The role of erythropoietin in the pathogenesis and treatment of iron deficiency anemia during pregnancy and in the postpartum period

Full Text

Железодефицитная анемия (ЖДА) — весьма распространенное патологическое состояние при беременности и в послеродовом периоде. В структуре гематологических заболеваний у беременных анемии составляют около 90% и в большинстве случаев являются железодефицитными [3, 17, 19]. В III триместре беременности и в раннем послеродовом периоде практически каждая женщина имеет скрытый дефицит железа, а у 30-40% развивается ЖДА [4, 15, 16, 20, 26]. По данным Минздрава РФ частота ЖДА в России за последние десять лет увеличилась в 6,3 раза, а в Санкт-Петербурге — почти в 2 раза.

Развитие анемии во время беременности обусловлено нарушением баланса железа в организме и связанно с повышенными его затратами на создание фетоплацентарного комплекса, усилением процессов обмена железа и перераспределением данного микроэлемента в пользу плода. Дефицит железа в организме беременных и родильниц сопряжен с неадекватным восполнением потерь за счет алиментарного и мобилизуемого железа.

Вначале организм беременной компенсирует свои повышенные потребности при помощи железа, сэкономленного за счет отсутствия менструаций, затем — мобилизует депо, и, наконец, повышает резорбцию до 4 мг. Как правило, повышение резорбции железа происходит в III триместре беременности, однако в случае выраженной анемии может наблюдаться и на более ранних сроках [2].

Содержание железа в организме определяет уровень кислородного обеспечения тканей. Известно, что в течение беременности потребность в кислороде возрастает на 15-33%, ЖДА усугубляет развитие гипоксии [1, 9, 14]. Состояние гемической гипоксии, повышение концентрации лактата в тканях и органах способствуют усилению продукции почками эритропоэтина (ЭПО) и, как следствие, стимуляции эритропоэза при легких формах ЖДА (18, 21).

Эритропоэтин — один из важнейших факторов роста, регулирующих различные стадии эритропоэза. Как известно, эритропоэтин является гликопротеиновым гормоном, который вырабатывается главным образом в почках и в меньшей степени в печени [7, 9, 48]. Около 90% ЭПО синтезируют эпоциты — интерстициальные фибробласты в корковом слое почек, примыкающие к проксимальному эпителию канальцев [6, 24]. Остальная часть ЭПО вырабатывается гепатоцитами и неэпителиальными клетками синусоидальных пространств, так называемыми «Ito-клетками». ЭПО контролирует эритропоэз и обеспечивает поддержание необходимого объема эритроцитарной массы в соответствии с потребностями организма в кислороде [7, 11, 13]. ЭПО абсолютно необходим для продолжения пролиферации и выживания эритроидных клеток-предшественников или так называемых

колоние образующих эритроидных единиц — CFU (colony forming units erythroid) [6, 34]. Действие ЭПО начинается на уровне эритроидных предшественников — бурст-образующей эритроидной единицы (BFU или КОЕ-е). Основным эффектом эритропоэтина является терминальная дифференциация BFU в проэритробласты, последующий выход ретикулоцитов костного мозга в кровь и превращение их в зрелые эритроциты [6].

На образование данного гормона влияют факторы нервной или гуморальной регуляции [23]. Процесс выработки ЭПО — кислородозависимый и осуществляется механизмом обратной связи. Сигналом для увеличения синтеза ЭПО служит тканевая гипоксия — в ответ на уменьшение тканевого давления кислорода ниже порогового в почках и печени активизируется большее число эпоцитов, находившихся до этого в покое, вследствие чего продуцируется дополнительное количество гормона [5, 22, 23, 40]. Снижение концентрации ЭПО в сыворотке крови наблюдается при увеличении количества красных клеток. Низкий уровень ЭПО у больного с анемией свидетельствует о его недостаточной продукции, которая в ряде случаев может сочетаться с ослаблением функции костного мозга [40, 41]. По мере нарастания тяжести заболевания данный компенсаторный механизм постепенно истощается и при анемии II-III степеней тяжести не происходит адекватной стимуляции эритроидного ростка, в результате чего анемия приобретает гипорегенераторный характер [17].

В течение всего перинатального периода эритропоэз очень зависим от тканевой оксигенации, тогда как у взрослых он может изменяться от многих сопутствующих факторов [30, 36]. В первые недели беременности ЭПО определяется в целомической жидкости в концентрациях, сравнимых с таковыми у плода и в сыворотке крови матери [28]. С 16 недель беременности ЭПО определяется в кровотоке плода. Часть циркулирующего ЭПО экскретируется в амниотическую жидкость, где его концентрация значительно ниже, но коррелирует с таковой в сыворотке крови [27, 31, 37]. Результаты исследования на изолированной перфузирующей плаценте человека не подтверждают переход ЭПО от матери к плоду через плаценту и в обратном направлении — от плода к матери [30, 33, 35]. Отмечается возможность автономной продукции гормона у плода [30, 31, 39]. Стимуляции эритропоэза у плода при лечении рекомбинантным эритропоэтином беременных с анемией не выявлено [29, 38].

Синтез эритропоэтического фактора роста — рекомбинантного эритропоэтина (РЭПО) in vitro в 1985 году позволил использовать его для эффективной и безопасной регуляции эритропоэза у больных с анемией, в том числе у беременных, родильниц, а также у недоношенных новорожденных. Однако терапия РЭПО ограничивалась высокой стоимостью зарубежных препаратов. В настоящее время появилась возможность применения отечественного препарата РЭПО (эпок- рина), не уступающего по качеству зарубежным аналогам, но имеющего гораздо более низкую стоимость.

Механизм лечебного действия препаратов РЭПО определяется активизацией деления и дифференциации клеток эритрона, влиянием на созревание предшественников эритроцитов до стадии превращения их в зрелые форменные элементы «красной» крови и стимуляцией синтеза гемоглобина. Использование РЭПО позволяет повысить эффективность лечения и уменьшить количество гемотрансфузий у больных с тяжелыми формами анемии, тем более что в настоящее время в акушерстве, так же как и в хирургии, переливание крови применяется только по жизненным показаниям [10, 12].

Уровень гемоглобина ниже 110 г/л независимо от срока беременности, как правило, требует длительной коррекции препаратами железа. Нередко терапия препаратами железа сопровождается побочными эффектами со стороны желудочно-кишечного тракта, а при парентеральном способе введения — местным раздражением тканей, аллергическими реакциями. Неэффективность лечения может быть связана как с особенностями всасывания и транспорта железа в организме, так и с недостаточностью гемопоэтического ростового фактора эритропоэтина [8, 26]. Известно, что при беременности происходит изменение количества ЭПО — рецепторов на поверхности клетки и снижение их связывающей способности [25]. При наличии анемии во время беременности и в послеродовом периоде гемоглобин может восстановиться до нормального уровня лишь спустя месяцы, даже при адекватном назначении препаратов железа [32].

Целью нашего исследования явилось определение уровня эндогенного ЭПО в сыворотке крови и клинико-лабораторная оценка эффективности препарата РЭПО (эпокрин) при ЖДА, в том числе постгеморрагической анемии у беременных и родильниц.

Материалы и методы исследования

Обследовано 160 женщин с анемией: 80 беременных в III триместре беременности и 80 родильниц. Критерием включения пациенток в исследование являлись показатели гемоглобина (70>НЬ<100 г/л) и гематокрита (Ht<30%). Среди обследованных 48,8% беременных и 45,0% родильниц имели анемию II степени (Нb 99-90 г/л), 51,2% беременных и 55,0% родильниц — анемию III степени (Нb менее 89 г/л) тяжести.

Нами были выделены по 4 группы беременных и родильниц (2 группы сравнения, в которых лечение анемии проводилось препаратами железа и витаминами и 6 основных групп, в которых применялись различные схемы терапии РЭПО, представленные в табл.1). Схемы лечения РЭПО различались по стартовой и курсовой дозам препарата, а также по интервалам между инъекциями.

В целях определения оптимальной схемы лечения проведено изучение фармакокинетики рекомбинантного ЭПО в сыворотке крови при подкожном введении различных доз эпокрина у беременных и родильниц с помощью иммуноферментного анализа на наборах реагентов «РгоСоn ЕРО-HS». Клинические анализы крови выполнялись во всех группах до начала исследования, на шестой, двенадцатый, сороковой день от начала лечения.

Результаты исследования и их обсуждение

Перед началом курса лечения у большинства обследованных женщин (72,5%) установлена гипосидеремия (Fe²⁺<8,8 ммоль/л) и только у 27,5% — нормосидеремия (Fe²⁺ 8,8-32,2 ммоль/л), несмотря на повторные в течение беременности курсы препаратов железа и витаминов для профилактики и лечения железодефицитной анемии.

Нормальная сывороточная концентрация ЭПО составляет 10-30 мМЕд/мл. Анемия является наиболее мощным стимулом повышения уровня ЭПО, находящегося в обратной зависимости с уровнем гемоглобина. Уровень ЭПО в сыворотке крови адекватно повышается лишь при уменьшении уровня гемоглобина в крови ниже 105 г/л [6, 40].

 

Рис. 1. Содержание РЭПО в сыворотке крови у беременных в разное время после введения эпокрина

 

Рис. 2. Содержание РЭПО в сыворотке крови у родильниц в разное время после введения эпокрина

 

На рис. 1 и 2 представлено исходное содержание ЭПО в сыворотке крови у беременных и родильниц за 30 минут до начала терапии эпо- крином, а затем концентрация РЭПО через разные промежутки времени после первой инъекции (1, 4, 8, 12, 24 и 48 часов).

До начала применения РЭПО концентрация эндогенного ЭПО в сыворотке крови у беременных и родильниц была повышена во всех группах (54,3±8,7 мМЕд/мл — у беременных и 57,8±8,1 мМЕд/мл — у родильниц), что характерно для больных, страдающих анемией. Достоверных различий по данному показателю до начала терапии РЭПО в группах не наблюдалось.

Известно, что для адекватной стимуляции эритропоэза у беременных с железодефицитной анемией необходимо достаточное повышение продукции ЭПО.

 

Таблица 1. Схемы лечения рекомбинантным эритропоэтином человека

Группы	Курсовая доза, (Ед/кг)	Стартовая доза, (Ед/кг)	Последующие (N 5) дозы, (Ед/кг)	Кратность выполнения инъекций	Длительность терапии, дни
I и IV	360	60	60	Через день	11
II и V	600	100	100	Через день	11
III и VI	450	150	60	Ежедневно	6

 

Исходные гематологические показатели свидетельствовали о том, что содержание ЭПО в сыворотке крови у обследованных женщин не обеспечивало адекватной стимуляции эритропоэза. Очевидно, для коррекции анемии II и III степеней тяжести необходимо более значительное повышение концентрации ЭПО.

После первой инъекции эпокрина во всех группах уже через час выявлено достоверное повышение концентрации РЭПО в сыворотке крови. Степень повышения концентрации РЭПО различалась в наблюдаемых группах и была прямопропорциональна стартовой дозе эпокрина. Максимальное содержание РЭПО в сыворотке наблюдалось в группах, где использовалась наибольшая стартовая доза препарата (150 Ед/кг). Указанная закономерность сохранялась в группах беременных и родильниц через 4, 8 и 12 часов после первой инъекции эпокрина.

По некоторым данным, биодоступность препарата различается в зависимости от способа его введения. После подкожной инъекции сывороточная концентрация РЭПО значительно ниже, чем при внутривенном введении, уровень РЭПО медленнее повышается и достигает пика между 12 и 18 часами [13]. В то же время исследования A. Huch [40] показали, что подкожное введение РЭПО не менее эффективно, чем внутривенное.

Нами установлено, что максимальная концентрация РЭПО по сравнению с исходным содержанием ЭПО в сыворотке крови (54,3±8,7 мМЕд/мл — у беременных и 57,8±8,1 мМЕд/мл — у родильниц) наблюдалась через 12 часов после подкожного введения препарата (в группах беременных — 100,1±7,1 мМЕд/мл — в I группе (р<0,01), 172,2±21,1 мМЕд/мл — во II группе (р<0,001), 212,4±22,4 мМЕд/мл — в III группе (р<0,001) и в группах родильниц — 105,1±7,1 мМЕд/мл — в IVгруппе (р<0,001), 184,2±21,1 мМЕд/мл — в V группе (р<0,001), 198,6±16,4 мМЕд/мл — в VI группе (р<0,001)). Наиболее высокие цифры РЭПО установлены в группах, где применялась максимальная стартовая доза эпокрина — 150 Ед/кг. Через 12 часов после начала терапии отмечено медленное снижение содержания РЭПО в сыворотке крови во всех основных группах, которое продолжалось и через 24 часа. Через 48 часов содержание ЭПО в сыворотке крови у беременных и родильниц в группах, где инъекции эпокрина выполнялись через день, практически вернулось к исходным значениям, несмотря на применение различных стартовых доз РЭПО (60 и 100 ЕД/кг). У женщин, получавших РЭПО ежедневно, через двое суток после первой инъекции содержание РЭПО было более чем в два раза выше по сравнению с группами, где РЭПО применялся через день. Таким образом, содержание РЭПО в сыворотке крови у беременных и родильниц достоверно различалось в зависимости от кратности инъекций эпокрина.

Выявлена положительная корреляционная зависимость между концентрацией РЭПО в сыворотке крови через четыре (r=0,3) и восемь (r=0,3) часов после введения препарата и количеством ретикулоцитов через двенадцать дней от начала терапии эпокрином. Содержание РЭПО в сыворотке крови также имело положительную корреляцию с количеством эритроцитов (r=0,4) и уровнем гематокрита (r=0,3) через двенадцать и сорок восемь часов и уровнем гемоглобина (r=0,5) через двенадцать дней после первой инъекции РЭПО.

Имеются данные о том, что клиническая эффективность РЭПО в основном определяется курсовой дозой препарата и не зависит от частоты выполняемых инъекций [30]. Мы провели анализ влияния частоты введения и курсовой дозы препарата (360, 450 или 600 ЕД/кг) на эффективность терапии РЭПО, которая определялась улучшением гематологических показателей (уровнем гемоглобина, гематокрита, количеством ретикулоцитов и эритроцитов) и уменьшением клинических проявлений анемии у беременных и родильниц на фоне лечения эпокрином. Изучение фармакокинетики РЭПО показало, что ежедневные инъекции Эпокрина приводят к стабильно высокому уровню РЭПО в сыворотке крови на протяжении всего курса лечения, что обеспечивает постоянную стимуляцию эритрона. При использовании максимальной стартовой дозы в течение первых двух суток в сыворотке крови наблюдалась наивысшая концентрация РЭПО. При этом во всех группах беременных и родильниц был отмечен наибольший прирост уровней гемоглобина, гематокрита, количества ретикулоцитов и эритроцитов.

Следует отметить, что приросты основных гематологических показателей в группах, получавших РЭПО, через 12 и 40 дней от начала терапии достоверно превышали аналогичные показатели в группах сравнения. Причем максимальное увеличение показателей красной крови наблюдалось в группах, получавших эпокрин в курсовых дозах 450 и 600 Ед/кг (рис. 3).

 

Рис. 3. Относительный прирост гематологических показателей у беременных через 40 дней от начала курса лечения эпокрином

* — р<0,05, ** — р<0,01, *** — р<0,001 по сравнению с группой сравнения

 

Улучшение основных показателей «красной» крови сопровождалось достоверным уменьшением частоты клинических проявлений анемии. У больных, получавших терапию эпокрином, получен более длительный и выраженный результат, чем в группах сравнения. Таким образом, положительная динамика клинических проявлений и гематологических показателей анемии у больных, получавших РЭПО, свидетельствует о клинической эффективности препарата.

Заключение

Исследование ЭПО в сыворотке крови у беременных и родильниц с железодефицитной анемией II—III степеней тяжести показало, что уровень эндогенного ЭПО не обеспечивает стимуляцию эритропоэза, достаточную для компенсации анемии. В связи с этим применение РЭПО для лечения железодефицитной, в том числе постгеморрагической анемии у беременных и родильниц, приводящее к повышению содержания ЭПО в сыворотке крови и активизации эритрона, патогенетически обосновано. Эффективность проводимой терапии подтверждается положительной динамикой гематологических показателей (приростом количества ретикулоцитов, эритроцитов, уровней гемоглобина, гематокрита) и определяется стартовой, курсовой дозой и кратностью введения препарата РЭПО. Наибольшую эффективность терапии железодефицитной анемии у беременных и родильниц обеспечивает шестидневный курс лечения ежедневными подкожными инъекциями эпокрина в курсовой дозе 450 Ед/кг веса в комплексе с препаратами железа (200 мг/сут Fe²⁺). Первая доза РЭПО составляет 150 Ед/кг, последующие пять — по 60 Ед/кг.

About the authors

Eduard K. Ailamazyan

Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Professor, Department of Obstetrics and Gynecology

 

Russian Federation, Saint Petersburg

М. A. Tarasova

Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Saint Petersburg

А. А. Zaitsev

State Medical University named after acad. I.P. Pavlova

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Saint-Petersburg

А. V. Samarina

State Medical University named after acad. I.P. Pavlova

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Saint-Petersburg

References

Supplementary files