CC BY
19УДК: 618.36.-008.64. 577.11
ДИНАМИКА ЦИТОКИНОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ И ПЛАЦЕНТЕ У БЕРЕМЕННЫХ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ
Крукиер И. И., Авруцкая В. В., Смолянинов Г. В., Григорянц А. А., Ерджанян Л. Л., Дегтярева А. С., Никашина А. А.
ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский институт акушерства и педиатрии» Минздрава России, 344012, г. Ростов-на-Дону, ул. Мечникова, 43, Россия
Для корреспонденции: Крукиер Ирина Ивановна, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела медико-биологических проблем в акушерстве, гинекологии и педиатрии, ФГБУ «РНИИАП» Минздрава России, E-mail: biochem@rniiap.ru
For correspondence: Irina I. Krukier, Dr. sci. biol., leading researcher of the department of biomedical problems in obstetrics, gynecology and pediatrics, Rostov Scientific-Research Institute of Obstetrics and Pediatrics, E-mail: biochem@rniiap.ru
Information about autors:
Krukier I. I., https://orcid.org/0000-0003-4570-6405 Avrutskaya V. V., https://orcid.org/0000-0001-6399-5007 Smolyaninov G. V., https://orcid.org/0000-0003-4145-4255 Grigoryants A. A., https://orcid.org/0000-0002-9333-2578 Erdzhanian L. L., https://orcid.org/0000-0003-1821-0850 Degtyareva A. S., https://orcid.org/0000-0003-4780-2222 Nikashina A. A., https://orcid.org/0000-0001-8099-9093
РЕЗЮМЕ
Сахарный диабет 1 типа является крайне неблагоприятным состоянием как для матери, так и для плода и приводит к тяжелым последствиям в гестационном периоде. Продукция цитокинов, осуществляемая многими органами и тканями, может изменяться при физиологической и осложненной беременности. В связи с этим целью работы явилось изучение продукции сывороточных и плацентарных цитокинов у женщин с физиологической беременностью и осложненной сахарным диабетом I типа.
Обследованы 78 беременных, составившие 2 группы: контрольную (35) и основную (43). Материалом исследования служили сыворотка крови, взятая накануне родов и в 1 период родов, и плацента, взятая сразу после родов, в которых определяли уровень цитокинов (фактор некроза опухоли а (ФНО-а); трансформирующий фактор роста в (ТФР-в) и интерлейкин 1в (ИЛ-1в)).
Представлены данные продукции ФНО-а, ТФР-в и ИЛ-1в при физиологической и беременности, осложненной сахарным диабетом 1 типа. Анализ цитокинпродуцирующей функции плаценты может играть важную роль в становлении органа. Изучение же системной продукции цитокинов может привести к развитию синдрома эндотелиальной дисфункции, который лежит в основе большинства осложнений беременности.
Методы диагностики и лечения сахарного диабета 1 типа позволяют уделять своевременное внимание данной проблеме, являщейся одной из основных причин перинатальной и детской заболеваемости и смертности.
ключевые слова: физиологическая беременность, сахарный диабет 1 типа, трансформирующий фактор роста в, фактор некроза опухоли а, интерлейкин 1р.
DYNAMICS OF CYTOKINES IN THE SERUM AND PLACENTA IN PREGNANT WOMEN
WITH DIABETES MELLITUS
Krukier I. I., Avrutskaya V. V., Smolyaninov G. V., Grigoryants A. A., Erdzhanian L. L., Degtyareva A. S., Nikashina A. A.
Rostov Scientific-Research Institute of Obstetrics and Pediatrics, Rostov-on-Don, Russia
SUMMARY
Type 1 diabetes is an extremely unfavorable condition for both the mother and the fetus and lead to serious consequences in the gestation period. Cytokine production by organs and tissues can be changed in physiological and complicated pregnancy. In this context, the aim of the work was to study the production of cytokines in serum and placenta in women with physiological pregnancy and complicated by type 1 diabetes.
The study included 78 pregnant women, amounting to 2 groups: physiological (control, n=35) and complicated by type 1 diabetes (main, n=43). The material of the study served as blood serum, taken before labor, and at 1 stage of labor, and placenta, taken immediately after the birth.
The data represent of production of tumor necrosis factor а (TNF-а), transforming growth factor в (TGF-в) and interleukin 1в (И--1в) at physiological and pregnancy complicated by type 1 diabetes. Cytokine production by organs and tissues can vary in different physiological and pathological conditions. The study of cytokine function of the placenta may play an important role in the formation of the organ, and the study of systemic
production of cytokines - the development of a syndrome of endothelial dysfunction, which is the basis of most pregnancy complications.
