию – новизна.

Наиболее близким к заявляемому способу являются результаты исследований зарубежных авторов, которые изучали ассоциацию полиморфизма генов супероксиддисмутазы rs4998557 (СОД1) и rs4880 (СОД1), уровень 8-изопростана, 8-гидроксидезоксигуанозина в моче, концентрацию прогестерона и эстрогена в сыворотке крови с развитием рецидивирующего спонтанного аборта у беременных женщин с инфекцией, вызванной Chlamydia trachomatis [25].

Данный способ был выбран в качестве прототипа, однако он имеет ряд недостатков: необходимо провести генотипирование генов супероксиддисмутазы 1 и 2 методом аллельной дискиминации, провести количественную оценку не менее двух маркеров окислительного стресса (8-изопростана, 8-гидроксидезоксигуанозина) и двух сывороточных половых гомонов (прогестерон и эстроген), что делает процедуру исследования дорогостоящей; при этом отсутствует интеграция исследуемых показателей с инфекционной патологией, вызванной SARS-CoV-2.

Способа прогнозирования невынашивания беременности ранних сроков с использованием 15-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты в доступной литературе мы не нашли.

Указанные факторы учтены в заявленном способе.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предлагаемого изобретения, является повышение точности прогнозирования невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре.

Указанный технический результат достигается тем, что у беременных женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре в периферической крови методом иммуноферментного анализа определяют содержание 8-изопростана с помощью набора реагентов Cayman Chemical (США) и 15-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты с помощью набора реагентов Enzo 15(S)-HETE ELISA kit (США).

Полученные значения используют для вычисления прогностического индекса (ПИ), по формуле, разработанной с использованием метода дискриминантного анализа: ПИ = -59,765 + 0,261 × 8-изопростан + 4,798 × 15-гидроксиэйкозатетраеновая кислота, где ПИ – дискриминантная функция, граничное значение которой 3,027.

При ПИ, равном или больше граничного значения, прогнозируют угрозу невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре. При ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре.

Новизна заявляемого способа заключается в определении содержания 8-изопростана и 15-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты в периферической крови у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре, прогностического индекса ПИ, по отношению которого к граничному значению дискриминантной функции прогнозируют угрозу невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре.

Ранее совокупность указанных признаков в прогнозировании угрозы невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре, не использовалась.

Способ содержит следующие приемы:

1) у беременных женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре в периферической крови, взятой из локтевой вены утром натощак, методом иммуноферментного анализа определяют содержание 8-изопростана, измеренное в пг/мл, с помощью набора реагентов Cayman Chemical (США) и содержание 15-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты, измеренное в нг/мл, с помощью набора реагентов Enzo 15(S)-HETE ELISA kit (США); с помощью дискриминантного уравнения определяют прогностический индекс:

ПИ = -59,765 + 0,261 × 8-изопростан + 4,798 × 15-гидроксиэйкозатетраеновая кислота,

где ПИ – дискриминантная функция, граничное значение которой равно 3,027;

2) определяют прогноз невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре: при ПИ, равном или больше граничного значения, прогнозируют угрозу невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре. При ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре.

Вероятность правильного прогноза составляет 96,7%.

Примеры конкретного применения способа.

Пример 1. Пациентка С., 27 лет, госпитализирована в ковидный госпиталь с диагнозом: Беременность 8 недель 2 дня. Новая коронавирусная инфекция COVID-19 (подтвержденная), среднетяжелая форма, внебольничная двусторонняя пневмония без дыхательной недостаточности. (O98.5/U07.1). Заболела остро. При поступлении предъявляла жалобы на общую слабость, заложенность носа, кашель, повышение температуры тела до 38,0°С, одышку при ходьбе.

Гинекологический анамнез. Настоящая беременность вторая по счету, без предгравидарной подготовки. Предыдущая беременность закончилась рождением здорового ребенка мужского пола.

Объективно: температура тела при поступлении 37,8°С, частота дыхания 23/мин, отдышка при ходьбе, частота сердечных сокращений 88 ударов в минуту, SpO₂ – 95%.

