Введение

В настоящее время проблема преждевременных родов (ПР) приобрела статус одного из наиболее приоритетных направлений в акушерстве в связи с высокой частотой перинатальных потерь, неблагоприятных исходов для матери и плода [1, 2]. По данным ВОЗ, в 184 странах показатели ПР варьируют от 5 до 18% от числа рожденных детей, и, несмотря на совершенствование перинатальной помощи, не имеют тенденции к снижению [3].

Во всем мире ПР являются основной причиной смерти новорожденных и инвалидизации детей ввиду когнитивных, неврологических нарушений. Значительность негативных последствий ПР определяет необходимость поиска эффективных путей снижения их числа, реализация которых возможна только при своевременном, патогенетически обоснованном их прогнозировании. Вместе с тем этиопатогенез ПР остается недостаточно ясным и является предметом научных дискуссий [3, 4].

В настоящее время ПР позиционируются как «большой акушерский синдром», в развитии которого участвуют такие механизмы, как инфекция, воспаление, перерастяжение матки, стресс, процессы, опосредованные иммунной системой. Все больше находит подтверждение гипотеза, что только взаимодействие множественных факторов способно инициировать выход матки из состояния покоя и начало родовой деятельности [5, 6]. В то же время исследования последних лет в попытке определить ведущую причину развития ПР показали, что около 40% ПР обусловлены инфекционными процессами в фетоплацентарном комплексе [5—7].

Согласно данным литературы, основным во время беременности является восходящий путь инфицирования (80%) при котором в полость матки микробные агенты попадают из генитального тракта. С начала II триместра, когда происходит слияние decidua vera и decidua capsularis в единый комплекс decidua parietalis, и внутренний зев цервикального канала соприкасается с плодными оболочками, такой путь становится ведущим [7—9].

Данные о частоте гистологически подтвержденной внутриматочной инфекции противоречивы: от 5 до 40% наблюдений всех беременностей и от 60 до 94% преждевременных родов [7, 9]. Сообщается также, что в 30—70% наблюдений и более ПР неустановленной этиологии причиной служит нераспознанный хориоамнионит [9].

Роль воспалительных процессов в патогенезе преждевременных родов

С современных позиций беременность представляется исходно состоянием умеренно выраженного воспалительного ответа и окислительного стресса, что подтверждается обнаружением маркеров воспаления и свободных радикалов в системной циркуляции, повышением уровня продуктов перекисного окисления липидов у здоровых женщин с физиологически протекающей беременностью [10].

Воспалительным процессам отводится интегральная роль в инициации родовой деятельности: ремоделировании шейки матки в процессе ее созревания, разрыве плодных оболочек и возникновении регулярных маточных сокращений. Имеется большое число данных, что к началу родовой деятельности в амнионе, хорионе, децидуальной оболочке нарастает число провоспалительных цитокинов, простагландинов. В шейке матки происходит привлечение субпопуляций лейкоцитов, макрофагов, нейтрофилов. Лейкоцитоз в пределах миометрия и синтез цитокинов играют важную роль в регуляции родовой деятельности и ее прогрессировании. Полагают, что изменение соотношения про- и противовоспалительных цитокинов в сторону снижения выработки последних происходило эволюционно с целью активации воспалительного процесса, необходимого для физиологического родового акта [6, 10].

В течение беременности ответ на внедрение инфекционных агентов может воспроизводить данную модель и каскад реакций, приводящих к досрочному началу родовой деятельности. Микробная инвазия в амниотическую полость вызывает воспалительную реакцию эпителия плодных оболочек и пуповины, слизистой оболочки дыхательных путей плода, и приводит к выработке провоспалительных цитокинов, хемокинов, активации синтеза простагландинов, матриксных металлопротеиназ. Возникающий воспалительный ответ становится триггером маточной сократительной активности, повышение уровня ферментов приводит к укорочению шейки матки, разрыву плодных оболочек и как результат — к преждевременным родам [9—11].

Характеристика микробиоты генитального тракта при преждевременных родах

Несмотря на многочисленные исследования, современное понимание динамики состава микробиоты как при физиологическом, так и патологическом течении беременности и родов остается неполным. Попытки охарактеризовать таксономический состав, установить ассоциацию между отдельными типами микробиоты и ПР дали неоднородные результаты. Расширение возможностей метагеномики, включая секвенирование гена 16S рибосомальной РНК (рРНК), способствует более точной идентификации бактерий в различных тканях, включая генитальный тракт, и открывает новые перспективы прогнозирования ПР, что подтверждают исследования, проведенные в разных странах мира [12—14].

A. de Freitas и соавт. [13] провели оценку микробиоты цервиковагинального секрета в родах у 69 женщин Бразилии различной этнической принадлежности. Дифференциальный анализ результатов показал, что наличие анаэробных видов Prevotella spp. достоверно ассоциировало со спонтанными ПР. В то же время в исследовании была подчеркнута роль Lactobacillus не только в качестве протектора роста патогенной микрофлоры в микробиоме влагалища, но и спонтанных ПР [13].

В университетских клиниках Кореи Y. You [14] были обследованы 58 пациенток групп высокого риска развития ПР. Образцы 16SрРНК ДНК исследовали методом массового параллельного секвенирования на приборе Illumina Miseq. На основании кластерного анализа данных секвенирования рода Lactobacillus spp. большее число и более разнообразный бактериальный состав имели женщины, у которых ПР начались с излития околоплодных вод, в сравнении с пациентками, у которых ПР начались со схваток (p<0,05). Типирование Lactobacillus spp. определило микробное сообщество, в котором у беременных преобладают Bacteroides и Lactobacillus crispatus. Все пациентки, имевшие такой тип микрофлоры, родили ранее полных 37 нед беременности [14].

Канадские авторы N. Tabatabaei и соавт. [15] опубликовали исследование, целью которого была оценка вагинального микробиома, характерного для ранних и поздних ПР. В основную группу вошли 94 женщины с самопроизвольными ПР — 17 ранних (<34 нед) и 77 поздних (34—36 нед) ПР и 356 женщин со сроком родов (≥37 нед) — в контрольную. Определение относительной численности бактериальных таксономических единиц и олиготипов показало, что Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus iners, Ralstonia solanacearum и Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve были характерны для ранних ПР. Идентифицировано 6 типов состояний микробных сообществ во влагалище (CST): 4 с преобладанием Lactobacillus; один с наличием бактерий, ассоциированных с бактериальным вагинозом (Gardnerella vaginalis, Atopobium vaginae и Veillonella ceaebacterium — CSTIV), и один с Lactobacillus в меньшинстве (CSTVI). В группе пациенток с CSTIV отмечалась наибольшая частота преждевременных родов (относительный риск — ОР 4,22; 95% доверительный интервал — ДИ 1,24—24,85), в том числе по сравнению с CSTVI [15].

Возможности идентификации воспалительных маркеров преждевременных родов

В большинстве проведенных до настоящего времени исследований получены сходные данные о наличии ассоциации между наличием воспалительных цитокинов и риском развития самопроизвольных ПР. В то же время представляется нерешенной задача по определению прогностической ценности связи идентификации воспалительных биомаркеров и реализации ПР, а также неблагоприятных перинатальных исходов.

H. Park и соавт. [16] провели оценку воспалительных и иммунных белков в материнской крови в качестве пре-дикторов внутриамниотической инфекции и ПР, сравнительный анализ возможности их оценки в плазме крови и амниотической жидкости, прогностической значимости уровней интерлейкина (IL)-6 и сывороточного C-реактивного белка (СРБ). Данное когортное исследование включило 173 беременных, у которых амниоцентез проводился с целью диагностики внутриамниотической инфекции. Околоплодные воды оценивались на микробный состав и уровень IL-6, в материнской плазме определялись концентрации IL-6, матриксной металлопротеиназы (ММР-9) и комплементов C3a и C5а, в сыворотке крови — уровень СРБ. Повышение концентрации IL-6 в плазме было достоверно ассоциировано с внутриамниотической инфекцией и ПР, тогда как уровни MMP-9, C3a и C5a в плазме не были связаны с этими патологическими процессами [16].

Целью исследования N. Dorfeuille и соавт. [17] была оценка прогностической ценности биомаркеров в отношении неблагоприятных перинатальных исходов у женщин с преждевременным разрывом плодных оболочек при недоношенном сроке беременности. Для решения поставленных задач у 25 женщин с гестационным сроком 22—36 нед определяли концентрацию MMP-8, IL-6, лактата и глюкозы в цервиковагинальном секрете. Регрессионный анализ показал, что повышенная концентрация ММР-8 может служить биомаркером неблагоприятных неврологических исходов у новорожденных (внутрижелудочковое кровоизлияние, перивентрикулярная лейкомаляция, энцефалопатия).

Согласно имеющимся представлениям большее прогностическое значение имеет не изолированное определение уровней отдельных воспалительных маркеров, а оценка профилей и соотношения про- и противовоспалительных цитокинов.

S. Ronzoni и соавт. [18] провели сравнительную оценку цитокиновых профилей (39 цитокинов) в плазме крови у беременных с преждевременным излитием околоплодных вод и пациенток с интактным плодным пузырем в сроке гестации 23—34 нед. Анализ показал, что у пациенток с преждевременным излитием околоплодных вод наблюдались значительно более низкие концентрации в плазме противовоспалительных белков: интерферон-γ-индуцированного белка 10-хемокина, хемокина, лиганда 9, тромбоцитарного фактора роста BB, но значительно повышенный уровень интерлейкина (IL) 1RA, ФНО-α, хемотаксического белка-1.

Молекулярные предикторы преждевременных родов

В настоящее время молекулярно-генетическая эпидемиология преждевременных родов остается неясной. В литературной базе представлены данные о более 355 кандидатных генах, ассоциированных с ПР. Большинство из них представляют собой регуляторные гены иммунологических процессов воспалительного ответа, что в очередной раз отражает множественный механизм и значимую роль воспаления в этиопатогенезе ПР.

T. Knijnenburg и соавт. [19] представили данные многоцентрового исследования, в котором было выполнено полногеномное секвенирование (WGS), секвенирование РНК (RNA-seq) и метилирование ДНК у 270 женщин, родивших преждевременно, и у 521 женщины со срочными родами. В ходе изучения идентифицированы 160 значимых геномных вариантов, ассоциированных с ПР при этом, 72 из них с очень ранними ПР, включая те, которые ранее не связывались с ПР. Выявленные гены — кандидаты ПР участвуют в регуляции систем EGFR и сигнальных путей Notch, связанных с воспалением и иммунитетом [19].

A. Paquette и соавт. [20] выполнили секвенирование РНК у женщин в сроке беременности 24—34 нед в активной фазе ПР (n=20) и у сопоставимых по гестационному сроку здоровых беременных, в дальнейшем родивших в срок (n=30). Существенные различия в экспрессии 262 генов в периферических моноцитах и 184 генов в лейкоцитах цельной крови были выявлены у пациенток с ПР. В лейкоцитах периферической крови экспрессия гена ADAMTS2, играющего функциональную роль в передаче сигналов во время начала родов, была значительно повышена у женщин, родивших преждевременно. Кроме того, авторы отметили, что в общей сложности 39 мРНК как в лейкоцитах крови, так и в периферических моноцитах были достоверно связаны с ПР.

В последние годы все большее внимание исследователей привлекают микроРНК как потенциальные маркеры ПР. МикроРНК (miRNA) представляют собой короткие, некодирующие молекулы, которые играют роль в механизме экспрессии посттранскрипционных генов путем подавления трансляции кодирующих белок генов или расщепления мРНК-мишеней. Характерной особенностью miRNA является то, что одна miRNA может регулировать экспрессию нескольких генов, в то время как один ген может быть мишенью для разных miRNA. Это означает, что miRNA могут регулировать до 30% генома человека. Фактически miRNA представляют собой важные эпигенетические механизмы регуляции таких сложных процессов, как рост и дифференцировка клеток, ремоделирование, которые при определенных условиях могут играть ключевую роль в различных патологических процессах, в том числе гестационных осложнениях. Накоплены факты о возможности использования miRNA в качестве предикторов ПР. В основном это отдельные исследования, посвященные сравнению состава РНК и белков в определенные сроки беременности в норме или при патологии [19, 20].

M. Barchitta и соавт. [21] представили обзор исследований, целью которых была оценка роли miRNA в качестве потенциальных биомаркеров для мониторинга наиболее распространенных неблагоприятных исходов беременности. Согласно представленным обобщенным данным эпигенетическая дисрегуляция вносит значительный вклад в развитие ПР, а модуляция miRNA представляет эпигенетический механизм, который можно позиционировать не только как биомаркер, но и мишень потенциального терапевтического воздействия. Были представлены сведения о возможности оценки уровней экспрессии miRNA в различных биологических жидкостях для прогнозирования ПР. Особое внимание уделено определению маркеров в шейке матки и материнской периферической крови. По приведенным данным, в тканях шейки матки экспрессируется около 226 miRNA, высокий предиктивный потенциал в отношении ПР был показан у miR-223, miR-34b и miR-34c, miR-143 и miR-145 [21]. Был разработан метод оценки экспрессии miRNA в эктоцервикальных клетках — RNA-PAP, который продемонстрировал высокую эффективность неинвазивной молекулярной оценки пациенток группы риска.

Дальнейшие исследования miRNA, выделенной из сыворотки беременных, показали, что профили miRNA в материнской крови у женщин с ПР существенно не отличались от таковых у тех, кто родил в срок [22]. Результаты противоречат данным, полученным в более поздних исследованиях, C. Gray и соавт. [23], J. Wommack и соавт. [24], которые выявили у пациенток с ПР специфические профили экспрессии miRNA. В то же время полученные данные могут свидетельствовать о возможном превалировании «локальных» молекулярных нарушений при реализации ПР, что наряду с патофизиологическими механизмами предстоит определить в дальнейших исследованиях [22]. Данным задачам будет способствовать созданная в НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта база данных микроРНК, связанных с различными акушерскими патологиями, в том числе преждевременными родами (https://pregmir.ott.ru) [25].

