Особенности аллельного полиморфизма генов интерлейкинов и цитокиновый баланс женщин с невынашиванием беременности

Питиримова Л.Н., Загороднева Е.А., Гумилевский Б.Ю.

ГБОУ ВПО Волгоградский государственный медицинский университет Минздрава России
Цель исследования. Определение цитокинового баланса сыворотки крови женщин с синдромом потери плода и оценка значимости SNP полиморфизмов генов в развитии этого состояния.
Материал и методы. Исследована периферическая кровь женщин с физиологическим течением беременности, с синдромом потери плода и небеременных здоровых женщин без репродуктивных потерь. Определяли содержание цитокинов и аллельный полиморфизмом их генов.
Результаты. У беременных женщин с синдромом потери плода наблюдаются нарушения баланса про- и противовоспалительных цитокинов за счет повышения уровня IL-10, IL-6, IL-17а, TNFα. При этом, чаще встречаются гетерозиготы по полиморфным маркерам генов IL-10 (мутация 1, G-1082A), IL-4 (C-589-T), TNFα (G-308A), IL-17f His161Arg (7488A/G).
Заключение. Преобладание провоспалительных цитокинов (TNFα и IL-17а) на фоне высокого уровня противовоспалительных (IL-10 и IL-4) свидетельствует о нарушении процесса физиологической перестройки иммунной системы в иммуносупрессорном направлении ко второму триместру беременности у беременных с синдромом потери плода в анамнезе. При этом гетерозиготы по полиморфным маркерам генов IL-10 (мутация 1, G-1082A), IL-4 (C-589-T), TNFα (G-308A), IL-17f His161Arg (7488A/G) встречаются значимо чаще.

Ключевые слова

невынашивание беременности
синдром потери плода
дисбаланс цитокинов
полиморфизм генов цитокинов

В настоящее время проблема невынашивания беременности остается одной из ведущих в современном акушерстве. Актуальность данной проблемы связана с распространенностью этой патологии в структуре репродуктивных потерь, составляющей 15–20% всех клинически выявленных беременностей [1]. Поэтому поиск информативных маркеров-предикторов такого осложнения беременности представляет определенный научный и практический интерес. Особое значение имеют прогнозирование и доклиническая диагностика нарушений развития беременности [2, 3].

Несмотря на мультифакторную природу невынашивания беременности, одними из первостепенных причин являются иммунологические и генетические [4–6].

В последние годы внимание исследователей привлекает роль естественных Т-регуляторных клеток в индукции толерантности к аллоантигенам плода, которые в свою очередь позволяют расценивать их в качестве основных претендентов на роль клеток, контролирующих баланс в системе «мать-плод», а также предположить их участие в патогенезе невынашивания беременности [7]. Однако сообщения об этом в доступной литературе практически отсутствуют. В этом аспекте представляет интерес оценка местного цитокинового статуса, баланса и синтеза цитокинов периферической крови у женщин репродуктивного возраста [8–11].

Целью настоящего исследования является определение цитокинового баланса в сыворотке крови женщин с синдромом потери плода в анамнезе, а также выявление прогностической значимости полиморфизма генов в развитии данного состояния.

Материал и методы исследования

Обследованы 192 пациентки, наблюдающиеся в МУЗ Женская консультация № 5 и МУЗ Женская консультация № 6 г. Волгограда. Все обследуемые были разделены на три группы. Первую группу составили 39 женщин с физиологическим течением беременности, вторую – 64 беременных с синдромом потери плода в анамнезе. Группы были репрезентативны по возрасту (29±4,05 года) и сроку гестации (18±3,2 недели). Третью (контрольную) группу составили 89 небеременных соматически здоровых женщин без репродуктивных потерь в анамнезе (средний возраст 27,8±5,06 года).

