CC BY
72
Журнал фундаментальной медицины и биологии оригинальные статьи
УДК 616-053.34.616.15-07
А.С. Тодорова, Е.А. Лукьянова, С.Б. Бережанская, А.Я. Бабиянц
РОЛЬ ТРОМБОМОДУЛИНА В ДИАГНОСТИКЕ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ У НОВОРОЖДЕННЫХ ИЗ ГРУППЫ ПЕРИНАТАЛЬНОГО РИСКА
Ростовский научно-исследовательский институт акушерства и педиатрии
С целью определения роли трансмембранного белка тромбомодулина в динамике эндотелиальной дисфункции новорожденных из группы перинатального риска изучены показатели церебральной гемодинамики методом транскраниальной доплерографии гемостаза методом тромбоэластографии, содержание тромбомодулина в сыворотке крови методом ИФА при рождении, в возрасте 7-14 дней и 1 месяца. Тромбомодулин - рецептор тромбина (CD141), в норме связан с мембраной эндотелиоцитов и практически отсутствует в циркуляции. В связи с чем значимое повышение его концентрации при рождении без нормализации его уровня в позднем неонатальном периоде свидетельствует о дисфункции и нарушении вклада эндотелия в поддержание церебрального внутрисосудистого гемостаза. Таким образом, комплексный анализ результатов представленного исследования показал, что уже к моменту рождения тромбомодулин является маркером состояния эндотелия, характеризуя одну из важнейших его функций - предотвращение в условиях гипоксии нарушений церебрального внутрисосудистого гемостаза, что особенно важно в плане как ишемических, так и геморрагических осложнений церебральной патологии.
Ключевые слова: тромбомодулин, эндотелиальная дисфункция, новорожденные.
A.S. Todorova, E.A. Lukianova, S.B. Berezhanskaya, A.Y. Babiyanz
THE ROLE OF THROMBOMODULIN IN THE DIAGNOSIS OF ENDOTHELIAL DYSFUNCTION IN NEWBORNS FROM THE
GROUP OF PERINATAL RISK
Rostov Research Institute of Obstetrics and Pediatrics
With the purpose of definition of the role of transmembrane protein thrombomodulin in the dynamics of endothelial dysfunction neonatal group perinatal risk of studied indices of cerebral hemodynamics method of transcranial dopplerography hemostatic method thromboelastography, the content of thrombomodulin in serum ELISA at birth, at the age of 7-14 days and 1 month. Thrombomodulin - thrombin receptor (CD141), normally associated with the membrane of endotheliocytes and practically absent in circulation. In this connection, a significant increase of its concentration at birth without the normalization of its level in the late neonatal period indicates dysfunction and violation of the contribution of the endothelium in maintaining cerebral intravascular homeostasis. Thus, the complex analysis of the results presented research has shown that already at the moment of birth thrombomodulin is a marker of endothelial dysfunction, describing one of its most important functions -prevention in the context of hypoxia violations of cerebral intravascular homeostasis, that is especially important in terms of both ischemic and hemorrhagic complications of cerebral pathology.
Keywords: thrombomodulin, endothelial dysfunction, newborns.
оригинальные статьи
Журнал фундаментальной медицины и биологии
Введение
Диагностика и лечение заболеваний щитовидной же-лезВ настоящее время доказана роль развития эндоте-лиальной дисфункции в патогенезе ряда патологических состояний, в том числе церебральной патологии плода и новорожденных. В основе эндотелиальной дисфункции лежит нарушение продукции эндотелиальных факторов, вследствие чего клетки эндотелия не в состоянии обеспечить гемореологический и иммуноинертный баланс крови, приводящий к нарушению функции систем и органов [1-3].
Имея полифункциональные возможности, эндотели-альные клетки участвуют в синтезе различных групп сложных белков, которые регулируют рост клеток, сосудистый тонус, воспалительные реакции иммунного ответа, продукцию компонентов внеклеточного матрикса, протромбоген-ный и фибринолитический потенциал сосудистой стенки [4-5].