Протеомные маркеры преждевременных родов

Расшифровка структуры генома человека показала превалирование числа кодируемых белков над числом кодирующих их генов, что дало начало развитию протеомики — направления научных исследований, изучающего качественный, количественный состав и структурно-функциональные свойства белков и их комплексов. Многообразие белков обусловлено наличием сложно регулируемых процессов (процессинг мРНК и белка), посттрансляционных модификаций белка [26].

Методы протеомного анализа все шире стали применятся в акушерстве в качестве важного инструмента выявления биомаркеров гестационных осложнений. Патологические процессы в протеоме имеют характерологическую особенность отражаться в появлении или исчезновении отдельных белковых фракций [26, 27].

M. Esplin и соавт. [28] представили исследование, целью которого было выявление биомаркеров спонтанных ПР при помощи протеомного анализа. Анализ показал, что экспрессия в плазме крови трех специфических пептидов, являющихся фрагментами общего предшественника тяжелой цепи ингибитора альфа-трипсина 4 (ITIH4), была резко повышена у женщин со спонтанными ПР. Известно, что экспрессия этого белка увеличивается при воспалительных состояниях, но неясны функции этого белка и его фрагментов [28].

В другом исследовании A. D’Silva и соавт. [29] выявили в материнской сыворотке (I триместр) с использованием усовершенствованного подхода, соединяющего методы двухмерного гель-электрофореза (2DE) и масс-спектрометрию (MS), специфические дифференциальные белковые профили и посттрансляционные модификации (PTM). Было показано, что у пациенток, в дальнейшем родивших преждевременно, 20 протеоформ (9 фосфопротеинов и 11 гликопротеинов) значимо изменены (повышены/снижены). Профили белков в основном относились к регуляторам каскада комплемента, пути коагуляции, иммуномодуляции, метаболических процессов и клеточной сигнализации. Обнаружение модулированных протеоформ у пациенток в группе ПР позволяет предположить, что они могут являться возможными медиаторами патофизиологических процессов и быть потенциальными ранними биомаркерами спонтанных ПР.

J. Gomes и соавт. [30], используя метаанализ, обобщили актуальные данные о возможности прогнозирования таких неблагоприятных исходов у новорожденных, как низкая масса тела при рождении, задержка внутриутробного развития посредством протеомного определения биомаркеров ПР. Выделенные факторы неблагоприятных исходов у детей имели четкую положительную связь с воспалительными процессами — наблюдались повышенные уровни СРБ, эотаксина, G-CSF, TNF-a, IFN-c, IL-1b, IL-6, IL-6R, IL-8, MIF, MIP — и гормональными биомаркерами: нейротрофическим фактором мозга, кортикотропин-рилизинг-гормоном, кортизолом и b-ХГч (р=0,0013).

Заключение

Многофакторность и разносторонность патофизиологических механизмов обусловливают значительную сложность прогнозирования преждевременных родов. Результаты представленных исследований обозначили ведущую роль инфекционно-воспалительных процессов в реализации спонтанных преждевременных родов, предиктивный потенциал определения воспалительных маркеров в прогнозировании преждевременных родов. В качестве перспективного инструмента прогнозирования преждевременных родов могут быть рассмотрены молекулярно-генетические предикторы. Это связано с тем, что в дальнейшем эти биомаркеры могут стать «идеальными» предикторами, поскольку являются патогенетически обоснованными, стабильно экспрессируются в биологических жидкостях, могут обеспечить оценку риска преждевременных родов и их раннюю идентификацию на начальном этапе проявления клинических симптомов. В то же время верно, что только применение полного спектра клинических, диагностических методик и комплексная оценка маркеров различных механизмов реализации спонтанных преждевременных родов могут помочь оптимизировать подходы к ведению беременности пациенток групп высокого риска, способствовать снижению частоты преждевременных родов, улучшению перинатальных исходов.

Исследование поддержано грантом РНФ №19-75-20033, база данных создана в рамках темы госзадания ФГБНУ «НИИ АГиР им. Д.О. Отта» №0558-2017-0056 («PregMiR» — база данных).

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — О.Н. Беспалова;

Сбор и обработка материала — О.В. Косякова, Ч.И. Сейидова;

Написание текста — О.В. Косякова, Ч.И. Сейидова;

Редактирование — О.Н. Беспалова, А.С. Глотов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.