Сидорова И.С.

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет) — Институт клинической медицины им. Н.В. Склифосовского

Манагадзе И.Д.

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)

Современные представления о преэклампсии с учетом роли проницаемости гематоэнцефалического барьера

Авторы:

Сидорова И.С., Манагадзе И.Д.

Подробнее об авторах

Прочитано: 1271 раз


Как цитировать:

Сидорова И.С., Манагадзе И.Д. Современные представления о преэклампсии с учетом роли проницаемости гематоэнцефалического барьера. Российский вестник акушера-гинеколога. 2025;25(1):11‑18.
Sidorova IS, Managadze ID. Modern concepts of preeclampsia, taking into account the role of the permeability of the hematoencephalic barrier. Russian Bulletin of Obstetrician-Gynecologist. 2025;25(1):11‑18. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/rosakush20252501111

Рекомендуем статьи по данной теме:
Мо­ле­ку­ляр­ные ме­ха­низ­мы пре­эк­лам­псии. Проб­ле­мы реп­ро­дук­ции. 2025;(2):44-53
Те­ра­пев­ти­чес­кий по­тен­ци­ал квер­це­ти­на и его про­из­вод­ных про­тив COVID-19. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2025;(5):44-50

Введение

По результатам ежегодного мониторинга Минздрава России, материнская смертность от преэклампсии/эклампсии сохраняет нестабильность и не имеет устойчивой тенденции к снижению. Преэклампсия (ПЭ) развивается у 3—5% всех беременных и является одной из наиболее распространенных причин материнской и перинатальной заболеваемости и смертности. Преэклампсия определяется как гипертензия de novo после 20 нед беременности (систолическое артериальное давление — АД выше 140 мм рт.ст. или/и диастолическое АД выше 90 мм рт.ст.) при двух измерениях с интервалом 4—6 ч и протеинурия (более 300 мг/сут), сопровождающиеся признаками полиорганной дисфункции, такими как почечная недостаточность (креатинин сыворотки крови более 1,1 мг/дл), дисфункция печени (повышенный уровень печеночных трансаминаз), неврологическими симптомами, тромбоцитопенией (количество тромбоцитов менее 100 000/мкл), отеком легких или головного мозга и ограничением роста плода как признаком маточно-плацентарной дисфункции [1].

Преэклампсия рассматривается как мультисистемный эндотелиоз, при котором каскад патофизиологических процессов приводит к повреждению эндотелия с возможным нарушением целостности гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), в том числе в сочетании с повреждением нейронов и глии [2, 3].

Преэклампсия — это гетерогенное мультисистемное заболевание, при котором может нарушаться работа центральной нервной системы (ЦНС) матери и плода [4]. Церебральные осложнения при ПЭ служат главными причинами материнской смертности во всем мире, но их патофизиология в значительной степени неизвестна и представляет собой сложную задачу для изучения. Почти 65—70 тыс. женщин ежегодно умирают из-за осложнений, связанных с ПЭ. Из них 75% — смертельные случаи, вызванные острыми церебральными осложнениями, такими как эклампсия, кровоизлияние в мозг и отек головного мозга [5].

Исследования ПЭ на животных моделях показали, что вазогенный отек головного мозга является результатом нарушения ауторегуляции мозгового кровотока и повышенной проницаемости ГЭБ [6]. У некоторых женщин с ПЭ и у большинства женщин с эклампсией наблюдается отек теменно-затылочной области, известный как синдром задней обратимой энцефалопатии (PRES). Это вазогенный отек, вызванный экстравазацией жидкости через ГЭБ, вторичный по отношению к дисфункции эндотелия. По-видимому, существует взаимосвязь между симптомами поражения головного мозга и возникновением PRES [7]. Признаны 3 основные теории возникновения вазогенного отека: первая заключается в том, что он вызван тяжелой артериальной гипертензией, приводящей к неадекватной ауторегуляции и нарушению церебрального перфузионного давления (TERR); вторая — это снижение TERR и паралитическая вазодилатация, ведущие к ишемии головного мозга; третья — связана с возможной дисфункцией эндотелия из-за циркулирующих противомозговых антител, которые могут воздействовать на ГЭБ и приводить к последующей экстравазации. Повышенная проницаемость ГЭБ описана в недавних исследованиях на животных моделях, где утверждается, что повышенная проницаемость ГЭБ также может наблюдаться при ПЭ, не сопровождающейся высоким АД [5].

Биомаркеры — растворимая fms-подобная тирозинкиназа-1 (sFlt-1), плацентарный фактор роста (PlGF), их соотношение (sFlt-1/PlGF) и растворимый эндоглин (sEng) — служат признанными предикторами ПЭ и тяжести заболевания [8]. Растворимая fms-подобная тирозинкиназа-1 является антиангиогенным агентом, вырабатываемым плацентой, ее уровень повышается у пациенток с ПЭ, тогда как плацентарный фактор роста (PlGF) и фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) являются проангиогенными факторами, концентрация которых может быть понижена вследствие гипоксии. Баланс между sFlt-1 и PlGF важен для нормального развития плаценты; если он нарушен, может возникнуть системная дисфункция эндотелия [9]. VEGF считается ключевым регулятором формирования кровеносных сосудов как при каком-либо заболевании, так и у здоровых беременных [10]. При ПЭ биодоступность VEGF снижена по сравнению с таковой при нормальной беременности из-за высокого уровня циркулирующей sFlt-1 [11]. Сверхэкспрессия и экзогенное введение sFlt-1 и sEng (т.е. растворимого эндоглина) взрослым небеременным и беременным мышам соответственно увеличивали проницаемость ГЭБ [12]. Следует отметить, что единичная сверхэкспрессия sFlt-1 у взрослых мышей не увеличивала проницаемость ГЭБ. Это позволяет предположить, что именно нейтрализация VEGF-сигнализации является частью более сложного механизма, ответственного за цереброваскулярные осложнения при ПЭ. Еще одним представителем семейства VEGF является PlGF (плацентарный фактор роста), наличие которого необходимо для адекватного формирования и функционирования сосудов головного мозга плода. Концентрации циркулирующего PlGF снижены у женщин с ПЭ [10]. Однако эти биомаркеры не доказывают характер повреждения головного мозга матери и плода.