В числе антикоагулянтов, регуляторов фибринолиза, наряду с оксидом азота, простациклином, активатором плаз-миногена, существенное место принадлежит мембранным белкам, среди которых значимое место отводится тромбо-модулину - рецептору тромбина (CD141), в норме связанному с мембраной эндотелиоцитов, в связи с чем он практически отсутствует в циркуляции [6].
Цель исследования - определение роли трансмембранного белка тромбомодулина в функциональных нарушениях эндотелия у новорожденных из группы перинатального риска.
Материалы и методы
Для выполнения поставленной цели на базе ФГБУ РНИИАП обследовано 200 доношенных новорожденных, родившихся в родильном доме и находившихся на обследовании и лечении в отделениях патологии новорожденных и реабилитации детей раннего возраста.
В их число вошли: 66 детей (1 группа) без признаков поражения ЦНС, 90 детей (2 группа) с церебральной ишемией 2 степени тяжести и 44 ребенка (3 группа) с церебральной ишемии 3 степени тяжести поражения ЦНС. Тяжесть течения заболевания определялась в соответствии с «классификацией перинатальных поражений нервной системы у новорожденных» (авторы) и критериями тяжести по Ю.И. Барашневу и соавт. [7].
Для определения характера тяжести церебральной патологии и выявления клинико-инструментальных и лабораторных проявлений эндотелиальной дисфункции оценивались нейросонографические данные, допплероме-трические показатели церебрального кровотока, определялось содержание тромб омодулина (CD141) в сыворотке крови иммуноферментным методом с помощью наборов фирмы «CD141 ELISA KIT» при рождении (в пуповинной крови), в 7-14 дней и 1 месяц.
Вместе с тем, обследуемому контингенту детей в указанные выше сроки проводилась тромбоэластография - комплексное определение гемостаза, позволяющее оценить не только свертываемость крови, а все звенья свертывающей системы (плазменные, тромбоцитарные, фибринолиз) с использованием тромбоэластографа TEG 5000 Haemoscope Corporation, США, ФС №2006/2518.
С помощью тромбоэластографии оценивали время реакции образования тромбопластина (R); время образования сгустка (К); угол альфа, отображающий скорость роста
фибриновой сети и ее структурообазование (увеличение прочности сгустка); максимальную амплитуду тромбоэла-стограммы (та), отображающую максимум динамических свойств соединения фибрина и тромбоцитов; показатель лизиса (Ьу30), свидетельствующий о времени растворения сгустка; коагуляционный индекс (С1), характеризующий ко-агуляционный потенциал крови пациента в целом, который является производным вышеперечисленных параметров.
Конечным результатом всех процессов, участвующих в гемостазе, является сгусток. По физическим свойствам сгустка (скорость образования и роста, прочность и стабильность) определяют, находится ли система гемостаза пациента в пределах нормы, или существует риск кровотечения, возникновения тромбоза.
Для клинической характеристики обследованного контингента новорожденных проводился тщательный анализ анамнестических данных с целью выявления факторов риска перинатального гипоксически-ишемического поражения ЦНС. По выделенным группам установлены отличия возрастного состава матерей с преобладанием юных, и в большей степени, возрастных, в том числе первородящих матерей у детей 2 и 3 групп.
Результаты и обсуждение
Выявлено, что во 2 и 3 группах 30-40% женщин имели экстрагенитальную патологию, при этом в значительном числе, особенно у матерей 3 группы, соматическая патология была сочетанной.
У матерей указанных групп наиболее частыми были хронический пиелонефрит (17%), хронический тонзиллит (10%), вегето-сосудистая дистония (18%), имевшая, преимущественно, перманентное течение. Значительно меньший удельный вес имела генитальная патология, но и в этом случае у матерей 3 группы детей почти в 2 раза превышала таковую в 1 группе.
Обращало на себя внимание достаточно большое число осложнений беременности во всех группах, в разы превышавшее у матерей 2 и особенно 3 групп детей по сравнению с 1 группой.
В структуре осложнений беременности наиболее частыми были анемия (30,3%; 54,4%; 86,3%), угроза прерывания (18,2%; 36,7%; 59,0%), токсикозы (до 63% в 3 группе и пре-эклампсия до 86,3% у матерей 3 группы), что сочеталось с развитием фетоплацентарной недостаточности, преждевременным созреванием плаценты и определяло развитие хронической внутриутробной гипоксии плода (10,6%; 32,2%; 84,1%), а в ряде наблюдений и синдрома задержки развития плода (СЗРП) во 2 и 3 группах (7,8%; 13,6%) преимущественно по гипотрофическому типу.
Вполне закономерно при указанном течении беременности развитие осложненных родов, что усиливало тяжесть и пролонгировало перинатальную гипоксию. Анализ течения родов выявил, что более трети рожениц в 3 группе имели нарушения родовой деятельности, в ряде случаев в совокупности с крупной массой, неправильным положением плода, что потребовало применение родовозбуждения и/ или стимуляции родовой деятельности (38,6%) и достаточно часто во всех группах - оперативного родоразрешения (18,0%; 26,7%; 38,6%).
Оценка по шкале Апгар на первой и пятой минутах жизни существенно отличались по группам обследованных, что, как и асфиксия при рождении, зависело от неблагоприятного течения беременности и родов и определялось тяжестью гипоксически-ишемического поражения ЦНС.
Журнал фундаментальной медицины и биологии
оригинальные статьи
Так, если в 1 группе отсутствовали оценки 0-3 баллов, то в 3 группе отмечены почти у каждого пятого новорожденного (18,2%) и сохранялись на пятой минуте жизни у 11,4%. Среднетяжелое состояние определено у 65,9% и сохранялось на пятой минуте более чем у 50,0% новорожденных этой группы. Только 38,6% детей оценены на пятой минуте жизни выше 5 баллов, в их числе лишь 9,1% достигли 7-8 баллов.
В то же время только 13,3% новорожденных 2 группы родились в тяжелом и средне тяжелом состоянии. Превалирующее большинство новорожденных имели достаточно высокие оценки как на первой, так и на пятой минутах, что не всегда соответствовало тяжести развившейся в последующем неврологической симптоматики.
Исследование физического развития новорожденных проводилось с использованием оценочных таблиц пер-центельного типа [8].
У части новорожденных 1 и 2 группы (12,1; 17,15%) и более значимого процента в 3 группе (28,6%) имело место дисгармоничное развитие, которое выражалось чрезмерной массой или отставанием по сравнению с длиной тела при рождении.
Во всех группах обследованных основная часть детей родилась массой 3001,0 - 4000,0 г., в то же время каждый пятый новорожденный 2 и 3 группы имел массу менее 3000,0 г., включая 7,8% во 2 группе, 13,6% детей в 3 группе массой при рождении менее 2500,0 г.
Представляет интерес, что крупная масса (более 4000,0 г.) также определена в основном у детей 2 и 3 группы.
Основные неврологические симптомы в раннем и позднем неонатальном периодах определялись не только степенью и уровнем поражения ЦНС, но и тяжестью общего состояния, зависевшего от сопутствующей соматической патологии, в том числе с наибольшей частотой встречавшихся дыхательных расстройств, мекониально-аспирационной пневмонии.
В 3 группе в раннем неонатальном периоде наиболее часто диагностированы прекоматозное состояние, синдром угнетения, судорожный синдром, обусловленные метаболическими нарушениями, связанными с гипоксией и ишемией или деструктивными процессами вследствие ишемических инфарктов и внутричерепных кровоизлияний.
На протяжении первых недель жизни отмечались значительные отличия в структуре неврологических нарушений у обследованных детей, связанные как с естественными механизмами созревания ЦНС, так и с течением восстановительных процессов поврежденной нервной ткани новорожденных. Тем не менее, общие тенденции в частоте, степени выраженности и динамике неврологических синдромов были, прежде всего, обусловлены тяжестью перенесенного перинатального гипоксически-ишемического поражения ЦНС, что отражено в таблице 1..
