Кластерный анализ протеома плазмы крови у беременных с преэклампсией

Обложка
  • Авторы: Никитина Н.А.1, Сидорова И.С.1, Зиганшин Р.Х.2, Кирьянова М.А.1, Агеев М.Б.1
  • Учреждения:
    1. ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Институт клинической медицины имени Н.В. Склифосовского
    2. Государственный научный центр ФГБУН «Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук»
  • Выпуск: № 5 (2023)
  • Страницы: 37-49
  • Раздел: Оригинальные статьи
  • URL: https://journals.eco-vector.com/0300-9092/article/view/516554
  • DOI: https://doi.org/10.18565/aig.2023.15
  • ID: 516554

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Цель: Изучение молекулярно-биологических особенностей развития преэклампсии на основании определения протеомного профиля плазмы крови беременных с проведением кластерного анализа белков.

Материалы и методы: Обследованы 27 беременных женщин: 15 здоровых пациенток с физиологическим течением беременности (контрольная группа, сроки гестации в среднем 39,5 (39,5; 40,0) недели) и 12 пациенток с тяжелой преэклампсией (основная группа, сроки гестации в среднем 32,1 (29; 35) недели). Проведены общеклинические, лабораторные и инструментальные методы исследования, а также определен протеомный профиль плазмы крови с использованием хромато-масс-спектрометрии сверхвысокого разрешения. Кластерный анализ белков проводился с использованием онлайн-программы DAVID.

Результаты: При анализе протеома плазмы крови идентифицировано около 1500 белков в каждом образце. Дифференциальные отличия обнаружены в отношении 317 белков у беременных с преэклампсией, изменения 113 из них имели статистическую значимость (70 белков с повышенной экспрессией, 43 белка – со сниженной). Кластерный анализ дифференциально отличающихся при преэклампсии белков плазмы позволил выделить 9 наиболее крупных кластеров, указывающих на значимую роль нарушений в системах комплемента и коагуляции, реакций воспаления и иммунного ответа, метаболических нарушений, а также изменений клеточных процессов (в частности, функций эндоплазматического ретикулума) в патогенезе преэклампсии. Данные доступны через ProteomeXchange с идентификатором PXD036175.

Заключение: Протеомный профиль материнской крови при преэклампсии значимо отличается от протеома крови при неосложненном течении беременности, характеризуется вариабельностью изменений, отражающих множественные и разнонаправленные нарушения биологических процессов и молекулярных функций.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Наталья Александровна Никитина

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Институт клинической медицины имени Н.В. Склифосовского

Автор, ответственный за переписку.
Email: natnikitina@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-8659-9963

д.м.н., профессор кафедры акушерства и гинекологии №1

Россия, Москва

Ираида Степановна Сидорова

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Институт клинической медицины имени Н.В. Склифосовского

Email: sidorovais@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2209-8662

академик РАН, д.м.н., профессор кафедры акушерства и гинекологии №1

Россия, Москва

Рустам Хусманович Зиганшин

Государственный научный центр ФГБУН «Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук»

Email: rustam.ziganshin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7931-519X

к.х.н., с.н.с., руководитель группы масс-спектрометрии

Россия, Москва

Марина Андреевна Кирьянова

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Институт клинической медицины имени Н.В. Склифосовского

Email: kiryanova.marina8@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6950-5283

аспирант кафедры акушерства и гинекологии №1

Россия, Москва

Михаил Борисович Агеев

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Институт клинической медицины имени Н.В. Склифосовского