Methods of diagnosis and treatment of diabetes mellitus type 1 allow for timely pay attention to this problem, which is a major cause of perinatal and child morbidity.
Key words: physiological pregnancy, types 1 diabetes, transforming growth factor ft tumor necrosis factor a, interleukin ip.
Одной из центральных проблем современного акушерства является регуляция родовой деятельности. До сих пор нет надежных и в то же время абсолютно безвредных способов профилактики и лечения разнообразных форм аномалий родовой деятельности. В то же время механизмы регуляции родовой деятельности имеют многоуровневый характер. Повреждение одного из них приводит к глубоким нарушениям родового акта. Существенное место среди причин, осложняющих нормальное течение беременности и родов, а также определяющих уровень заболеваемости матери и ребенка, занимают заболевания беременных, в том числе сахарный диабет. Данная патология для матери и плода является крайне неблагоприятным состоянием и приводит в дальнейшем к тяжелым последствиям в гестационном периоде [1]. В настоящее время большое внимание уделяется давности заболевания, времени его возникновения, наличию и выраженности сосудистых изменений, а также степени тяжести сахарного диабета и состоянию компенсации.
В последние годы интенсивно обсуждаются различные аспекты участия цитокинов в регуляции беременности и родов [2, 3]. Представители этого класса низкомолекулярных белков образуют единую структурно-функциональную систему и продуцируются клетками в ответ на различные факторы [1, 4]. Продукция цитоки-нов может изменяться при различных физиологических и патологических состояниях и осуществляться многими органами и тканями. Ци-токины принимают участие в дифференцировке, межклеточных и межсистемных взаимодействиях, функциональной активности клеток. Этим определяется их существенная роль и в других процессах регуляции. В период гестации, в течение которого появляется новый орган - плацента, ответственная за пролонгирование беременности и развитие внутриутробного плода, имеет место значительная модификация цитокиновой продукции [5].
Провоспалительные цитокины, которыми являются интерлейкин (ИЛ-1^) и фактор некроза опухоли (ФНО-а), относятся к числу наиболее важных цитокинов, вырабатываемых плацентой. Известно также, что ФНО-а, в свою очередь, индуцирует синтез ИЛ-1Р [6].
Определенный интерес в раннем эмбриогенезе представляет и трансформирующий фактор роста ß (ТФР-ß), с участием которого происходит перестройка и миграция клеток зародыша. В процессе органогенеза ТФР-ß, который был выделен из плацентарной ткани и признан местнодейству-ющим фактором, он регулирует пролиферацию, инвазию цитотрофобласта, а также является фактором роста, действующим как ингибитор клеточного роста, отличающийся от других факторов своим иммуноподавляющим эффектом [1].
В связи с вышеизложенным целью работы явилось изучение продукции сывороточных и плацентарных цитокинов у женщин с беременностью, осложненной сахарным диабетом I типа.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Всего обследовано 78 беременных в возрасте 20-28 лет, составивших две группы (основную) и (контрольную), которые были поделены по подгруппы: А (сыворотка крови бралась накануне родов) и Б (забор крови осуществлялся в процессе родов). В основную группу вошли 43 женщины с сахарным диабетом 1 типа. Контрольную группу составили 35 женщин с неосложненным течением беременности и родов, завершившихся рождением здорового доношенного ребенка.
Материалом для исследования служили сыворотка крови, а также ткань плацент, взятая сразу после родов при соблюдении холодового режима. В сыворотке крови и приготовленных на физиологическом растворе 10% экстрактах плацент определяли уровень ФНО-а, ИЛ-lß и ТФР-ß, используя иммуноферментные наборы (R&D systems, USA).
Статистическую обработку данных осуществляли с помощью лицензионного пакета программ Statistica (версия 5.1, фирмы StatSoft. Inc.). Для оценки статистической значимости использовали критерий Стьюдента (t-критерий) и непараметрический критерий Манна-Уитни (U-критерий). Достоверными считались различия при р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Уровни содержания цитокинов в сыворотке крови женщин при физиологической беременности и у пациенток с сахарным диабетом I типа отражены в таблице 1.
Примечание: * - достоверность отличий относительно показателей в подгруппе А и Б при физиологической беремености; • - достоверность отличий до родов относительно показателей при физиологической беременности; ** - достоверность отличий после родов относительно показателей при физиологической беременности.
В таблице 2 изложены показатели содержа- плаценте исследуемых с осложненной сахарным ния цитокинов в плаценте женщин, беременность диабетом I типа беременностью. которых протекала физиологически, а также в
Таблица 2
Содержание цитокинов в плаценте (нг/мг белка) женщин при физиологической и осложненной сахарным диабетом I типа беременности, M±m
Показатели Контрольная группа Основная группа
ИЛ-1Р 1,31±0,11 2,34±0,22*
ТФР-р 0,78±0,05 2,01±0,17*
ФНО-а 12,0±0,59 35,5±1,6*
Примечание: * - достоверность отличий относительно показателей при физиологической беременности.