Материалом для исследования послужила периферическая кровь пациенток, полученная при плановом посещении врача без проведения дополнительных манипуляций. Цитокины определялись с помощью наборов реактивов для иммуноферментного анализа производства ООО «Цитокин» (Санкт-Петербург): «ИФА-интерлейкин (IL-)-4», «ИФА-IL-6», «ИФА-IL-17а», «ИФА-IL-10», «ИФА-IL-1β», «ИФА-интерферон (IFN)-γ», «ИФА-фактор некроза опухоли (TNF)-α» на фотометре иммуноферментном планшетном «Эфос» 9305 (ОАО «Московский завод Сапфир», Москва). В наборах использован «сэндвич»-вариант твердофазного иммуноферментного анализа. Концентрация интерлейкинов в определяемых образцах рассчитывалась на основании калибровочной кривой, построенной по полученным значениям калибровочных проб. Исследование генетических полиморфизмов проводили с помощью диагностических наборов для выявления полиморфизмов в геноме человека методом полимеразной цепной реакции «SNP-экспресс» производства НПФ «Литех». Для исследования полиморфизмов генов провоспалительных цитокинов применялись наборы «Мутация интерлейкина 1β» (ген – IL-1β, полиморфизм – Т-31С), «Мутация интерлейкина 12β» (ген – IL-12β, полиморфизм – А1188С), «Мутация фактора некроза опухоли α» (ген – TNF, полиморфизм – G-308A), «Мутация интерлейкина 17а» (ген – IL-17a, полиморфизм – G-197A), «Мутация интерлейкина 17f» (ген – IL-17f, полиморфизм – His161Arg), «Мутация интерлейкина 6» (ген – IL-6, полиморфизм – C-174G), «Мутация интерлейкина 2» (ген – IL-2, полиморфизм – T-330G).

Для обнаружения полиморфизма генов противовоспалительных цитокинов использовались наборы «Мутация-1 интерлейкина 10» (ген – IL-10, полиморфизм – G-1082A), «Мутация-2 интерлейкина 10» (ген – IL-10, полиморфизм – С-592А), «Мутация-3 интерлейкина 10» (ген – IL-10, полиморфизм – C-819T), «Мутация интерлейкина 4» (ген – IL-4, полиморфизм – C-589T).

Особое значение в исследовании уделялось тщательному анализу акушерского-гинекологического анамнеза пациенток. Принималось во внимание наличие хронических инфекционных и неинфекционных заболеваний, наличие неблагоприятных производственных и экологических факторов, общее количество беременностей и исходы родов. Проведено проспективное наблюдение за течением и исходами настоящих беременностей. Получены данные скринингового обследования во всех триместрах беременности: общеклинические и гематологические исследования, определение маркеров пороков развития плода (уровень α-фетопротеина и хорионического гонадотропина), ультразвуковая фетометрия, допплерометрия, кардиотокография.

Статистические расчеты производили с помощью пакета прикладных программ Statistica 6.0 фирмы StatSoft, Inc. (США). Значимость различий при сравнении групп оценивалась непараметрическим U-критерием Манна–Уитни, достоверность различия частот встречаемости оценивали с помощью критерия χ2.

Результаты исследования и обсуждение

В результате обследования беременных женщин выявлено, что среди лиц с синдромом потери плода в анамнезе (2-я группа) по сравнению с женщинами, у которых беременность протекала физиологически (1-я группа), значимо выше частота кольпитов (44%), сочетанных урогенитальных инфекций (19%), эндометритов (25%), синдрома поликистозных яичников (25%). Установлено, что во 2-й группе обследуемых самопроизвольные выкидыши в анамнезе зарегистрированы в 67% случаев, при этом они происходили преимущественно в первом триместре на сроке 9±2,05 недели, у 66% женщин наблюдалась замершая беременность на сроке 8±4,02 недели. Кроме того, текущая беременность в исследуемой группе в 74% случаев была осложнена угрозой выкидыша на сроках 9±3,5 и 18±2,27 недели, подтвержденной данными ультразвукового и клинического исследования. Такие женщины были госпитализированы, им проводилось комплексное клинико-лабораторное обследование, спазмолитическая и седативная терапия, в первом триместре назначались препараты прогестерона. Настоящая беременность в группе женщин с синдромом потери плода в анамнезе закончилась самопроизвольным абортом на сроке 18±0,3 недели в 6% случаев (таблица).

Анализ содержания провоспалительных (IL-1β, IL-6, IL-17а, IFNγ, TNFα) и противовоспалительных цитокинов (IL-10, IL-4) в сыворотке крови обследуемых групп женщин показал значимое увеличение уровня TNFα (18,7±4,2 пг/мл, р≤0,05) и IL-17а (4,3±1,0 пг/мл, р≤0,05) у беременных с синдромом потери плода в анамнезе по сравнению с группой женщин с физиологическим течением беременности (7,4±1,0 пг/мл и 1,2±0,2 пг/мл соответственно). При этом наблюдалось статистически значимое увеличение содержания IL-10 (6,5±1,4 пг/мл, р<0,05) и IL-4 (6,9±1,7 пг/мл, р<0,05) во второй группе обследуемых по отношению к контрольной группе (в среднем 2,2±0,5 пг/мл).