Email: mikhaageev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6603-804X

к.м.н., ассистент кафедры акушерства и гинекологии №1

Россия, Москва

Список литературы

  1. Сидорова И.С., Никитина Н.А. Обоснование современной концепции развития преэклампсии. Акушерство и гинекология. 2019; 4: 26-33. [Sidorova I.S., Nikitina N.A. Validation of the modern concept of the development of preeclampsia. Obstetrics and Gynecology. 2019; (4): 26-33. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.4.26-33.
  2. Benny P.A., Alakwaa F.M., Schlueter R.J., Lassiter C.B., Garmire L.X. A review of omics approaches to study preeclampsia. Placenta. 2020; 92: 17-27. https://dx.doi.org/ 10.1016/j.placenta.2020.01.008.
  3. Navajas R., Corrales F., Paradela A. Quantitative proteomics-based analyses performed on pre-eclampsia samples in the 2004-2020 period: a systematic review. Clin. Proteomics. 2021; 18(1): 6. https://dx.doi.org/10.1186/ s12014-021-09313-1.
  4. Sun Y.V., Hu Y.J. Integrative analysis of multi-omics data for discovery and functional studies of complex human diseases. Adv. Genet. 2016; 93: 147-90. https://dx.doi.org/10.1016/bs.adgen.2015.11.004.
  5. Никитина Н.А., Сидорова И.С., Агеев М.Б., Тимофеев С.А., Кирьянова М.А., Морозова Е.А. Новые технологии в решении проблем преэклампсии. Акушерство и гинекология. 2022; 10: 5-13. [Nikitina N.A., Sidorova I.S., Ageev M.B., Timofeev S.A., Kiryanova M.A., Morozova E.A. New technologies in solving the problems of preeclampsia. Obstetrics and Gynecology. 2022; (10): 5-13. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2022.10.5-13.
  6. Deutsch E.W., Omenn G.S., Sun Z., Maes M., Pernemalm M., Palaniappan K.K. et al. Advances and utility of the human plasma proteome. J. Proteome Res. 2021; 20(12): 5241-63. https://dx.doi.org/10.1021/acs.jproteome.1c00657.
  7. Romero R., Erez O., Maymon E., Chaemsaithong P., Xu Z., Pacora P. et al. The maternal plasma proteome changes as a function of gestational age in normal pregnancy: a longitudinal study. Am. J. Obstet. Gynecol. 2017; 217(1): 67.e1-67.e21. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2017.02.037.
  8. Aghaeepour N., Lehallier B., Baca Q., Ganio E.A., Wong R.J., Ghaemi M.S. et al. A proteomic clock of human pregnancy. Am. J. Obstet. Gynecol. 2018; 218(3): 347.e1-347.e14. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2017.12.208.
  9. Tarca A.L., Romero R., Benshalom-Tirosh N., Than N.G., Gudicha D.W., Done B. et al. The prediction of early preeclampsia: Results from a longitudinal proteomics study. PLoS One. 2019; 14(6): e0217273. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0217273.
  10. Hedman A.M., Lundholm C., Andolf E., Pershagen G., Fall T., Almqvist C. Longitudinal plasma inflammatory proteome profiling during pregnancy in the Born into Life study. Sci. Rep. 2020; 10(1): 17819. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-020-74722-5.
  11. Стародубцева Н.Л., Бугрова А.Е., Кононихин А.С., Вавина О.В., Широкова В.А., Наумов В.А., Гаранина И.А., Лагутин В.В., Попов И.А., Логинова Н.С., Ходжаева З.С., Франкевич В.Е., Николаев Е.Н., Сухих Г.Т. Возможность прогнозирования и ранней диагностики преэклампсии по пептидному профилю мочи. Акушерство и гинекология. 2015; 6: 46-52. [Starodubtseva N.L., Bugrova A.E., Kononikhin A.S., Vavina O.V., Shirokova V.A., Naumov V.A., Garanina I.A., Lagutin V.V., Popov I.A., Loginova N.S., Khodzhaeva Z.S., Frankevich V.E., Nikolaev E.N., Sukhikh G.T. Possibility for the prediction and early diagnosis of preeclampsia from the urinary peptide profile. Obstetrics and Gynecology. 2015; (6): 46-52. (in Russian)].