Патологическое воздействие на цереброваскулярную систему может изменить ауторегуляцию мозгового кровотока и привести к нарушению проницаемости ГЭБ [13]. Однако роль проницаемости ГЭБ в генезе ПЭ до настоящего времени изучена недостаточно.

Будущие междисциплинарные исследования должны прояснить, как именно ПЭ нарушает сосудистую функцию мозга и целостность ГЭБ как у матери, так и у плода. Это позволит значительно улучшить понимание и смягчить последствия ПЭ для мозга.

Роль целостности и проницаемости ГЭБ в развитии ПЭ

ГЭБ представляет собой сильно ограничивающую и специализированную сосудисто-нервную сеть, которая изолирует и защищает паренхиму головного мозга от потенциально вредных молекул, находящихся в системном кровотоке [1].

ГЭБ играет важную роль в поддержании гомеостаза среды головного мозга, что необходимо для его нормального функционирования [14]. Для нормальной работы мозга нейронная среда должна сохраняться в узком гомеостатическом диапазоне, зависящем от жесткой регуляции транспорта молекул и ионов между системами крови и мозга. Мозговой барьер обеспечивает этот высокоспециализированный полупроницаемый слой нейроэндотелиальных клеток, который регулирует биохимический, ионный и метаболический баланс между циркулирующей кровью и мозгом, ограничивая прохождение воды и различных растворителей [15].

Дисфункция ГЭБ может способствовать формированию неблагоприятной микросреды с последующим повреждением нейронов и ассоциируется со снижением когнитивных способностей [16]. Женщины, перенесшие ПЭ, отмечают субъективные когнитивные и психологические проблемы спустя годы после перенесенной осложненной беременности [17]. Изучение долгосрочного состояния ГЭБ может дать новое представление о патофизиологическом механизме, лежащем в основе стойкой предрасположенности к церебральным нарушениям в отдаленном периоде жизни у женщин и ее потомства.

ГЭБ — это сложная структура, состоящая в основном из эндотелиальных клеток капилляров в сочетании с астроцитами, перицитами и базальной мембраной. В ГЭБ соседние эндотелиальные клетки тесно связаны между собой межклеточными контактами — плотными соединениями, которые ограничивают парацеллюлярный транспорт, регулируя тем самым мозговую среду. Нарушение функции плотных соединений приводит к потере целостности ГЭБ и последующему увеличению проницаемости [6]. Ключевыми компонентами межклеточных плотных соединений являются трансмембранные белки: окклюдин, клаудин и молекулы межклеточной адгезии (JAMs), которые образуют сложные комплексы, регулирующие свойства проницаемости парацеллюлярного пути [18]. Плотные соединения способствуют уникальным свойствам герметичности ГЭБ.

Поддержание ограниченного диффузионного пути к герметичным соединениям обеспечено цитоплазматическими белками zonula occludens — контактными зонами в апикальной части комплекса, которые формируют структурный мост к актиновому цитоскелету. Фенотип эндотелиальных клеток ГЭБ отличается от фенотипа периферических эндотелиальных клеток, поскольку именно они экспрессируют более высокий уровень белков плотных соединений, мембранных транспортеров, принадлежащих к семействам АТФ-связывающих кассетных транспортеров и переносчиков растворенных веществ, и метаболических ферментов [19]. Этот фенотип в значительной степени определяет устойчивые характеристики проницаемости сосудов ГЭБ. Снижение экспрессии белка плотного соединения окклюдина в задней части коры головного мозга было связано с отеком головного мозга и доказано в эксперименте [6, 20].

В нескольких исследованиях описано изменение циркулирующих концентраций цитокинов у женщин с развившейся ПЭ, т.е. повышение концентрации провоспалительных и снижение концентрации противовоспалительных цитокинов по сравнению с таковыми при нормальной беременности [21]. Более того, в исследованиях in vitro увеличение проницаемости ГЭБ у женщин с ПЭ можно было предотвратить ингибированием пути сигнализации фактора роста эндотелия сосудов. Будущие исследования должны быть направлены на изучение влияния повышенного уровня VEGFR-2 на сосудистую систему головного мозга беременных при ПЭ.

На животных моделях продемонстрировано нарушение ГЭБ и усиление нейровоспаления при ПЭ. В этих исследованиях у животных с индуцированной ПЭ обнаружено повышенное количество активированных клеток микроглии и повышенная концентрация цитокинов в спинномозговой жидкости (ликворе). Кроме того, соотношение альбумин ликвора/альбумин плазмы было увеличено при ПЭ как показатель нарушения ГЭБ [22].

В исследовании L. Bergman и соавт. [23] у пациенток с эклампсией выявлены повышенные концентрации в ликворе всех провоспалительных цитокинов и альфа-фактора некроза опухоли (TNF-α), а также интерлейкина-6 (IL-6) по сравнению с таковыми у пациенток с ПЭ. У пациенток с ПЭ также наблюдалось повышение уровня провоспалительных цитокинов IL-6 и IL-8, но не TNF-α в ликворе по сравнению с показателями у пациенток с нормотензивной беременностью. Таким образом, у беременных с ПЭ и эклампсией наблюдаются признаки нейровоспаления и повреждения ГЭБ [23].

Соотношение альбумин ликвора/альбумин плазмы служит показателем целостности ГЭБ, при которой белок — альбумин плазмы — в нормальных условиях должен содержаться в ликворе в очень низких концентрациях, что приводит к низкому отношению альбумин ликвора/альбумин плазмы. У беременных с эклампсией, а также у беременных с ПЭ наблюдалось увеличение соотношения альбумина ликвора к альбумину плазмы по сравнению с таковым у пациенток с нормотензивной беременностью [23]. В исследование, в котором ранее изучалось соотношение альбумина ликвора и альбумина плазмы, были включены 15 пациенток с ПЭ и 15 пациенток с нормотензивной беременностью. В группе с нормотензивной беременностью соотношение альбумина ликвора и альбумина плазмы составило 2,73, что было аналогично данным, полученным L. Bergman и соавт. [23]. У женщин с ПЭ среднее отношение альбумин ликвора/альбумин плазмы составило 5,2 [24].

Как правило, ГЭБ предотвращает воздействие на нейроны избытка иммуномодулирующих факторов, таких как белки комплемента. Однако в ответ на стрессовые сигналы эндотелиальные клетки нейрососудов могут стать мишенями для инициаторов системы комплемента. Повреждение эндотелия, опосредованное комплементом, способствует нарушению целостности ГЭБ с последующим притоком активных фрагментов комплемента и цитокинов, а также иммунных клеток в поврежденную ткань мозга. По такому механизму активация комплемента при ПЭ может влиять на целостность ГЭБ, впоследствии продукты активации комплемента проникают в мозг, что может вызвать вторичный отек мозга. Как только белки комплемента попадают в мозг, они способны изменять функции нейронов, микроглиальных и олигодендроглиальных клеток, что подтверждается исследованиями на мышах и при различных нейродегенеративных заболеваниях у человека. Однако необходимы дальнейшие исследования. Предварительные данные показали, что блокирование активации рецептора C3a создает условия, препятствующие развитию ПЭ и ангиогенного дисбаланса [15]. Блокада C3a может остановить прогрессирование дисфункции эндотелия при ПЭ.

Циркулирующие вредные компоненты, такие как антиангиогенные и провоспалительные белки или внеклеточные везикулы плацентарного происхождения, содержащиеся в кровотоке пациенток с ПЭ, могут нарушать целостность ГЭБ [25]. Нарушение ГЭБ занимает центральное место в патофизиологии острых церебральных осложнений у пациенток с ПЭ. При ПЭ повышение концентрации sFlt-1 (рецептора-«приманки» VEGF) в плазме крови и снижение концентрации PlGF («члена семейства» VEGF) является хорошо известным отличительным признаком этого состояния. В мозговом кровообращении sFlt-1 снижает проницаемость ГЭБ, а PlGF оказывает противоположное действие путем ингибирования или активации VEGFRs соответственно [26]. При использовании женской клеточной культуры эндотелиоцитов капилляров головного мозга в качестве модели ГЭБ in vitro выявлено, что применение плазмы крови пациенток с ПЭ усиливает апоптоз и повышает проницаемость клеток через активацию рецептора 2-го фактора роста эндотелия сосудов (VEGFR-2). Поскольку применение плазмы крови пациенток с ПЭ также усиливает фосфорилирование VEGFR-2 при тирозине 951 (Y951), но снижает фосфорилирование при тирозине 1175 (pY1175), авторы предполагают, что форма VEGFR-2 является активной формой, ответственной за изменения ГЭБ [25].

Важно, что клеточный эффект зависит от того, какой тирозин фосфорилируется. Так, фосфорилирование Y951 регулирует проницаемость и миграцию клеток, в то время как pY1175 участвует в клеточной пролиферации. Кроме того, снижение уровня pY951 и pY1175 привело к гибели клеток в результате апоптоза [11].

Предполагается, что дисрегуляция фосфорилирования VEGFR-2 связана со снижением клеточной пролиферации и апоптоза, что способствует нарушению функционирования ГЭБ у женщин с ПЭ. Поскольку эндотелиальные клетки мозга в основном экспрессируют гомодимеры VEGFR-2 на аблюминальной поверхности сосудов мозга, активация этого рецептора происходит за счет VEGF, высвобождаемого из клеток мозга (т.е. нейронов и астроцитов), а не циркулирующего VEGF. Более того, исследования на моделях инсульта и рассеянного склероза показали, что фармакологическая или генетическая блокада сигнализации VEGFR-2 и ингибирование высвобождения VEGF из астроцитов улучшают клинический исход за счет восстановления целостности ГЭБ [25]. Можно предположить, что при ПЭ при наличии опосредованного VEGFR-2 разрушения ГЭБ и апоптоза эндотелиальных клеток мозга может потребоваться первоначальный стимул для активации высвобождения VEGF из окружающих нейрональных и глиальных клеток [27]. Нейроны и астроциты высвобождают из клеток мозга VEGFR-2 для нивелирования нарушения проницаемости ГЭБ и восстановления действия рецептора сосудистого эндотелиального фактора.

Повышение проницаемости ГЭБ, скорее всего, связано с активацией VEGFR-2, а не VEGFR-1. В предыдущем исследовании [25] показано, что применение плазмы женщин с ПЭ в эксперименте повышает проницаемость мозговых вен крыс ex vivo и что этот эффект можно снизить после ингибирования VEGFR-2. В данном исследовании были подтверждены эти результаты на человеческой модели. Во-первых, обнаружено значительное увеличение экспрессии мРНК VEGFR-2. Показано, что в ответ на введение плазмы крови женщин с ПЭ в эндотелиальных клетках мозга повышается фосфорилирование Y951-VEGFR-2, что способствует повышению проницаемости эндотелия. Кроме того, был проведен анализ фосфорилирования остатка Y1175 VEGFR-2, который связан с VEGF-стимулированной пролиферацией эндотелиальных клеток. Фосфорилирование в этом конкретном участке было снижено в клетках, подвергшихся воздействию плазмы крови женщин с ПЭ, по сравнению с этим показателем у беременных без ПЭ, что согласуется с предыдущими результатами, полученными на периферических эндотелиальных клетках. Таким образом, снижение фосфорилирования Y1175 VEGFR-2 может свидетельствовать о нарушении пролиферации клеток, что также может нарушить целостность ГЭБ [26].

Необходимо отметить, что у пациенток с ПЭ нарушена динамическая ауторегуляция, поэтому им трудно адаптироваться к резким повышениям АД, характерным для этого заболевания. Жесткая регуляция мозгового кровотока (CBF) необходима для удовлетворения энергетических потребностей активных нейронов, поддержания функции нейронов и сохранения целостности клеток [15].

Церебральная ауторегуляция обеспечивает постоянный мозговой кровоток в широком диапазоне системного АД от 60 до 160 мм рт.ст. За пределами этого диапазона ауторегуляция утрачивается, и может произойти значительное повреждение тканей мозга из-за гипоперфузии, нарушения целостности ГЭБ и развития вазогенного отека.

ГЭБ является связующим звеном между системой циркулирующей крови и системой мозга и выполняет функцию привратника для веществ, попадающих в кровь и мозг [28]. Кроме того, при ПЭ повышается уровень циркулирующих факторов, из которых, по крайней мере, некоторые непосредственно нарушают целостность ГЭБ. Отек мозга, выявленный при магнитно-резонансной томографии у пациенток с ПЭ, был связан с нарушением целостности ГЭБ и изменением уровней маркеров повреждения эндотелия, но не со степенью гипертензии [4].

В исследовании цереброваскулярной ауторегуляции van T. Veen и соавт. [29] стратифицировали 110 беременных с гипертензией на гестационную гипертензию, хроническую гипертензию, ПЭ и эклампсию. В этом исследовании обнаружено, что индекс ауторегуляции у пациенток с ПЭ и хронической гипертензией был значительно снижен по сравнению с таковым при нормотензивной беременности или только при гестационной гипертензии. Одним из основных последствий нарушения церебральной ауторегуляции и нарушения ГЭБ при беременности является вазогенный отек головного мозга [29].

Используя крысиную модель беременности, Ö. Amburgey и соавт. [30] изучали проницаемость ГЭБ, миогенную активность и влияние эндотелиальных вазодилататоров после пассивного воздействия на церебральные сосуды беременных с ПЭ и с физиологической беременностью. В этом исследовании вены и артерии крыс подвергались интралюминальному воздействию 20% плазмы в буфере, полученной у беременных с физиологической беременностью и с ПЭ. Установлено, что проницаемость ГЭБ была резко увеличена после воздействия плазмы беременных с ПЭ [30].

Вазомоторные реакции — не единственная особенность мозгового кровообращения, которое адаптируется к беременности. Эндотелий головного мозга, образующий ГЭБ, представляет собой сложную структуру взаимодействия между системно-циркулирующими факторами и чувствительной микросредой головного мозга. Важно отметить, что церебральные эндотелиальные клетки имеют низкую скорость пиноцитоза1, что ограничивает объем трансцеллюлярного транспорта, усиливая тем самым эффективность функционирования ГЭБ. Гидравлическая проводимость — важный параметр, определяющий движение жидкости через сосуды в ответ на гидростатическое давление. Особенностью мозгового кровотока является его постоянство с 22 нед (АД в диапазоне 60—160 мм рт.ст.) и вазомоторные реакции. Движение крови в сосудах головного мозга замедлено, но практически является постоянным из-за низкого сопротивления и низкой пиноцитотической активности. Как парацеллюлярная, так и трансцеллюлярная проницаемость, гидравлическая проводимость не изменяется во время нормальной беременности, но увеличивается в ответ на воздействие преэкламптической плазмы. Повышение гидравлической проводимости при ПЭ может способствовать развитию неврологических симптомов, так как повышенная проницаемость ГЭБ связана с несколькими патологическими состояниями, включая повреждение сосудистого эндотелия и аномальную чрезмерную активацию комплементарных белков [31].

Нарушения церебральной ауторегуляции, миогенной реактивности и целостности ГЭБ при ПЭ сходятся на общем пути развития отека головного мозга, который в значительной степени объясняет клинические проявления задней обратимой энцефалопатии (PRES), судорог и инсульта в этой группе популяции [14]. Развитие экламптических припадков, а также более мягких нейросенсорных симптомов, связанных с ПЭ, имеет общую этиологию — отек головного мозга. Отек мозга вызывает раздражение нейронов, нарушение функции нервов, повышение внутрисосудистой перфузии, внутричерепного давления, а в тяжелых случаях — гибель нейронов. Возникновение этих симптомов является результатом сложного взаимодействия между ангиогенным дисбалансом, провоспалительным состоянием, сбоем церебральной ауторегуляции и нарушением микроциркуляции и ГЭБ [32, 33].

Церебральный отек можно классифицировать как вазогенный внутрисосудистый или цитотоксический в зависимости от того, нарушена ли целостность ГЭБ. Вазогенный отек считается основной причиной нейросенсорных симптомов при гипертензивных расстройствах беременности. Повышенное гидростатическое давление при беременности в сочетании с повышенной проницаемостью эндотелия и нарушением церебральной ауторегуляции приводят к вазогенному отеку. Цитотоксический отек может играть худшую роль в развитии потери сознания и возникновении эклампсии. Однако отек головного мозга чаще всего носит обратимый характер [34].