Таблица 1
Основные неврологические симптомы и синдромы у новорожденных 2 и 3 групп
Неврологические синдромы Группы детей
2 группа, n=90 3 группа, n=44
абс % % абс % %
Синдром угнетения, в т.ч. прекоматозное состояние 16 17,8 26 59,1
Синдром возбуждения 43 47,8 19 43,2
Судорожный синдром 7 7,8 11 25,0
Страбизм 42 46,7 20 45,4
Нистагм 27 26,7 17 38,6
Синдром бульбарных и псевдобульбарных расстройств - - 14 31,8
Тремор конечностей 40 44,4 14 31,8
Гипертензионно-гидроцефальный синдром 18 20,0 12 27,2
Синдром мышечной гипотонии 42 46,7 26 59,1
Синдром мышечной гипертонии 47 52,2 18 40,9
Синдром пирамидной недостаточности 51 56,7 34 77,3
Синдром вегето-висцеральных дисфункций 56 62,2 35 79,5
Тяжесть церебрального поражения подтверждалась данными нейросонографии. Новорожденные 2, 3 групп в подавляющем большинстве имели повышение эхогенности паренхимы головного мозга (83,3%; 75,9%), повышенную эхогенность сплетений (40,0%; 62,1%) и неровность контуров сплетений (56,7%; 51,7%). С одинаковой частотой во 2, 3 группах определялись перивентрикулярные кровоизлияния (ПВК) I и II степени (36,7%; 37,9%) и только в 3 группе ПВК сочетались с изолиро-
ванными внутрижелудочковыми кровоизлияниями III степени (10,3%), а в 2 случаях периинтравен-трикулярных кровоизлияний (ПИВК) констатирован прорыв в паренхиму мозга. У новорожденных 3 группы выявленные изменения в 1/3 случаев были двусторонними, со значимой частотой по сравнению с детьми 2 группы.
Допплерографическим исследованием выявлено повышение тонуса, а следовательно снижение скоростей кровотока в среднемозговых артериях,
оригинальные статьи
Журнал фундаментальной медицины и биологии
в пользу чего свидетельствовало достоверно значимое повышение индекса резистентности в средних мозговых артериях у новорожденных 3 группы уже в первые часы жизни (0,75-0,82), а во 2 группе после седьмого дня жизни (0,71-0,73) и в возрасте 1 месяца (0,74-0,77). Эти показатели достоверно отличались в сравнении с 1 группой (р<0,001).
При оценке венозного кровотока во всех группах определена однонаправленная динамика, характеризовавшаяся повышением скорости кровотока по вене Галена к концу первого месяца жизни. Во все указанные возрастные периоды первого месяца жизни скорость кровотока во 2 и 3 группах была достоверно выше таковой у детей 1 группы (5,4-6,05 во 2, 3 группах по сравнению с 4,3-4,5 в 1 группе, р<0,001). Между параметрами у новорожденных 2 и 3 групп отличия были менее значимыми. Выявленные особенности церебральной гемодинамики были обусловлены разными меха-
низмами, в числе которых, прежде всего, следует остановиться на гемостазиологических особенностях, оценка которых определялась методом тром-боэластографии.
При сопоставлении тромбоэластографических (ТЭГ) данных у новорожденных 1 группы с предложенными в инструкции по эксплуатации тром-боэластографа нормативными показателями у взрослых, обращает на себя внимание укорочение времени свертывания, представленного временем, в течение которого образовались первые нити фибрина временем образования сгустка: от начала его образования до достижения фиксированного уровня прочности (К) и одновременно увеличением угла а и максимальной амплитуды (МА), что свидетельствовало в пользу гиперкоагуляционной направленности гемостаза, характерного для данного возрастного периода (табл.2).
Таблица 2
Параметры тромбоэластограммы при рождении у новорожденных обследованных групп
Группы Показатели
R (тт) К (тт) Angle <а(°) МА (тт) С1 LY30
1 5,3 4,3-7,8 1,2 0,8-2,4 74,8 54,3-78,8 68,9 54,6-72,8 3 2,1-3,5 1,05 0,2-1,5
2 8,55 6,9-9,9 Р=0,000426 2,85 2,6-3,1 Р=0,002236 38,75 32,2-43,3 Р=0,000012 41,25 39,9-42,3 Р=0,000014 2,15 1,8-2,5 Р=0,574012 1,0 0,4-1,5 Р=0,003367
3 1,8 1,4-2,5 Р=0,000004 Р 1=0,002998 1,4 0,9-2,2 Р=0,101371 р 1=0,055585 72,4 69,7-76 Р=0,001087 р 1=0,000002 70,2 68,9-74,5 Р=0,000092 р 1=0,000003 5,7 5,3-5,96 Р=0,000001 р 1=0,000001 6,1 5,3-7,3 Р=0,000000 р 1=0,000033
Нормы для взрослых * 9-27 2-9 22-58 44-64 -3+3 0-8
Примечание: Р - статистические различия с 1 группой;
Р I - статистические различия между показателями во 2 и 3 группах.
* - нормы для взрослых представлены в методике по использованию аппарата ТЭГ 5000
Установлены достоверно значимые отличия большинства параметров ТЭГ пуповинной крови у детей со средней и тяжелой степенью церебрального поражения по сравнению с таковыми в группе контроля. В то же время была определена неоднозначность отличительных особенностей для 2 и 3 групп новорожденных по сравнению с контрольными показателями.
В динамике наблюдения в течение первого месяца жизни у детей 2 группы отмечено повышение всех показателей ТЭГ со значительным «скачком» к одному месяцу большинства параметров. В их числе, в первую очередь, следует отметить удлинение времени до момента образования нитей фибрина (до 13,15 мин.), времени формирования сгустка (до 4,65 мин.) и угла а (51,55°), при сохранении «МА» (49,5 мм) на нижних границах общепризнанных нормативных значений для взрослых и значи-
тельно сниженного по отношению к уровню в 1 и 3 группах (р<0,05) при отсутствии четких признаков усиления фибринолиза, показатели которого были в 2-3 раза ниже таковых у новорожденных 3 группы (р<0,05).
Таким образом, анализ показателей тромбоэла-стограммы у новорожденных 2 группы в динамике первого месяца жизни свидетельствовал о дисгармоничном соотношении параметров и формировании своеобразного «коагуляционного синдрома», характеризовавшегося противоречивостью между достоверно значимым повышением и «К»,
снижением угла «а» и «МА», на фоне чего имели гиперкоагуляционную направленность значения С1 (3,6 в 7-14 дней и 3,1 — к одному месяцу жизни; при колебаниях данного параметра от 2,9 до 4,2).
У новорожденных 3 группы в динамике наблюдения сохранялись значимое укорочение време-
Журнал фундаментальной медицины и биологии
оригинальные статьи
ни R, дальнейшее снижение времени образования сгустка от момента рождения к одному месяцу (1,41,6-1,0 мин.) с более низким уровнем квартальных размахов (0,3-1,4 против 1,3-2,0 в 7-14 дней) при сохранении прочности сгустка (MA - 69,0 [67-71]), достоверно превышавшей таковую у детей II группы в 7-14 дней (p<0,01).
Четкая гиперкоагуляционная направленность гемостаза на протяжении всего первого месяца жизни у новорожденных 3 группы сочеталась с явлениями повышенного фибринолиза (колебания медиан Ly30 от 6,1 до 6,7 с размахом квартилей от 5,3 до 7,3 при рождении; 5,7 — 7,6 в 7-14 дней и 6,2 — 6,9 в возрасте одного месяца).
Выявленные изменения показателей церебральной гемодинамики и гемостаза в динамике не-онатального периода свидетельствовали в пользу эндотелиальной дисфункции, что было подтверждено изучением уровня в сыворотке крови тромбо-модулина.
Необходимо отметить повышение уровня тром-бомодулина в крови пуповины у детей 1 группы (9,7 pg/ml) против нормы для взрослых (2,39-7,9 pg/ml) с достоверно значимым повышением этого показателя при рождении у новорожденных 3 группы (14,56 pg/ml; P<0,05).
В динамике наблюдения в 1 группе имели место невыраженные возрастные колебания медианы тромбомодулина (8,66 - 10,24 pg/ml). При этом его уровень от рождения до одного месяца превышал указанную ранее границу колебаний параметров у взрослых (рис. 1).
Принимая во внимание, что в норме тромбомо-дулин связан с мембраной эндотелиоцитов и практически отсутствует в циркуляции, значимое повышение его концентрации при рождении без отсутствия нормализации уровня в позднем неонатальном периоде свидетельствует о наличии дисфункции эндотелия и нарушении вклада эндотелия в поддержание церебрального внутрисосудистого гемостаза.
20
15
10
5
0
16,3
13,48 m
s 1 группа ^ 2 группа il 3 группа
при рождении
7-14 дней
1 месяц
Рис. 1 Содержание тромбомодулина в крови новорожденных обследованных групп
Установленное достоверно значимое повышение тромбомодулина у новорожденных с тяжелой церебральной патологией, при потенциально низком содержании тромбина, свидетельствует в пользу недостаточного образования комплекса тромбин-тромбомодулин, активирующего протеин С, который в комплексе с протеином S ингибирует активные факторы каскада коагуляции Va и Villa [9-10].
Комплекс тромбин-тромбомодулин подвергается эндоцитозу эндотелиальными клетками с последующей деградацией тромбина в эндотелиоците и рециркуляцией тромбомодулина на клеточную по -верхность эндотелия, чем обусловлено практически отсутствие его в сыворотке крови.
Выводы
Таким образом, комплексный анализ результатов представленного исследования показал, что уже к моменту рождения тромбомодулин является маркером состояния эндотелия, характеризуя одну из важнейших его функций - предотвращение в условиях гипоксии нарушений церебрального внутрисосудистого гемостаза, что особенно важно в плане как ишемических, так и геморрагических осложнений церебральной патологии.
оригинальные статьи
Журнал фундаментальной медицины и биологии ЛИТЕРАТУРА
1. Климов В.А. Стадии эндотелиальной дисфункции в фето-плацентарном комплексе при осложненном течении беременности / В.А. Климов // Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. - 2008. - Т. 7. - № 4. - С. 25-28.
2. Wagner S.J. From placenta to podocyte: vascular and podocyte pathophysiology in preeclampsia / S.J. Wagner, I.M. Craici, J.M. Grande et al. // Clin. Nephrol. - 2012. - V. 78. - P. 241-249.
3. Alasztics B. The pathophysiology of preeclampsia in view of the two-stage model / B. Alasztics, Z. Kukor, Z. Panczel et al. // Orv. Hetil. - 2012. - V. 153. - P. 1167-1176.
4. Cotran R.C. Robbins pathologic basis of disease / R.C. Cotran, V. Kumar, S.L. Robbins et al. - USA, 2006.- 1400 p.
5. Sorensen K.K. The scavenger endothelial cell - a new player in homeostasis and immunity / K.K. Sorensen, P. McCourt, T. Berg et al. // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. - 2012.
6. Schror K. Thrombin receptors in vascular smooth muscle cells -function and regulation by vasodilatory prostaglandins /
K. Schror, E. Bretschneider, K. Fischer et al. // Thromb. Haemost. - 2010. - May;103(5). - P. 884-90. Epub 2010 Feb 8.
7. Барашнев Ю.И. Роль гипоксически-травматических повреждений головного мозга в формировании инвалидности с детства / Ю.И. Барашнев, А.В. Розанов, В.О. Панов, А.И. Волобуев // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2006. - № 4. - С. 41-46.
8. Дементьева Г.М. Оценка физического развития новорожденных: пособие для врачей / Г.М. Дементьева. - М., 2000. -25 с.
9. Шабалов Н.П. Неонатология: т. 2. / Н.П. Шабалов. - М.: МЕД пресс-информ, 2009. - 768 с.
10. Van de Wouwer M. Thrombomodulin-protein C-EPCR system: integrated to regulate coagulation and inflammation / M. Van de Wouwer, D. Collen, E.M. Conway // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. - 2004;24. P. 1374-1383.