Мазок из носоглотки (из двух носовых ходов) и ротоглотки на РНК SARS-CoV-2 методом полимеразной цепной реакции – положительный. На компьютерной томографии 29% (КТ-1) изменённой легочной ткани.

По данным УЗИ-исследования – в полости матки имеется эмбрион, соответствующий 8-недельной беременности, сердцебиение определяется. Гипертонус по задней стенке матки. Внутренний зев сомкнут. Ниже плодного яйца гематома небольших размеров (отслойка ворсинчатого хориона).

Пациентка С. 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 невынашивания беременности у женщин, инфицированных SARS-CoV-2, у пациентки проведен забор материала при сроке беременности 8 недель 4 дня. По заявленному способу при лабораторном исследовании сыворотки крови получены следующие показатели: 8-изопростан – 580 пг/мл, 15-гидроксиэйкозатетраеновая кислота – 3,85 нг/мл. Прогностический индекс, рассчитанный по формуле ПИ = -59,765 + 0,261 × 8-изопростан + 4,798 × 15-гидроксиэйкозатетраеновая кислота составил 110,09, что свидетельствовало об угрозе невынашивания беременности, в связи с чем пациентка отнесена в группу риска по реализации невынашивания.

Спустя пять дней стационарного лечения усилились боли внизу живота и кровянистые выделения из половых путей. Выставлен диагноз самопроизвольный выкидыш в ходу при сроке 9 недель беременности.

Прогноз по заявленному способу подтвердился.

Пример 2. Пациентка Д., 25 лет, госпитализирована в ковидный госпиталь с диагнозом: Беременность 7 недель 5 дней. 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 38,4°С, кашель, насморк.

Гинекологический анамнез. Беременность 2, настоящая. Предыдущая беременность закончилась медицинским абортом.

Объективно: температура тела при поступлении 38,2°С, частота дыхания 26/мин, отдышка при ходьбе, частота сердечных сокращений 90 ударов в минуту, SpO₂ – 95%.

Мазок из носоглотки (из двух носовых ходов) и ротоглотки на РНК SARS-CoV-2 методом полимеразной цепной реакции – положительный. На компьютерной томографии 26% (КТ-1) изменённой легочной ткани.

Пациентка Д. 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 невынашивания беременности у женщин, инфицированных SARS-CoV-2, у пациентки проведен забор материала при сроке беременности 8 недель. По заявленному способу при лабораторном исследовании сыворотки крови получены следующие показатели: 8-изопростан – 175,30 пг/мл, 15-гидроксиэйкозатетраеновая кислота – 1,52 нг/мл. Прогностический индекс, рассчитанный по формуле ПИ = -59,765 + 0,261 × 8-изопростан + 4,798 × 15-гидроксиэйкозатетраеновая кислота составил -6,73, что свидетельствовало об отсутствии угрозы невынашивания беременности. Прогноз по заявленному способу подтвердился.

Приведенные примеры наглядно показывают точность прогнозирования невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре.

Предложенный способ прошел клиническую апробацию. С помощью данного способа проведено прогнозирование невынашивания беременности у 48 женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре. Правильный прогноз определялся в 96,7% случаев, что подтверждает высокую эффективность заявляемого способа.

Применение данного способа позволяет своевременно реализовать необходимые лечебно-профилактические мероприятия по предупреждению невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре.

Список использованной литературы

1. Белокриницкая Т.Е., Артымук Н.В., Филиппов О.С., Шифман Е.М. Клиническое течение, материнские и перинатальные исходы новой коронавирусной инфекции COVID-19 у беременных Сибири и Дальнего Востока // Акушерство и гинекология. 2021. № 2. С. 48-54.

2. Овчинникова М.Б. Проблемы рисков при беременности, осложненной COVID-19: клинические наблюдения // MEDICUS. 2022. № 1 (43). С. 24-30.

3. Ляшенко Е.Н., Абдурахманов А.С. Беременность и COVID-19 // Modern Science. 2022. № 12-1. С. 110-115. EDN OTZSCA.