Церебральные осложнения при ПЭ трудно смоделировать in vivo. Клеточные и молекулярные процессы, связанные с изменениями функционирования ГЭБ, проявляющимися при ПЭ, исследуются на моделях in vitro и in vivo на мышиных моделях [35]. Что касается исследований in vivo, то индукция гипертонического состояния у беременных грызунов может быть достигнута с помощью различных методов воздействия [36]. Возможно, из-за сложности изучения целостности ГЭБ и патофизиологии у женщин с ПЭ было создано несколько моделей на животных. Наиболее часто используется модель сниженной маточно-плацентарной перфузии (RUPP) [23, 26].

Ученые ссылаются на прекрасные работы, опубликованные в данной области, в которых нарушение ГЭБ продемонстрировано in vivo или ex vivo с использованием сосудов головного мозга, находящихся под давлением [20, 22].

В исследованиях сообщалось о повышенной проницаемости ГЭБ для более крупной молекулы декстрана. У крыс модели RUPP также наблюдалось повышенное содержание воды в мозге через 2 мес после родов. Считается, что это показатель стойкого отека мозга. Нейровоспалительная активность, измеренная с помощью иммуногистохимии в этой модели RUPP, также была повышена и, что интересно, ликвидирована при лечении сульфатом магния [20].

Классические модели ПЭ, такие как модель пониженного маточно-плацентарного перфузионного давления (RUPP), были объединены с высокохолестериновой диетой (RUPP+HC), чтобы имитировать тяжелую ПЭ. Эта модель RUPP+HC приводит к повышению АД и снижению массы плаценты и детенышей. Для оценки эклампсии в данной модели судороги вызываются введением нейровозбуждающего агента пентилентетразола. В одном из исследований судорожный порог был снижен, что подтверждает негативное воздействие ПЭ на мозг. Кроме того, в той же модели у крыс отмечены более высокое процентное содержание жидкости в задней части коры головного мозга, высокая проницаемость ГЭБ для флуоресцеина натрия in vivo и повышенная активация микроглии при ПЭ раннего срока (<34 нед развития) по сравнению с беременными на поздних сроках [6].

В исследовании K. Maeda и соавт. [37] использовалась доклиническая крысиная модель спонтанно вызванной ПЭ, чтобы продемонстрировать нарушения проницаемости сосудов головного мозга и ГЭБ с дисфункцией ауторегуляции мозгового кровотока и миогенного тонуса [37]. Каждый из перечисленных компонентов важен в патогенезе нарушения проницаемости ГЭБ, а все вместе — в развитии очень тяжелой ПЭ и даже экламптического приступа.

У беременных крыс Dahl SS/jr наблюдались повышенный отек мозга и нарушение ГЭБ, несмотря на более жесткий контроль ауторегуляции мозгового кровотока и миогенного тонуса гладких мышц сосудов. Анализ морфологии церебральных эндотелиальных клеток выявил повышенное раскрытие плотных соединений, растворение базальной мембраны и образование пузырьков. Анализ RNAseq выявил, что гены, связанные с плотными соединениями эндотелиальных клеток и целостностью ГЭБ, дифференциально экспрессировались в сосудах головного мозга беременных крыс Dahl SS/jr по сравнению со здоровыми беременными крысами Sprague Dawley. Таким образом, модель ПЭ по Dahl SS/jr имитирует материнский синдром ПЭ у человека с повышенным АД, протеинурией, отеком мозга и нарушением ГЭБ. Это классическая модель ПЭ, отражающая повышение проницаемости ГЭБ, отек головного мозга и нарушение ауторегуляции [38].

Кроме того, наблюдалось значительное повышение проницаемости сосудов у беременных крыс Dahl SS/jr по сравнению с контрольными крысами-девственницами [37]. Эти результаты аналогичны тем, которые наблюдаются при ПЭ у человека, а именно вазогенному отеку [39]. В предыдущих исследованиях экстравазация Evans blue демонстрировала повышенную проницаемость ГЭБ во время ишемии плаценты [28], и предварительные данные свидетельствовали о повышенной утечке Evans blue в мозг крыс Dahl SS/jr во время экспериментальной ПЭ [40].

Полученные данные в сочетании с идеей о широко распространенной мультиорганной системной дисфункцией эндотелия и ее роли в ПЭ привели ученых к оценке того, как проницаемость ГЭБ конкретно связана с разрушением эндотелиальных клеток головного мозга [41]. Оценка морфологии эндотелиальных клеток капилляров головного мозга с использованием изображений, полученных с помощью электронной микроскопии, выявила увеличение растворения базальной мембраны и открытие плотных соединений, что еще больше подтверждает разрушение слоев эндотелиальных клеток капилляров головного мозга у беременной крысы Dahl SS/jr. Интерес представляет обнаружение повышенного образования везикул эндотелиальными клетками, которое позволяет предположить, что повышенная проницаемость ГЭБ может быть обусловлена изменениями процессов трансклеточного транспорта в дополнение к парацеллюлярному транспортному пути [37].

В целом повышенная проницаемость ГЭБ при ПЭ способствует формированию отека и/или проникновению в мозг факторов, провоцирующих судороги, и может представлять собой один из механизмов возникновения экламптических судорог. В то же время наличие вазогенного отека у пациенток с ПЭ, у которых не было припадков, служит окончательным доказательством повышенной сосудистой проницаемости, которая приводит к накоплению отечной жидкости во внеклеточном пространстве мозга [31].