Обращает на себя внимание, что у женщин с физиологическим течением беременности наблюдался более высокий уровень IL-4 (7,4±1,7 пг/мл) по сравнению с таковыми показателями во 2-й и 3-й группах обследуемых (6,9±1,7 пг/мл и 7,1±1,5 пг/мл соответственно) (рисунок).

Согласно литературным данным, определенный уровень TNFα необходим для нормального развития беременности, так как ограничивает процессы синтеза ДНК клетками трофобласта, которые экспрессируют рецепторы для TNFα [12, 13].

Однако избыточная продукция TNFα приводит к нарушению микроциркуляции и тканевой гипоксии, что может негативно сказываться на развитии беременности. В результате происходит прогрессивное снижение маточно-плацентарного кровотока и нарушение метаболической, трофической, гормональной функции плаценты. IL-17а стимулирует выработку IL-6, IL-8, гранулоцитарного колониестимулирующего фактора, TNFα, простагландина Е2 клетками эпителия, эндотелия и фибробластами, проявляет выраженную провоспалительную активность [14, 15]. Следовательно, повышенный уровень IL-17а свидетельствует о наличии воспалительного компонента в сыворотке крови беременных женщин с синдромом потери плода в анамнезе.

IL-4 и IL-10 – противовоспалительные цитокины, повышенное содержание которых во время беременности является благоприятным прогностическим признаком, обеспечивая иммуносупрессию по отношению к развивающейся фетоплацентарной единице [3, 10–12]. Напротив, сохраняющийся высокий уровень провоспалительных цитокинов TNFα и IL-17а в группе женщин с синдромом потери плода в анамнезе свидетельствует о неустановившемся ко второму триместру иммунном балансе в системе мать-плод-плацента. Данное состояние может провоцировать угрозу прерывания беременности, наблюдающуюся в исследуемой группе.

При исследовании полиморфизма генов противовоспалительных цитокинов обнаружено значимо большее количество гетерозигот GA по полиморфному маркеру гена IL-10 (мутация 1, G-1082A) в группе женщин с синдромом потери плода в анамнезе (58%) в сравнении с группой женщин с физиологическим течением беременности (26%). При этом установлено, что количество гомозигот GG (26%) и AA (16%) было меньше, чем в группе женщин с физиологическим течением беременности (46 и 28% соответственно).

При анализе содержания цитокинов был обнаружен высокий уровень TNFα в группе женщин с синдромом потери в анамнезе, имеющим генотип GA по полиморфному варианту G-1082A гена IL-10 в сравнении с группой женщин с физиологическим течением беременности (17,3±4,8 пг/мл против 7,4±1 пг/мл), а уровень IL-4, напротив, был ниже (3,2±1,3 пг/мл против 7,4±1,7 пг/мл).

При анализе распределения аллелей и генотипов полиморфного маркера гена IL-4 (C-589-T) было установлено, что частота встречаемости нормальных гомозигот СС в группе женщин с синдромом потери плода в анамнезе (50%) была статистически ниже, чем в группе женщин с физиологическим течением беременности (69%). Напротив, гетерозиготы СТ во 2-й группе встречались чаще (39%), чем в 1-й (28%).

Анализ уровня цитокинов выявил следующие особенности: уровень IL-10 среди обследуемых женщин второй группы с генотипом СТ оказался статистически ниже (3,4±0,8 пг/мл, р<0,05), чем среди женщин с генотипом СС (8,3±2,6 пг/мл). В группе женщин с физиологическим течением беременности уровень IL-10 (4,2±0,95 пг/мл) значимо не отличался от уровня у женщин второй группы с генотипом СС.

Содержание IL-17а в сыворотке женщин с генотипами СС и СТ во 2-й группе обследуемых было выше (3,7±0,9 пг/мл и 5,6±1,2 пг/мл, р<0,05), чем в 1-й (1,1±0,17 пг/мл). То же касается и TNFα, уровень которого среди женщин с генотипом СС и СТ был выше (14,9±2,6 пг/мл и 20,9±3,9 пг/мл, р<0,05), чем в группе женщин с физиологической беременностью (7,4±1 пг/мл).

Уровень IL-4 среди женщин во 2-й группе с генотипом СТ оказался ниже (4,6±1,6 пг/мл), чем в 1-й (7,4±1,7 пг/мл).