Таблица 1
Содержание цитокинов в сыворотке крови (нг/мг белка) женщин при физиологической и осложненной сахарным диабетом I типа беременности, M±m
Показатели Контрольная группа Основная группа
До родов А После родов Б До родов А После родов Б
ИЛ-1р 0,57±0,05 0,91±0,02* 0,48±0,05 0,5±0,07**
ТФР-р 0,21±0,04 0,26±0,03* 0,32±0,08^ 0,30±0,01
ФНО-а 1,96±0,15 2,6±0,11 3,01±0,17- 4,8±0,28**
ОБСУЖДЕНИЕ
Полученные результаты (табл. 1) свидетельствуют о том, что при физиологически протекающей беременности значительно увеличивался уровень интерлейкина ИЛ-1^ после родов (на 69%) по сравнению с величинами до родов (р<0,01), также незначительно увеличивался уровень ФНО-а (на 32%) между подгруппами (А и Б) в этой группе.
Что касается осложненной сахарным диабетом беременности, то наибольшие изменения наблюдались для ФНО-а, как накануне родов его уровень увеличивался на 53,5% (р<0,01), так и после родов (на 84%, р<0,01) по сравнению с группой контроля. Значительно также повышался накануне родов и уровень ТФР-в (на 52%, р<0,01) и лишь содержание ИЛ-1^ после родов в сыворотке крови при сахарном диабете снижалось на 45% (р<0,01) по сравнению с контролем.
Плацентарная продукция изученных нами цитокинов (табл. 2) при осложненной сахарным диабетом I типа беременности имела свои особенности. Так, наибольшие изменения отмечались
для ФНО-а и ТФР-р, их уровень увеличивался в 3 и 2,5 раза (р<0,001) соответственно по сравнению с родами в срок при физиологической гестации. Существенно изменялся и уровень ИЛ-1^ в плаценте (он увеличивался на 78%, р<0,01) по сравнению с контрольными величинами.
Следует отметить, что действие провоспа-лительного цитокина ИЛ-1^, а также ФНО-а и ТФР-в способствует развитию системного воспаления, «окислительного стресса», что, в конечном итоге, может привести к формированию эндоте-лиальной дисфункции [7, 8].
ВЫВОДЫ
1. На организм беременной женщины и плод усиленная продукция изученных нами цитоки-нов оказывает отрицательное воздействие, что может привести к таким серьезным осложнениям беременности как преждевременные роды или задержка роста плода.
2. Во время беременности такая нарушенная продукция цитокинов может являться ответом на различные воздействия и, очевидно, выступает в
роли регулятора всех основных этапов жизнедеятельности клеток организма, то есть, таким образом, она влияет на процессы пролиферации, диф-ференцировки, миграции и апоптоза, что может привести к гибели клеток [9].
3. Усугубляет дальнейшее развитие и состояние внутриутробного плода длительное воздействие повреждающих факторов, приводящих в дальнейшем к дезорганизации основных фунций, что ведет к развитию необратимых процессов на локальном и системном уровнях.
4. Вышесказанное позволяет заключить, что изучение системной продукции цитокинов в сыворотке крови и плаценте женщин играет важную роль в становлении органа, а также, как указывалось выше, в развитии синдрома эндотелиальной дисфункции, лежащего в основе большинства осложнений беременности, в том числе и при сахарном диабете 1 типа [10]. Своевременные методы диагностики и лечения указанной патологии позволят уделять значительное внимание данной проблеме, являющейся одной из основных причин перинатальной и детской заболеваемости.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Погорелова Т.Н., Линде В.А., Крукиер И.И., Гунько В.О., Друккер Н.А. Молекулярные механизмы регуляции метаболических процессов в плаценте при физиологически протекающей и осложненной беременности. СПб: Гиппократ; 2012.
2. Доброхотова Ю.Э., Иванова Т.А., Гуляева Н.В., Онуфриев М.В., Джобава Э.М., Гехт А.Б. Окислительный стресс в плаценте при физиологической и патологически протекающей беременности. Российский вестник акушера-гинеколога. 2008;8(6):33-36.
3. Сельков С.А., Павлов О.В. Роль маточно-плацентарных макрофагов в репродуктивной патологии. Журнал акушерства и женских болезней. 2010;LIX (1); 122—130.
4. Дегтярева А.С., Крукиер И.И., Нарежная Е.В., Авруцкая В.В., Левкович М.А., Никашина А.А. Роль цитокинов и агматина в развивающейся плаценте при физиологической и осложненной беременности. Медицинский вестник Юга России. 2013;4:60-64. doi: 10.21886/2219-8075-2013-460-64.