Доказано, что нарушение целостности ГЭБ вовлечено в каскад патофизиологических механизмов даже спустя годы после перенесенной ПЭ. Преэклампсия с тяжелыми проявлениями, такими как эклампсия и HELLP-синдром, была связана с ухудшением когнитивных показателей. Эти тяжелые особенности также могут быть связаны с большей утечкой нейроспецифических белков при ПЭ и эклампсии [42] а также, по-видимому, с уменьшением вещества головного мозга (белого и серого). Уменьшение объема головного мозга после перенесенных ПЭ и эклампсии подтверждено клиницистами через 3—5 лет после родов.

В исследовании L. Canjels и соавт. [14] скорость утечки нейроспецифических белков и фракционный объем утечки были значительно выше у женщин, ранее перенесших тяжелую ПЭ. В глобальном объеме белое (p=0,001) и серое (p=0,02) вещество головного мозга, в региональном объеме лобное (p=0,04) и теменное (p=0,009) корковое серое вещество, а также лобное (p=0,001), височное (p=0,05) и затылочное (p=0,007) белое вещество головного мозга показали более высокую степень утечки нейроспецифических белков у женщин, ранее страдавших ПЭ. Шансы на высокий уровень утечки после ПЭ были в целом выше в областях белого вещества, чем в областях серого вещества мозга.

Данное исследование подтверждает глобальное нарушение ГЭБ через несколько лет после перенесенной беременности с ПЭ, что может быть ранним маркером долгосрочных цереброваскулярных нарушений [14].

У женщин, ранее страдавших ПЭ, потеря ткани мозга была более выражена во всех отделах головного мозга. Более высокие показатели были выражены в лобной и теменной части серого вещества, а также в лобной, височной и затылочной части белого вещества. В 10 раз более высокое нескорректированное отношение шансов при высокой проницаемости ГЭБ после ПЭ в глобальном объеме белого вещества головного мозга по сравнению с глобальным объемом серого вещества указывает на бόльшую уязвимость в целом менее васкуляризированного белого вещества [14]. Y. Hase и соавт. [43] обнаружили признаки распространенной микрососудистой патологии при нейродегенеративных заболеваниях и деменции, вызванной сосудистой патологией. Они наблюдали увеличение ширины капилляров в глубоких отделах белого вещества, предполагая, что хроническая гипоперфузия вызывает микрососудистые изменения в глубоких отделах, что может повлиять на перфузию и привести к большей проницаемости ГЭБ. Таким образом, можно сделать вывод, что рост проницаемости ГЭБ белого вещества головного мозга может быть ранним маркером его гиперинтенсивности и указывать на повышенный риск развития цереброваскулярных осложнений в последующие годы жизни [43].

В заключение следует отметить, что исследование L. Canjels и соавт. [14] продемонстрировало более значительное нарушение проницаемости ГЭБ в выборке пациенток с ПЭ через несколько лет после беременности по сравнению с состоянием проницаемости ГЭБ в контрольной группе. Повышенная проницаемость ГЭБ не столь заметна, но может указывать на диффузно распространяющуюся дисфункцию эндотелия как патофизиологический механизм, лежащий в основе церебрального повреждения, связанного с ПЭ [14].

Заключение

На основании данных мировой литературы и многолетних собственных исследований представлены современные данные о природе и сущности преэклампсии не только как о гипертензивном состоянии во время беременности в сочетании с плацентарной недостаточностью, но и как об общепатологическом специфическом гестационном эндотелиозе, при котором изменение функциональных свойств ГЭБ, нарушение его целостности и проницаемости играют ключевую патогенетическую роль. Понимание ее предоставит возможность применения инновационных подходов к лечению и поиска новых терапевтических мишеней для преодоления такого опасного и загадочного состояния, как преэклампсия.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Сидорова И.С.

Сбор и обработка материала — Манагадзе И.Д.

Написание текста — Манагадзе И.Д.

Редактирование — Сидорова И.С.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Participation of the authors:

Concept and design of the study — Sidorova I.S.

Data collection and processing — Managadze I.D.

Text writing — Managadze I.D.

Editing — Sidorova I.S.

Authors declare lack of the conflicts of interests.


1греч. pinocytosis (pino — поглощать; cytus — клетка) — активное поглощение клеткой жидкости из окружающей среды.

Литература / References:

  1. Friis T, Wikström AK, Acurio J, León J, Zetterberg H, Blennow K, Nelander M, Åkerud H, Kaihola H, Cluver C, Troncoso F, Torres-Vergara P, Escudero C, Bergman L. Cerebral biomarkers and blood-brain barrier integrity in preeclampsia. Cells. 2022;11:5:789.  https://doi.org/10.3390/cells11050789
  2. Bergman L, Zetterberg H, Kaihola H, Hagberg H, Blennow K, Åkerud H. Blood-based cerebral biomarkers in preeclampsia: Plasma concentrations of NfL, tau, S100B and NSE during pregnancy in women who later develop preeclampsia — A nested case control study. PLoS One. 2018;13:5:e0196025. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0196025
  3. Сидорова И.С., Никитина Н.А. Научно обоснованная система прогнозирования преэклампсии. Акушерство и гинекология. 2017;3:55-61.  https://doi.org/10.18565/aig.2017.3.55-61
  4. Evers KS, Atkinson A, Barro C, Fisch U, Pfister M, Huhn EA, Lapaire O, Kuhle J, Wellmann S. Neurofilament as neuronal injury blood marker in preeclampsia. Hypertension. 2018;71:6:1178-1184. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.10314
  5. Bergman L, Akhter T, Wikström AK, Wikström J, Naessen T, Åkerud H. Plasma levels of S100B in preeclampsia and association with possible central nervous system effects. Am J Hypertens. 2014;27:8:1105-1111. https://doi.org/10.1093/ajh/hpu020
  6. Bergman L, Torres-Vergara P, Penny J, Wikström J, Nelander M, Leon J, Tolcher M, Roberts JM, Wikström AK, Escudero C. Investigating maternal brain alterations in preeclampsia: the Need for a multidisciplinary effort. Curr Hypertens Rep. 2019;21:9:72.  https://doi.org/10.1007/s11906-019-0977-0
  7. Bergman L, Åkerud H. Plasma levels of the cerebral biomarker, neuron-specific enolase, are elevated during pregnancy in women developing preeclampsia. Reprod Sci. 2016;23:3:395-400.  https://doi.org/10.1177/1933719115604732
  8. Bergman L, Hastie R, Bokström-Rees E, Zetterberg H, Blennow K, Schell S, Imberg H, Langenegger E, Moodley A, Walker S, Tong S, Cluver C. Cerebral biomarkers in neurologic complications of preeclampsia. Am J Obstet Gynecol. 2022;227:2:298.e1-298.e10.  https://doi.org/10.1016/j.ajog.2022.02.036
  9. Evers KS. Novel biomarkers in perinatology and infancy. Doctoral Thesis, University of Basel, Faculty of Medicine. 2021. https://doi.org/10.5451/unibas-ep85950
  10. Escudero C, Kupka E, Ibañez B, Sandoval H, Troncoso F, Wikström AK, López-Espíndola D, Acurio J, Torres-Vergara P, Bergman L. Brain vascular dysfunction in mothers and their childrene to preeclampsia. Hypertension. 2023;80:2:242-256.  https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.122.19408
  11. Simons M, Gordon E, Claesson-Welsh L. Mechanisms and regulation of endothelial VEGF receptor signalling. Nat Rev Mol Cell Biol. 2016;17:10:611-625.  https://doi.org/10.1038/nrm.2016.87
  12. Bean C, Spencer SK, Pabbidi MR, Szczepanski J, Araji S, Dixon S, Wallace K. Peripheral anti-angiogenic imbalance during pregnancy impairs myogenic tone and increases cerebral edema in a rodent model of HELLP syndrome. Brain Sci. 2018;8:12:216.  https://doi.org/10.3390/brainsci8120216
  13. Lederer W, Dominguez CA, Popovscaia M, Putz G, Humpel C. Cerebrospinal fluid levels of tau and phospho-tau-181 proteins during pregnancy. Pregnancy Hypertens. 2016;6:4:384-387.  https://doi.org/10.1016/j.preghy.2016.08.243
  14. Canjels LPW, Jansen JFA, Alers RJ, Ghossein-Doha C, van den Kerkhof M, Schiffer VMMM, Mulder E, Gerretsen SC, Aldenkamp AP, Hurks PPM, van de Ven V, Spaanderman MEA, Backes WH. Blood-brain barrier leakage years after pre-eclampsia: dynamic contrast-enhanced 7-Tesla MRI study. Ultrasound Obstet Gynecol. 2022;60:4:541-548.  https://doi.org/10.1002/uog.24930
  15. Mahendra V, Clark SL, Suresh MS. Neuropathophysiology of preeclampsia and eclampsia: A review of cerebral hemodynamic principles in hypertensive disorders of pregnancy. Pregnancy Hypertens. 2021;23:104-111.  https://doi.org/10.1016/j.preghy.2020.10.013
  16. Zhao Z, Nelson AR, Betsholtz C, Zlokovic BV. Establishment and dysfunction of the blood-brain barrier. Cell. 2015;163:5:1064-1078. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.10.067
  17. Elharram M, Dayan N, Kaur A, Landry T, Pilote L. Long-term cognitive impairment after preeclampsia: A Systematic review and meta-analysis. Obstet Gynecol. 2018;132:2:355-364.  https://doi.org/10.1097/AOG.0000000000002686
  18. Haseloff RF, Dithmer S, Winkler L, Wolburg H, Blasig IE. Transmembrane proteins of the tight junctions at the blood-brain barrier: structural and functional aspects. Semin Cell Dev Biol. 2015;38:16-25.  https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2014.11.004
  19. Liao MZ, Gao C, Shireman LM, Phillips B, Risler LJ, Neradugomma NK, Choudhari P, Prasad B, Shen DD, Mao Q. P-gp/ABCB1 exerts differential impacts on brain and fetal exposure to norbuprenorphine. Pharmacol Res. 2017;119:61-71.  https://doi.org/10.1016/j.phrs.2017.01.018
  20. Clayton AM, Shao Q, Paauw ND, Giambrone AB, Granger JP, Warrington JP. Postpartum increases in cerebral edema and inflammation in response to placental ischemia during pregnancy. Brain Behav Immun. 2018;70:376-389.  https://doi.org/10.1016/j.bbi.2018.03.028
  21. Black KD, Horowitz JA. Inflammatory markers and preeclampsia: A Systematic review. Nurs Res. 2018;67:3:242-251.  https://doi.org/10.1097/NNR.0000000000000285
  22. Zhang LW, Warrington JP. Magnesium sulfate prevents placental ischemia-induced increases in brain water content and cerebrospinal fluid cytokines in pregnant rats. Front Neurosci. 2016;10:561.  https://doi.org/10.3389/fnins.2016.00561