4. Адамян Л.В., Вечорко В.И., Конышева О.В., Харченко Э.И. Беременность и COVID-19: актуальные вопросы (обзор литературы). Проблемы репродукции. 2021; 27(3): 70-77.

5. Грузинова Е.Н., Орешников Е.В., Денисова Т.Г., Шорников А.И., Сидоров А.Е., Петрова А.Л., Сидорова Т.Н. Неразвивающаяся беременность на фоне COVID-19 // Здравоохранение Чувашии. 2022. № 3. С. 20-26. doi 10.25589/GIDUV.2022.11.34.003. EDN KCPGJL.

6. 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. EDN OYHHLX.

7. Андриевская И.А., Ишутина Н.А., Довжикова И.В., Лязгиян К.С., Жуковец И.В., Кривощекова Н.А. Гипоксия и окислительный стресс при CОVID-19 как факторы, влияющие на течение заболевания и развитие осложнений беременности // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2023. № 90. С. 74-82. DOI 10.36604/1998-5029-2023-90-74-82. EDN: SOOJXJ.

8. Duhig K., Chappell L.C., Shennan A.H. Oxidative stress in pregnancy and reproduction. Obstet Med. 2016; 9(3): 113-116. doi: 10.1177/1753495X16648495

9. Shahnawaz S., Nawaz U.S., Zaugg J., Hussain G., Malik N., Dogar M.Z., Malik S.A., Albrecht C. Dysregulated Autophagy Leads to Oxidative Stress and Aberrant Expression of ABC Transporters in Women with Early Miscarriage. Antioxidants (Basel). 2021; 10(11): 1742. doi: 10.3390/antiox10111742

10. Joó J.G., Sulyok E., Bódis J., Kornya L. Disrupted Balance of the Oxidant-Antioxidant System in the Pathophysiology of Female Reproduction: Oxidative Stress and Adverse Pregnancy Outcomes. Curr Issues Mol Biol. 2023; 45(10): 8091-8111. doi: 10.3390/cimb45100511

11. Agarwal A., Aponte-Mellado A., Premkumar B.J., Shaman A., Gupta S. The effects of oxidative stress on female reproduction: a review. Reprod Biol Endocrinol. 2012; 10: 49. doi: 10.1186/1477-7827-10-49

12. Ishii T., Miyazawa M., Takanashi Y., Tanigawa M., Yasuda K., Onouchi H., Kawabe N., Mitsushita J., Hartman P.S., Ishii N. Genetically induced oxidative stress in mice causes thrombocytosis, splenomegaly and placental angiodysplasia that leads to recurrent abortion. Redox Biol. 2014; 14(2): 679-685. doi: 10.1016/j.redox.2014.05.001

13. Wu F., Tian F., Zeng W., Liu X., Fan J., Lin Y., Zhang Y. Role of peroxiredoxin2 downregulation in recurrent miscarriage through regulation of trophoblast proliferation and apoptosis. Cell Death Dis. 2017; 8(6): e2908. doi: 10.1038/cddis.2017.301

14. Toy H., Camuzcuoglu H., Camuzcuoglu A., Celik H., Aksoy N. Decreased serum prolidase activity and increased oxidative stress in early pregnancy loss. Gynecol Obstet Invest. 2010; 69(2): 122-127. doi: 10.1159/000262608

15. Dennis E.A., Norris P.C. Eicosanoid storm in infection and inflammation. Nat Rev Immunol. 2015; 15(8): 511-523. doi: 10.1038/nri3859. Epub 2015 Jul 3. Erratum in: Nat Rev Immunol. 2015; 15(11): 724

16. Esservon Bieren J. Immune-regulation and -functions of eicosanoid lipid mediators. Biol Chem. 2017; 398(11): 1177-1191. doi: 10.1515/hsz-2017-0146

17. Kikut J., Komorniak N., Ziętek M., Palma J., Szczuko M. Inflammation with the participation of arachidonic (AA) and linoleic acid (LA) derivatives (HETEs and HODEs) is necessary in the course of a normal reproductive cycle and pregnancy. J Reprod Immunol. 2020; 141:103177. doi: 10.1016/j.jri.2020.103177

18. Eghtedari A.R., Safizadeh B., Vaezi M.A., Kalantari S., Tavakoli-Yaraki M. Functional and pathological role of 15-Lipoxygenase and its metabolites in pregnancy and pregnancy-associated complications. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2022; 161:106648. doi: 10.1016/j.prostaglandins.2022.106648

19. Buczynski M.W., Dumlao D.S., Dennis E.A. Thematic Review Series: Proteomics. An integrated omics analysis of eicosanoid biology. J Lipid Res. 2009; 50(6): 1015-1038. doi: 10.1194/jlr.R900004-JLR200. Epub 2009 Feb 24. Erratum in: J Lipid Res. 2009; 50(7):1505

20. Vrachnis N., Karavolos S., Iliodromiti Z., Sifakis S., Siristatidis C., Mastorakos G., Creatsas G. Review: Impact of mediators present in amniotic fluid on preterm labour. In Vivo. 2012; 26(5): 799-812

21. Lei Z.M., Rao C.V. The expression of 15-lipoxygenase gene and the presence of functional enzyme in cytoplasm and nuclei of pregnancy human myometria. Endocrinology. 1992; 130(2): 861-870. doi: 10.1210/endo.130.2.1733732

22. Pearson T., Zhang J., Arya P., Warren A.Y., Ortori C., Fakis A., Khan R.N., Barrett D.A. Measurement of vasoactive metabolites (hydroxyeicosatetraenoic and epoxyeicosatrienoic acids) in uterine tissues of normal and compromised human pregnancy. J Hypertens. 2010; 28(12): 2429-2437. doi: 10.1097/HJH.0b013e32833e86aa

23. Nobles C.J., Mendola P., Mumford S.L., Silver R.M., Kim K., Perkins N.J., Schisterman E.F. The Relationship of Preconception and Early Pregnancy Isoprostanes with Fecundability and Pregnancy Loss. Epidemiology. 2023; 34(5): 759-766. doi: 10.1097/EDE.0000000000001631

24. Liang F., Huo X., Wang W., Li Y., Zhang J., Feng Y., Wang Y. Association of bisphenol A or bisphenol S exposure with oxidative stress and immune disturbance among unexplained recurrent spontaneous abortion women. Chemosphere. 2020; 257:127035. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.127035

25. Ray A., Bhati T., Arora R., Parvez S., Rastogi S. Association of functional superoxide gene polymorphism with chlamydia trachomatis-associated recurrent spontaneous abortion. Mol Biol Rep. 2023; 50(6): 4907-4915. doi: 10.1007/s11033-023-08405-5

Изобретение относится к области медицины, в частности к акушерству, а также к области научных исследований – патологической физиологии. У беременных женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре проводят определение в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа содержания 8-изопростана, пг/мл и 15-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты, нг/мл. Прогнозируют угрозу невынашивания беременности с помощью вычисления прогностического индекса (ПИ): ПИ = -59,765 + 0,261 × 8-изопростан + 4,798 × 15-гидроксиэйкозатетраеновая кислота, где ПИ - дискриминантная функция, граничное значение которой равно 3,027. При ПИ, равном или больше граничного значения, прогнозируют наличие угрозы невынашивания беременности. При ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре. Способ обеспечивает возможность прогнозирования угрозы невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре. 2 пр.

Способ прогнозирования угрозы невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре, отличающийся тем, что у беременных в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа определяют содержание 8-изопростана в пг/мл, 15-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты в нг/мл, затем прогнозируют угрозу невынашивания беременности с помощью прогностического индекса ПИ, рассчитанного по формуле: ПИ = -59,765 + 0,261 × 8-изопростан + 4,798 × 15-гидроксиэйкозатетраеновая кислота, где ПИ - значение дискриминантной функции, граничное значение которой равно 3,027; при ПИ, равном или больше граничного значения, прогнозируют наличие угрозы невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре; при ПИ меньше граничного значения прогнозируют отсутствие угрозы невынашивания беременности у женщин со среднетяжелым течением COVID-19 в первом триместре.