При сравнении распределения частот аллелей и генотипов полиморфного маркера гена TNFα (G-308A) выяснилось, что частота встречаемости гетерозиготного генотипа GA в группе женщин с синдромом потери плода в анамнезе – 62 против 38% в группе женщин с физиологическим течением беременности. Нормальные гомозиготы GG во 2-й группе обследуемых встречаются в 33% случаев, в 1-й группе – в 62%. Таким образом, в группе женщин с синдромом потери плода в анамнезе наиболее распространен генотип GA – гетерозиготы по полиморфному маркеру гена TNFα (G-308A).

Анализ уровня цитокинов выявил, что у женщин с генотипами GG и GA 2-й группы значительно увеличен уровень TNFα в сыворотке крови (14,4±1,5 пг/мл и 21,2±2,8 пг/мл, р<0,05), что статистически отличается от его уровня в 1-й группе (7,4±1 пг/мл). Уровень IL-17а у женщин 2-й группы с генотипом GA был выше (5,2±0,8 пг/мл), чем у женщин с генотипом GG (2,9±1,2 пг/мл). Среди женщин 2-й группы с генотипом GA уровень противовоспалительного IL-4 оказался статистичеcки ниже (2,5±0,5 пг/мл, р<0,05), чем в 1-й группе (7,4±1,7 пг/мл) и у женщин с генотипом GG (15±6 пг/мл), как и уровень провоспалительного IL-1β (5,5±0,8 пг/мл против 8,0±1,04 пг/мл в 1-й группе).

Статистически значимые отличия были также выявлены при анализе распределения частот встречаемости аллелей и генотипов полиморфного маркера гена IL-17f His161Arg (7488A/G). Количество гетерозигот AG в этой группе превышало таковое в 1-й группе (42 против 15%), а количество нормальных гомозигот AA было статистически ниже (52 против 82%).

У женщин 2-й группы с генотипом АА наблюдалось более высокое значение IL-17а и TNFα (4,2±0,8 пг/мл и 20,5±3,5 пг/мл, р<0,05) в сравнении с 1-й группой (1,1±0,17 пг/мл и 7,4±1 пг/мл), то же касается уровня IL-17а и TNFα среди женщин с генотипом АG (4,4±1,1 пг/мл и 18,5± 3,6 пг/мл, р<0,05). У женщин 2-й группы, имеющих генотип АG по полиморфному маркеру гена IL-17fHis161Arg (7488A/G), уровень противовоспалительного IL-4 был ниже (3,5±0,8 пг/мл, р<0,05), чем в 1-й группе (7,4±1,7пг/мл) и у женщин с генотипом АА (7,5±1,2 пг/мл).

Следовательно, наличие высокого уровня провоспалительных и более низкого уровня противовоспалительных цитокинов среди гетерозигот в группе женщин с синдромом потери плода в анамнезе в сравнении с обследуемыми, у которых беременность протекает физиологически, свидетельствуют о дисфункции физиологического иммунного переключения с Th1- на Th2-путь во втором триместре беременности. Большой процент хронических инфекционных и неинфекционных заболеваний урогенитального тракта среди обследуемых женщин может служить важным патогенетическим фактором в нарушении иммунной реактивности при беременности и формировании угрозы выкидыша.

Заключение

Таким образом, у беременных женщин с синдромом потери плода в анамнезе наблюдаются нарушения баланса про- и противовоспалительных цитокинов, что проявляется повышением уровня IL-10, IL-6, IL-17а, TNFα в сыворотке крови. Увеличение количества провоспалительных цитокинов (TNFα и IL-17а) на фоне высокого уровня противовоспалительных (IL-10 и IL-4) свидетельствует о нарушении процесса перестройки иммунной системы в сторону преобладания иммуносупрессорных механизмов ко второму триместру беременности. В большинстве случаев гиперпродукция провоспалительных и снижение содержания противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови женщин с синдромом потери плода в анамнезе связана с наличием гетерозиготного аллельного варианта генов IL-17f His161Arg, TNFα (G-308A), IL-4 (C-589-T). При этом индивидуальной особенностью женщин с невынашиванием беременности является аддитивный эффект нескольких вариантов полиморфных генов, что создает неблагоприятный фон для инициации, развития и пролонгирования беременности. Наличие в анамнезе хронических воспалительных неинфекционных и инфекционных заболеваний увеличивает вероятность осложнений во время беременности, в том числе приводит к синдрому потери плода.