  23. Bergman L, Hastie R, Zetterberg H, Blennow K, Schell S, Langenegger E, Moodley A, Walker S, Tong S, Cluver C. Evidence of neuroinflammation and blood-brain barrier disruption in women with preeclampsia and eclampsia. Cells. 2021;10:11:3045. https://doi.org/10.3390/cells10113045
  24. Andersson M, Oras J, Thörn SE, Karlsson O, Kälebo P, Zetterberg H, Blennow K, Bergman L. Signs of neuroaxonal injury in preeclampsia-A case control study. PLoS One. 2021;16:2:e0246786. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0246786
  25. Torres-Vergara P, Troncoso F, Acurio J, Kupka E, Bergman L, Wikström AK, Escudero C. Dysregulation of vascular endothelial growth factor receptor 2 phosphorylation is associated with disruption of the blood-brain barrier and brain endothelial cell apoptosis induced by plasma from women with preeclampsia. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2022;1868:9:166451. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2022.166451
  26. Bergman L, Acurio J, Leon J, Gatu E, Friis T, Nelander M, Wikström J, Larsson A, Lara E, Aguayo C, Torres-Vergara P, Wikström AK, Escudero C. Preeclampsia and increased permeability over the blood-brain barrier: A Role of vascular endothelial growth receptor 2. Am J Hypertens. 2021;34:1:73-81.  https://doi.org/10.1093/ajh/hpaa142
  27. Warrington JP, Drummond HA, Granger JP, Ryan MJ. Placental ischemia-induced increases in brain water content and cerebrovascular permeability: role of TNF-α. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2015;309:11:R1425-31.  https://doi.org/10.1152/ajpregu.00372.2015
  28. Schoknecht K, David Y, Heinemann U. The blood-brain barrier-gatekeeper to neuronal homeostasis: clinical implications in the setting of stroke. Semin Cell Dev Biol. 2015;38:35-42.  https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2014.10.004
  29. van Veen TR, Panerai RB, Haeri S, Singh J, Adusumalli JA, Zeeman GG, Belfort MA. Cerebral autoregulation in different hypertensive disorders of pregnancy. Am J Obstet Gynecol. 2015;212:4:513.e1-7.  https://doi.org/10.1016/j.ajog.2014.11.003
  30. Amburgey ÖA, Chapman AC, May V, Bernstein IM, Cipolla MJ. Plasma from preeclamptic women increases blood-brain barrier permeability: Role of vascular endothelial growth factor signaling. Hypertension. 2010;56:5:1003-1008. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.110.158931
  31. Johnson, Abbie Chapman. «Mechanisms of seizure during pregnancy and preeclampsia». Graduate College Dissertations and Theses. 2015;336.  https://scholarworks.uvm.edu/graddis/336
  32. Сидорова И.С., Никитина Н.А., Тардов М.В., Стулин И.Д. Особенности церебрального кровотока при тяжелой преэклампсии и эклампсии. Акушерство и гинекология. 2020;12:90-99.  https://doi.org/10.18565/aig.2020.12.90-99
  33. Сидорова И.С., Никитина Н.А., Агеев М.Б., Кокин А.А. Цереброваскулярные нарушения при тяжелой преэклампсии и эклампсии. Акушерство и гинекология. 2021;9:81-92.  https://doi.org/10.18565/aig.2021.9.81-92
  34. Hammer ES, Cipolla MJ. Cerebrovascular dysfunction in preeclamptic pregnancies. Curr Hypertens Rep. 2015;17:8:64.  https://doi.org/10.1007/s11906-015-0575-8
  35. Johnson AC, Hammer ES, Sakkaki S, Tremble SM, Holmes GL, Cipolla MJ. Inhibition of blood-brain barrier efflux transporters promotes seizure in pregnant rats: Role of circulating factors. Brain Behav Immun. 2018;67:13-23.  https://doi.org/10.1016/j.bbi.2017.07.017
  36. Sones JL, Davisson RL. Preeclampsia, of mice and women. Physiol Genomics. 2016;48:8:565-572.  https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00125.2015
  37. Maeda KJ, McClung DM, Showmaker KC, Warrington JP, Ryan MJ, Garrett MR, Sasser JM. Endothelial cell disruption drives increased blood-brain barrier permeability and cerebral edema in the Dahl SS/jr rat model of superimposed preeclampsia. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2021;320:2:H535-H548. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00383.2020
  38. Gillis EE, Williams JM, Garrett MR, Mooney JN, Sasser JM. The Dahl salt-sensitive rat is a spontaneous model of superimposed preeclampsia. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2015;309: 1:R62-70.  https://doi.org/10.1152/ajpregu.00377.2014
  39. Younes ST, Ryan MJ. Pathophysiology of cerebral vascular dysfunction in pregnancy-induced hypertension. Curr Hypertens Rep. 2019;21:7:52.  https://doi.org/10.1007/s11906-019-0961-8
  40. Maeda KJ, Warrington JP, Duncan J, Granger JP, Garrett MR, Ryan MJ, Sasser JM. Cerebral edema and blood brain barrier dysfunction in the Dahl S rat model of superimposed preeclampsia. The FASEB Journal. 2017;31:lb857—lb857. https://doi.org/10.1096/fasebj.31.1_supplement.lb857
  41. Boeldt DS, Bird IM. Vascular adaptation in pregnancy and endothelial dysfunction in preeclampsia. J Endocrinol. 2017;232:1:R27-R44.  https://doi.org/10.1530/JOE-16-0340
  42. Bergman L, Thorgeirsdottir L, Elden H, Hesselman S, Schell S, Ahlm E, Aukes A, Cluver C. Cognitive impairment in preeclampsia complicated by eclampsia and pulmonary edema after delivery. Acta Obstet Gynecol Scand. 2021;100:7:1280-1287. https://doi.org/10.1111/aogs.14100
  43. Hase Y, Ding R, Harrison G, Hawthorne E, King A, Gettings S, Platten C, Stevenson W, Craggs LJL, Kalaria RN. White matter capillaries in vascular and neurodegenerative dementias. Acta Neuropathol Commun. 2019;7:1:16.  https://doi.org/10.1186/s40478-019-0666-x

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.