  12. Прокопенко В.М. Применение протеомного анализа в акушерстве (первые результаты исследований). Российский вестник акушера-гинеколога. 2016; 16(1): 28-32. [Prokopenko V.M. Use of proteomic analysis in obstetrics: first results of investigations. Russian Bulletin of Obstetrician-Gynecologist. 2016; 16(1): 28-32. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.17116/rosakush201616128-32.
  13. Michalczyk M., Celewicz A., Celewicz M., Woźniakowska-Gondek P., Rzepka R. The Role of Inflammation in the Pathogenesis of Preeclampsia. Mediators Inflamm. 2020; 2020: 3864941. https://dx.doi.org/10.1155/2020/3864941.
  14. Cavaillon J.M., Sansonetti P., Goldman M. 100th Anniversary of Jules Bordet's Nobel Prize: tribute to a founding father of immunology. Front. Immunol. 2019; 10: 2114. https://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2019.02114.
  15. Youssef L., Miranda J., Blasco M., Paules C., Crovetto F., Palomo M. et al. Complement and coagulation cascades activation is the main pathophysiological pathway in early-onset severe preeclampsia revealed by maternal proteomics. Sci. Rep. 2021; 11(1): 3048. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-021-82733-z.
  16. Regal J.F., Gilbert J.S., Burwick R.M. The complement system and adverse pregnancy outcomes. Mol. Immunol. 2015; 67(1): 56-70. https://dx.doi.org/10.1016/j.molimm.2015.02.030.
  17. Сидорова И.С., Никитина Н.А., Унанян А.Л., Агеев М.Б., Кокин А.А. Система комплемента при физиологической беременности. Акушерство и гинекология. 2021; 6: 14-20. [Sidorova I.S., Nikitina N.A., Unanyan A.L., Ageev M.B., Kokin A.A. The complement system during physiological pregnancy. Obstetrics and Gynecology. 2021; (6): 14-20. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.6.14-20.
  18. Сидорова И.С., Никитина Н.А., Унанян А.Л., Агеев М.Б., Кокин А.А. Система комплемента при беременности, осложненной преэклампсией. Акушерство и гинекология. 2021; 8: 5-12. [Sidorova I.S., Nikitina N.A., Unanyan A.L., Ageev M.B., Kokin A.A. The complement system in preeclampsia-complicated pregnancy. Obstetrics and Gynecology. 2021; (8): 5-12. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.8.5-12.
  19. Сидорова И.С., Никитина Н.А., Агеев М.Б., Кокин А.А., Кирьянова М.А. Дисрегуляция системы комплемента при развитии преэклампсии. Акушерство и гинекология. 2022; 2: 46-58. [Sidorova I.S., Nikitina N.A., Ageev M.B., Kokin A.A., Kir'yanova M.A. Complement system dysregulation in patients with preeclampsia. Obstetrics and Gynecology. 2022; (2): 46-58. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2022.2.46-58.
  20. He Y.D., Xu B.N., Wang M.L., Wang Y.Q., Yu F., Chen Q. et al. Dysregulation of complement system during pregnancy in patients with preeclampsia: A prospective study. Mol. Immunol. 2020; 122: 69-79. https://dx.doi.org/10.1016/j.molimm.2020.03.021.
  21. Yonekura Collier A.R., Zsengeller Z., Pernicone E., Salahuddin S., Khankin E.V., Karumanchi S.A. Placental sFLT1 is associated with complement activation and syncytiotrophoblast damage in preeclampsia. Hypertens Pregnancy. 2019; 38(3): 193-9. https://dx.doi.org/10.1080/10641955.2019.1640725.
  22. Jia C., Tan Y., Zhao M. The complement system and autoimmune diseases. Chronic Dis. Transl. Med. 2022; 8(3): 184-90. https://dx.doi.org/10.1002/cdt3.24.
  23. Oncul S., Afshar-Kharghan V. The interaction between the complement system and hemostatic factors. Curr. Opin. Hematol. 2020; 27(5): 341-52. https://dx.doi.org/10.1097/MOH.0000000000000605.
  24. Krisinger M.J., Goebeler V., Lu Z., Meixner S.C., Myles T., Pryzdial E.L. et al. Thrombin generates previously unidentified C5 products that support the terminal complement activation pathway. Blood. 2012; 120(8): 1717-25. https://dx.doi.org/10.1182/blood-2012-02-412080.