Следовательно, оценка цитокинового баланса в сыворотке крови и типирование аллельных вариантов генов цитокинов, наряду с тщательным сбором акушерско-гинекологического анамнеза, позволяет своевременно предупредить развитие осложнений во время беременности, в том числе во втором триместре. Особенно важным представляется определение цитокинового профиля на этапе прегравидарной подготовки, что позволит провести своевременную профилактику нарушения течения беременности, в том числе потерю плода.

Список литературы

  1. Сидельникова В.М. Невынашивание беременности – современный взгляд на проблему. Акушерство и гинекология. 2007; 5: 24–7.
  2. Озерова Р.И., Доброхотова Ю.Э. Неразвивающаяся беременность. В кн.: Актуальные вопросы невынашивания беременности: сборник клинических лекций. М.; 2007: 50.
  3. Цыбульская О.В., Жаркин Н.А., Бурова Н.А. Современные аспекты профилактики ранней потери беременности. Лекарственный вестник. 2012; 6(8): 3–7.
  4. Ковалевская Т.С., Вассерман Н.Н., Тверская С.Н., Поляков А.В. Генетические аспекты невынашивания беременности. Медицинская генетика. 2003; 2(11): 480–4.
  5. Александрова Н.В., Донников А.Е., Баев О.Р., Сухих Г.Т. Генетические факторы риска акушерских осложнений при самопроизвольной беременности и беременности после вспомогательных репродуктивных технологий. Акушерство и гинекология. 2012; 2: 16–23. //
  6. Беспалова О.Н. Генетика невынашивания беременности. Журнал акушерства и женских болезней. 2007; 56(1): 81–95.
  7. Верясов В.Н., Ванько Л.В., Сухих Г.Т. Роль Т-регуляторных клеток при беременности. Акушерство и гинекология. 2010; 1: 6–11.
  8. Гумилевский Б.Ю., Гумилевская О.П. Аллельный полиморфизм генов цитокинов при хроническом отторжении ренального трансплантата. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2010; 3: 62–5.
  9. Беспалова О.Н., Баранов В.С., Иващенко Т.Э., Малышева О.В. Роль полиморфных аллелей генов системы детоксикации ксенобиотиков и гемостаза при невынашивании беременности раннего срока. В кн.: Масленников А.Б., ред. Молекулярно-биологические технологии в медицинской практике: Сборник научных трудов. Новосибирск: Альфа Виста Н; 2008; вып. 12: 100–12.
  10. Casart Y., Tarrazzi K., Camejo M. Serum levels of interleukin-6, interleukin-1beta and human chorionic gonadotropin in pre-eclamptic and normal pregnancy. Gynecol. Endocrinol. 2007; 23(5): 300—20.
  11. Salamonsen L.A. Cytokines and chemokines during human embryoimplantation: roles in implantation and early placentation. Semin. Reprod. Med. 2007; 25(6): 437–44.
  12. Солодянкина А.Н., Шваюк А.П., Горбенко О.М., Обухова О.О., Илизарова Н.А., Кулешов В.М., Трунова Л.А., Трунов А.Н. Особенности содержания цитокинов в сыворотке крови женщин с привычной потерей беременности в динамике предгравидарной подготовки. Аллергология и иммунология. 2007; 8(1): 314–5.
  13. Амирова Ж.С. Система цитокинов у беременных с персистирующей и рецидивирующей угрозой прерывания беременности. Вестник новых медицинских технологий. 2006; 4: 66–7.
  14. Абаева И.Ш., Баймурадова С.М., Бицадзе В.О. Роль провоспалительных цитокинов в патогенезе синдрома потери плода. Материалы IV съезда акушеров – гинекологов России. Москва, 30 сентября – 2 октября 2008г. М.; 2008: 3.
  15. Сухих Г.Т., Ванько Л.В. Иммунные факторы в этиологии и патогенезе осложнений беременности. Акушерство и гинекология. 2012; 1: 128–36.

 

Об авторах / Для корреспонденции

Питиримова Любовь Николаевна, аспирант, ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики ВолгГМУ. Адрес: 400131, Россия, Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1. Телефон: 8 (919) 799-35-19. E-mail: gatyzhskaya@mail.ru
Загороднева Елена Александровна, к.м.н., доцент кафедры клинической лабораторной диагностики ВолгГМУ. Адрес: 400131, Россия, Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1. Телефон: 8 (902) 380-78-69. E-mail: z-e-alex@mail.ru
Гумилевский Борис Юрьевич, д.м.н., зав. кафедрой клинической лабораторной диагностики ВолгГМУ. Адрес: 400131, Россия, Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1. E-mail: gumbu@mail.ru

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.