5. Staszewski-Chavez S.L., Abrahams V.M., Mor G. The role of apoptosis in the regulation of trophoblast survival and differentiation during pregnancy. Endocr. Rev. 2005;26(7):877-897. doi: 10.1210/er.2005-0003.
6. Dhar-Mascareño M., Cárcamo J.M., Golde D.W. Hypoxia-reoxygenation-induced mitochondrial damage and apoptosis in human
endothelial cells are inhibited by vitamin C. Free Radic. Biol. Med. 2005;38(10):1311-1322. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2005.01.017.
7. Зинчук В.В., Максимович Н.А., Козловский В.И., Балбатун О.А., Пронько Т.П. Дисфункция эндотелия: фундаментальные и клинические аспекты. Гродно; 2006.
8. Олемпиева Е.В., Микашинович З.И. Развитие окислительного стресса при осложненном течении беременности. Клиническая лабораторная диагностика. 2008;10:17-19.
9. Левкович М.А., Линде В.А., Нефедова Д.Д. Роль про- и противовоспалительных цитокинов и полиморфизма их генов при невынашивании беременности раннего срока. Российский иммунологический журнал. 2015;9(3(1)(18)):125-127.
10. Rosen P., Nawroth P.P., King G. Moller W., Tritschler H.J., Packer L. The role of oxidative stress in the onset and progression of diabetes and its complications: a summary of a Congress Series sponsored by UNESCO-MCBN, the American Diabetes Association and the German Diabetes Society. Diabetes Metab. Res. Rev. 2001;17(3):189-212. doi: 10.1002/dmrr.196.
REFERENCES
1. Pogorelova T.N., Linde V.A., Krukier I.I., Gun'ko V.O., Drukker N.A. Molekuljarnye mehanizmy reguljacii metabolicheskih processov v placente pri fiziologicheski protekajushhej i oslozhnennoj beremennosti. SPb: Gippokrat; 2012. (In Russ).
2. Dobrokhotova Iu. E., Ivanova T.A., Guliaeva N.V., Onufriev M.V., Dzhobava E.M., Gekht A.B. Placental oxidative stress during physiological and abnormal pregnancies. Rossijskij vestnik akushera-ginekologa. 2008;8(6):33-36. (In Russ).
3. Selkov S.A., Pavlov O.V. The roles of uteroplacental macrophages in reproductive pathologies. Zhurnal akusherstva i zhenskih boleznej. 2010;LIX(1);122-130. (In Russ).
4. Degtyareva A.S., Krukier I.I., Narezhnaya E.V., Avrutskaya V.V., Levkovich M.A., Nikashina A.A. The role of cytokines and agmatine in the developing placenta with physiological and pregnancy complicated. Medicinskij vestnik Juga Rossii. 2013;4:60-64. (In Russ). doi: 10.21886/2219-80752013-4-60-64.
5. Staszewski-Chavez S.L., Abrahams V.M., Mor G. The role of apoptosis in the regulation of trophoblast survival and differentiation during pregnancy. Endocr. Rev. 2005;26(7):877-897. doi: 10.1210/er.2005-0003.
6. Dhar-Mascareño M., Cárcamo J.M., Golde D.W. Hypoxia-reoxygenation-induced mitochondrial damage and apoptosis in human endothelial cells are inhibited by vitamin C. Free Radic. Biol. Med. 2005;38(10):1311-1322. doi:
10.1016/j.freeradbiomed.2005.01.017.
7. Zinchuk V.V., Maksimovich N.A., Kozlovskij V.I., Balbatun O.A., Pron'ko T.P. Disfunkcija jendotelija: fundamental'nye i klinicheskie aspekty. Grodno; 2006. (In Russ).
8. Olempieva Ye. V., Mikashinovich Z.I. Development of oxidative stress in complicated pregnancy. Klinicheskaja laboratornaja diagnostika. 2008;10:17-19. (In Russ).
9. Levkovich M.A., Linde V.A., Nefedova D.D. The role of pro- and antiinflammatory cytokines and
the polymorphism of their genes in the miscarriage of early pregnancy. Rossijskij immunologicheskij zhurnal. 2015;9(3(1)(18)):125-127. (In Russ).
10. Rosen P., Nawroth P.P., King G. Moller W., Tritschler H.J., Packer L. The role of oxidative stress in the onset and progression of diabetes and its complications: a summary of a Congress Series sponsored by UNESCO-MCBN, the American Diabetes Association and the German Diabetes Society. Diabetes Metab. Res. Rev. 2001;17(3):189-212. doi: 10.1002/dmrr.196.