  25. Ritis K., Doumas M., Mastellos D., Micheli A., Giaglis S., Magotti P. et al. A novel C5a receptor-tissue factor cross-talk in neutrophils links innate immunity to coagulation pathways. J. Immunol. 2006; 177(7): 4794-802. https://dx.doi.org/10.4049/jimmunol.177.7.4794.
  26. Huntington J.A. Chemistry and biology of heparin and heparan sulfate. Elsevier; 2005: 367-98. https://dx.doi.org/10.1016/B978-008044859-6/50014-9.
  27. Bano S., Fatima S., Ahamad S., Ansari S., Gupta D., Tabish M. Identification and characterization of a novel isoform of heparin cofactor II in human liver. IUBMB Life. 2020; 72(10): 2180-93. https://dx.doi.org/10.1002/ iub.2361.
  28. Čápová I., Salaj P., Hrachovinová I. Hereditary antithrombin deficiency in pregnancy - severe thrombophilic disorder as a danger for mother and foetus. Ceska Gynekol. 2021; 86(3): 175-82. https://dx.doi.org/10.48095/ cccg2021175.
  29. Thomas M.R., Storey R.F. The role of platelets in inflammation. Thromb. Haemost. 2015; 114(3): 449-58. https://dx.doi.org/10.1160/TH14-12-1067.
  30. Kim S.J., Davis R.P., Jenne C.N. Platelets as modulators of inflammation. Semin. Thromb. Hemost. 2018; 44(2): 91-101.https://dx.doi.org/10.1055/ s-0037-1607432.
  31. Groom K.M., David A.L. The role of aspirin, heparin, and other interventions in the prevention and treatment of fetal growth restriction. Am. J. Obstet. Gynecol. 2018; 218(Suppl. 2): S829-40. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2017.11.565.
  32. Database «Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome» (KEGG). Available at: https://www.genome.jp/kegg-bin/show_pathway?hsa04141.
  33. de Bont C.M., Boelens W.C., Pruijn G.J.M. NETosis, complement, and coagulation: a triangular relationship. Cell. Mol. Immunol. 2019; 16(1): 19-27. https://dx.doi.org/10.1038/s41423-018-0024-0.
  34. Jorch S.K., Kubes P. An emerging role for neutrophil extracellular traps in noninfectious disease. Nat. Med. 2017; 23(3): 279-87. https://dx.doi.org/ 10.1038/nm.4294.
  35. Garovic V.D., White W.M., Vaughan L., Saiki M., Parashuram S., Garcia-Valencia O. et al. Incidence and long-term outcomes of hypertensive disorders of pregnancy. J. Am. Coll. Cardiol. 2020; 75(18): 2323-34. https://dx.doi.org/6/ j.jacc.2020.03.028.
  36. Li Y.Y., Cao J., Li J.L., Zhu J.Y., Li Y.M., Wang D.P. et al. Screening high-risk population of persistent postpartum hypertension in women with preeclampsia using latent class cluster analysis. BMC Pregnancy Childbirth. 2022; 22(1): 687. https://dx.doi.org/10.1186/s12884-022-05003-4.
  37. Manousopoulou A., Abad F.S., Garay-Baquero D.J., Birch B.R., van Rijn B.B., Lwaleed B.A. et al. Increased plasma CD14 levels 1 year postpartum in women with pre-eclampsia during pregnancy: a case-control plasma proteomics study. Nutr. Diabetes. 2020; 10(1): 2. https://dx.doi.org/10.1038/s41387-019-0105-x.
  38. Wu P., Kwok C.S., Haththotuwa R., Kotronias R.A., Babu A., Fryer A.A. et al. Pre-eclampsia is associated with a twofold increase in diabetes: a systematic review and meta-analysis. Diabetologia. 2016; 59(12): 2518-26. https://dx.doi.org/10.1007/s00125-016-4098-x.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Диаграмма Volcano для квантифицированных белков плазмы крови беременных в норме и при преэклампсии.

Скачать (198KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Биологические процессы, выявленные в результате кластерного анализа дифференциально представленных в плазме крови белков у беременных в норме и при преэклампсии (https://david.ncifcrf.gov/): А - кластеры белков со значимо повышенными при преэклампсии уровнями; Б - кластеры белков со значимо сниженными при преэклампсии уровнями

Скачать (504KB)
Метаданные

© ООО «Бионика Медиа», 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах