Задержка роста плода (ЗРП) является актуальной медико-социальной проблемой. В ее основе как заболевания лежит сложный полиэтиологичный процесс, происходящий на территории как плаценты, так и плода, сопровождающийся снижением темпов роста в антенатальном периоде [1, 2]. На формирование ЗРП оказывают влияние, в том числе, алкогольная, никотиновая и/или наркотическая зависимость, уровень загрязнения окружающей среды (проживание в мегаполисе, сельской местности), физическая активность беременной женщины, качество медицинской помощи и целый ряд других показателей [1, 3]. К формированию ЗРП могут приводить следующие причины, которые разделяют на 4 основные группы: плодовые (многоплодная беременность, внутриутробная инфекция), плацентарные (отслойка, инфаркт, опухоли плаценты, неполноценная инвазия плаценты), генетические (хромосомные аномалии развития, врожденные пороки развития), материнские (возраст, паритет, массо-ростовые показатели, воздействие вредных веществ на организм матери, экстракорпоральное оплодотворение, диета) [3].
В структуре перинатальной смертности ЗРП занимает второе место и составляет около 30% числа всех мертворождений в мировой статистике, являясь одной из ведущих причин ятрогенных преждевременных родов, внутриутробной гипоксии плода, что, в свою очередь, приводит к росту перинатальной заболеваемости и смертности в постнатальном периоде, а также способствует формированию долгосрочных негативных катамнестических последствий у детей, рожденных с задержкой роста, по сравнению с общепопуляционными показателями [4]. ЗРП – это клиническое проявление реализации плодом «адекватного развития» в «неадекватной внутриутробной среде», заключающееся в активизации процессов антенатальной адаптации [5].
В настоящее время «золотым стандартом» диагностики ЗРП, согласно международному консенсусу Delfi, считается проведение ультразвуковой фетометрии (определение предполагаемой массы плода в процентилях) и допплерометрического исследования (оценка пульсационного индекса (ПИ) в артериях пуповины, маточных артериях и церебро-плацентарного отношения, которое рассчитывается как отношение между ПИ в средней мозговой артерии и ПИ в артерии пуповины) [5, 6].
Помимо фетометрических и допплерометрических критериев в диагностике важное значение имеет поиск новых молекулярно-генетических маркеров, участвующих в патогенезе ЗРП. В течение последних нескольких лет идет изучение маркеров ЗРП, которые бы позволили выявлять данное заболевание на ранних сроках беременности. Одним из подходов к поиску биомаркеров является использование омиксных технологий для анализа образцов биологического материала: материнской, пуповинной крови и ткани плаценты [7, 8].
Омиксные технологии включают в себя следующие направления исследований: геномика (исследование на уровне считывания генетической информации), эпигеномика (изучение регуляторных систем реализации генетической информации), транскриптомика (детекция активности генов), протеомика (анализ белков), метаболомика (анализ конечных продуктов преобразования веществ – метаболитов). Данные технологии позволяют разносторонне подойти к изучению исследуемой патологии [9–12]. Применение омиксных технологий позволит выявлять потенциальные биомаркеры одновременно на различных молекулярных уровнях в организме человека, что делает их использование перспективным для проведения исследований по изучению заболеваний, где нет одного основного патофизиологического механизма развития изучаемого состояния [13, 14]. К заболеваниям такого типа можно отнести ЗРП. Патофизиология ЗРП до конца не изучена. По мнению ряда исследователей [15, 16], плацента играет ключевую роль в патогенезе ЗРП. Однако механизмы, приводящие к замедлению роста, до конца неясны. Одним из подходов к поиску новых предикторов является изучение плацентарной ткани у беременных с ЗРП, что позволит найти возможные биомаркеры данного заболевания. Примером для разработки такого подхода в диагностике может служить преэклампсия. Микроматричный анализ плацент показал, что при преэклампсии отмечались более высокие уровни мРНК, кодирующей рецептор-1 растворимой fms-подобной тирозинкиназы (sFlt-1) [17–20]. Отмечалась взаимосвязь плацентарных уровней мРНК и повышенных значений белка sFlt-1 в крови женщин как до дебюта преэклампсии, так и при манифестации данного осложнения. sFlt-1 в настоящее время является маркером, подтверждающим диагноз преэклампсии при наличии соответствующих клинико-лабораторных проявлений, что отражено в международных клинических рекомендациях [15, 20, 21]. Соотношение sFlt-1/PlGF показало высокую предиктивную способность в отношении диагностики ЗРП в сочетании с преэклампсией как при доношенной, так и недоношенной беременности [20, 21].
Во многих исследованиях [17, 22, 23] были показаны ключевые гены, связанные с плацентарной недостаточностью и развитием внутриутробной задержки роста. В работе Zhang C. et al. [24] была выявлена супрессия 539 и активация 75 генов в ткани плаценты при ЗРП. Кроме того, при сравнении плацент при данном синдроме и при его отсутствии были идентифицированы 76 генов, играющих роль «узловых» в белок-белковых взаимодействиях при задержке роста. В качестве ключевых были определены гены TGFB1, LEP, ENG, ITGA5, STAT5A, LYN, GATA3, FPR1, TGFB2, CEBPB, KLF4, FLT1 и PNPLA2. Было предложено использовать изменение уровня экспрессии РНК генов ENG и LEP в качестве циркулирующих биомаркеров ЗРП [22, 24]. Majewska M. et al. [25] представили исследование, в котором обсуждались гены, вовлеченные в формирование ЗРП. Было выявлено 28 дифференциально экспрессирующихся генов при ЗРП, среди них: THEMIS, PTPRN, ADGRE4P, AC245427.9, FNDC4, TRAC, TRBC2, SIRPG, SLC38A5, B3GALT5, ZAP70, LCK, BCL11B, TESPA1, IL7R, ITK, LTB, PINLYP, ASTE1, AL023775.1, BTNL9, AC087857.1, TCHHL1, NA, ADAM2, NA, PHBP5, ARMS2. В плацентах отмечались активация 10 и подавление активности 18 генов. Было показано, что большинство генов, экспрессия которых менялась, участвуют в иммунных и воспалительных реакциях при ЗРП и преэклампсии, а некоторые из генов, играющие роль в сплайсинге, в основном вовлечены в процессы, связанные с ангиогенезом. Рецептор интерлейкина 7 (IL7R) кодирует белок, который играет ключевую роль в развитии лимфоцитов [25, 26]. Ингибирование сигнального пути IL-7/IL-7R может способствовать сохранению и прогрессированию беременности. Выявленная в данной работе сниженная экспрессия IL7R может являться следствием нарушения иммунного «баланса» в образцах плацент пациенток с ЗРП. Кроме того, белок, содержащий домен фибронектина III типа (FNDC4), ослабляет активацию макрофагов, что приводит к уменьшению воспаления [24]. Принимая во внимание упомянутые функции, выявленное в исследовании снижение экспрессии FNDC4 в плаценте при ЗРП может быть связано с прогрессированием провоспалительного состояния, что, возможно, играет роль в прогрессировании тяжести данного осложнения беременности. Анализ экспрессии генов эндотелиальных клеток мелких сосудов плаценты при ЗРП показал, что при данной патологии беременности отмечается повышение экспрессии гена BTNL9 в плацентарной ткани. BTNL9 принадлежит к семейству бутирофилинов, к которому относятся молекулы, способные регулировать иммунные реакции в организме [24, 26]. Majewska M. et al. [25] подтвердили статистически значимое повышение уровня экспрессии BTNL9 в плаценте при ЗРП. Было высказано предположение, что активация BTNL9 при внутриутробной задержке роста может противодействовать воспалительному процессу, сопровождающему данное осложнение беременности [24–26]. IL-2 индуцированная Т-клеточная киназа (ITK) регулирует активность, взаимодействие и развитие как Т-, так и NK-клеток, влияя на секрецию воспалительных цитокинов [27].
Кроме того, Majewska M. et al. [25] отметили снижение экспрессии ITK в образцах ткани плаценты при ЗРП, что согласуется с данными Zhong Y. et al. [27], которые показали, что дефицит ITK ассоциирован с различными патологическими процессами, в том числе онкогенезом, воспалением и аутоиммунными заболеваниями. PINLYP кодирует ингибитор фосфолипазы A2 и LY6/PLAUR, которые могут способствовать развитию противовоспалительного эффекта. Таким образом, выявленное снижение экспрессии PINLYP может привести к провоспалительным явлениям при ЗРП.
В исследованиях Schierding W. et al. [18] и других авторов [28, 29] было показано снижение экспрессии бета-1,3-галактозилтрансферазы-5 (B3GALT5), что было ассоциировано с изменениями темпов роста плода. Во время беременности воспаление может способствовать различным отклонениям от ее нормального течения, поэтому необходимы дальнейшие исследования для уточнения роли указанных генов в формировании и функционировании плаценты, а также патогенетических механизмах развития ЗРП.
Перспективным подходом к поиску маркеров ЗРП является анализ образцов материнской крови. В работе Gong S. et al. [10] было показано, что уровень фоллистатин-подобного белка-3 (FSTL3) в сыворотке материнской крови является предиктором, причем у женщин со значениями данного показателя >97-го перцентиля отмечается четырехкратное повышение риска формирования ЗРП. Данный показатель был выделен благодаря секвенированию РНК плаценты пациенток с ЗРП и без нее [10]. Некоторые потенциальные маркеры ЗРП были обнаружены вторично в результате исследований, где целью являлась разработка скрининга синдрома Дауна, в частности, это ассоциированный с беременностью белок плазмы А (РАРР-А) [30, 31]. Несмотря на множество проведенных работ, направленных на поиск маркеров ЗРП в плазме крови беременных, в настоящее время нет ни одного, который бы рекомендован к применению в международных руководствах [32].
Представляют интерес работы, посвященные изучению эпигенетических механизмов регуляции генов, изменение экспрессии которых ассоциировано с ЗРП [32–35].
Внимания заслуживают исследования, проведенные Хачатрян З.В. и соавт. [23], посвященные диагностике ЗРП на основе анализа внеклеточной фетальной ДНК в крови беременной и метилирования генов – регуляторов метаболических процессов и врожденного иммунитета. Данные, полученные автором, свидетельствует о том, что снижение метилирования TLR2 и импринтинг контролирующей области IGF2/H19 в плаценте, плазме крови беременных и пуповинной крови при внутриутробном отставании плода в росте свидетельствуют об иммунных и метаболических нарушениях, в результате чего вышеперечисленные показатели могут рассматриваться как биомаркеры данного осложнения.
В исследовании Tagliaferri S. et al. [36] изучалась эпигенетическая регуляция экспрессии генов при ЗРП посредством молекул микроРНК. Эти данные свидетельствуют о том, что ряд микроРНК, выделенных из плаценты, циркулирует в крови беременной и может использоваться в качестве неинвазивных маркеров осложнений беременности. С целью выявления предполагаемых биомаркеров ЗРП и новых терапевтических мишеней для возможного лечения данного состояния Tagliaferri S. et al. [36] также исследовали экспрессию эпигенетических регуляторов гипоксии (микроРНК) в образцах крови беременных женщин. Экспрессию микроРНК оценивали в образцах материнской плазмы при недоношенной беременности, осложненной ранней и поздней формами ЗРП. Соответствующие образцы крови пациенток основной группы сравнивались с группой с нормальными фето- и допплерометрическими показателями у плода. Авторы показали, что miR-16-5p, miR-103-3p, miR-107-3p и miR-27b-3p имели повышенную экспрессию в образцах крови беременных и могут рассматриваться как потенциальные маркеры ЗРП. При этом отмечалось снижение экспрессии miRNA103-3p и miRNA107-3p между 32-й и 37-й неделями беременности. Полученные результаты показали, что измерение экспрессии микроРНК в крови беременных может стать предпосылкой для создания диагностического теста с целью определения степени тяжести гипоксии плода при ЗРП. Подобная тест-система позволит определиться с акушерской тактикой и осуществить своевременное родоразрешение пациенток данной категории.
Исследования, проведенные Ганичкиной М.Б. и соавт. [37], показали взаимосвязь уровней экспрессии регулирующих окислительный стресс мкРНК с показателями функционального состояния про- и антиоксидантной систем в плаценте. При ранней форме ЗРП повышенная экспрессия miR-125b-5p и miR-574-3p сопровождается увеличением уровня продуктов перекисного окисления липидов, а при поздней форме установлена корреляция экспрессии miR-451a со снижением уровня 4-гидроксиноненаля, увеличением активности супероксиддисмутазы и каталазы, а miR-574-3p – со снижением 4-гидроксиноненаля.
Особое внимание представляет изучение изменений со стороны системы гемостаза, которые возникают при самых различных физиологических и патологических состояниях [35, 38, 39]. Такой физиологический для организма женщины процесс, как беременность, сопровождается смещением баланса гемостаза в сторону гиперкоагуляции, которая считается естественной реакцией организма на ожидаемую физиологическую кровопотерю во время родов и в послеродовом периоде. Это проявляется активацией свертывания, главным образом, за счет повышения уровня факторов свертывания, снижением активности протеина S и одновременно уменьшением активности фибринолиза за счет значительного повышения ингибитора активатора плазминогена 1-го и 2-го типов [40].
Тромбофилия – это патологическое состояние, характеризующееся нарушением системы свертываемости крови, при котором увеличивается риск развития тромбоза [41]. Тромбофилии через тромботические и нетромботические эффекты могут приводить к нарушению процессов имплантации, инвазии трофобласта и дальнейшего функционирования плаценты, которые представляют многоступенчатый процесс эпителиально-гемостазиологических взаимодействий со сложной аутокринной и паракринной регуляцией [39, 41, 42].
Принято выделять наследственную и приобретенную тромбофилию [2, 39]. Ряд экспертов считают деление на врожденную и приобретенную тромбофилию устаревшим, поскольку тромбофилия является мультифакториальной патологией, и в ее развитии, как правило, играют роль и генетическая предрасположенность (причем, не одна мутация, а множество полиморфизмов), и факторы внешней среды [39, 41]. Связь между генетическими полиморфизмами и средовыми факторами с тромботическими и акушерскими осложнениями объективна и обоснована, но ее необходимо оценивать в контексте присутствия у беременной не какого-либо одного фактора риска, а их комбинаций, обусловливающих во всех случаях мультигенное происхождение тромбофилии [40]. Согласно международным рекомендациям, к генетическим тромбофилиям относятся: врожденный дефицит естественных антикоагулянтов (протеина С, протеина S или антитромбина), мутация гена фактора V (Лейден), мутация гена фактора II, повышение активности или количества VIII фактора свертывания, а также редкие причины (дисфибриногенемия, дефицит факторов XI, XII, кофактора гепарина II, плазминогена). Причинами приобретенных тромбофилий считаются антифосфолипидный синдром, злокачественные новообразования, большие хирургические вмешательства, травма, длительная иммобилизация, застойная сердечная недостаточность, нефротический синдром, эссенциальная полицитемия, ожирение [39]. К ятрогенным формам тромбофилии относятся гепарининдуцированная тромбофилия и тромбоз, тромбофилии вследствие гормональной терапии (гормональная контрацепция, заместительная гормональная терапия, стимуляция овуляции), химио- и лучевая терапия [39]. Данная классификации является достаточно условной, поскольку тромбофилия в большинстве случаев является мультифакторной патологией, то есть для ее развития необходимо сочетание определенной генетической предрасположенности и факторов внешней среды. За исключением случаев наличия нескольких строго определенных предрасполагающих тромбогенных генетических факторов (дефицит антитромбина, протеинов С и S, мутации фактора V Лейден и мутации гена протромбина G20210A), как правило, нет оснований для утверждения, что к развитию тромбофилии у конкретного пациента привели именно генетические факторы, даже если у него имеется несколько полиморфизмов в генах, контролирующих факторы свертывания. В то же время одни и те же приобретенные факторы риска не приводят к развитию тромбоэмболических осложнений у всех, кто их имеет, следовательно, они реализуются на фоне определенной генетической предрасположенности [39, 41].
Заключение
Таким образом, несмотря на прогресс в области молекулярной генетики, по-прежнему существует необходимость в точной диагностике, профилактике и рациональном ведении беременности при ЗРП для улучшения перинатальных исходов. Изучение молекулярных механизмов, лежащих в основе данного заболевания, может быть полезным для лучшего понимания сигнальных путей, вовлеченных в патогенез данного осложнения беременности.
