Отправить статью по E-mail 
Состав коллагенов плаценты у родильниц с ожирением, получивших родоразрешение в Перинатальном центре Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета с 2018 по 2021 г.
- Авторы: Петренко Ю.В.1, Иванов Д.О.1, Полякова В.О.2, Новикова В.П.1, Федотова Е.П.1, Демченкова О.А.1, Леваднева М.И.1, Тарханова Е.Б.1
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
- Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии
- Выпуск: Том 15, № 1 (2024)
- Страницы: 29-36
- Раздел: Оригинальные статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/pediatr/article/view/634841
- DOI: https://doi.org/10.17816/PED15129-36
- ID: 634841
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Актуальность. Актуальность проблемы ожирения связана с высокой частотой и неуклонным ростом данной патологии в популяции. Эпигенетическое влияние материнского ожирения на течение беременности и родов, а также на состояние плода и новорожденного в настоящее время изучается. В данной статье анализируются изменения состава соединительной ткани плаценты на фоне ожирения беременных и родильниц.
Цель — выявить особенности состава коллагенов плаценты у женщин, имевших ожирение до беременности и на момент родов, получивших родоразрешение в Перинатальном центре Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета с 2018 по 2021 г., для оценки потенциальных неблагоприятных рисков для плода, прогноза осложнений в период беременности и в постнатальном периоде для матери.
Материалы и методы. Проведено гистологическое исследование плацент женщин с ожирением (18 пациенток) и с нормальным индексом массы тела (18 пациенток), родивших доношенных младенцев в Перинатальном центре Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета с 2018 по 2021 г. с последующим иммуногистохимическим исследованием. Окрашивание препаратов плаценты проводили по стандартному иммуногистохимическому протоколу, с использованием первичных антител к коллагену I–IV типов.
Результаты. При микроскопическом исследовании ворсин хориона достоверных различий наличия хронического воспаления и нарушения ангиогенеза между группами не выявлено. При изучении уровней экспрессии коллагенов были обнаружены следующие различия: в группе беременных пациенток с ожирением оптическая плотность свечения и площадь распределения для коллагенов I–III типов в плаценте была достоверно выше, при этом для коллагена IV типа — достоверно ниже по сравнению с контрольной группой.
Выводы. Выявлены следующие особенности формирования соединительной ткани в плаценте у матерей с ожирением: увеличение продукции коллагена I–III типов и уменьшение продукции коллагена IV типа. Полученные результаты свидетельствуют о более раннем функционально-морфологическом изменении плаценты, чем те, что выявляются стандартными гистологическими методиками.
Ключевые слова
Полный текст
АКТУАЛЬНОСТЬ
Актуальность проблемы патологии беременности на фоне ожирения связана с ростом частоты ожирения в российской популяции [1, 3, 4]. Изучаются как генетические, так и эпигенетические предикторы ожирения [7], роль материнского ожирения в формировании заболевания у детей [11, 12]. В настоящее время установлено, что ожирение матерей является фактором риска патологического течения беременности, рождения маловесных новорожденных и новорожденных с массой тела более 4 кг, заболеваний детей в периоде новорожденности и в более старшем возрасте [11]. Неблагоприятные перинатальные исходы при ожирении матери связаны с изменением морфологической структуры и функционального состояния плаценты: уменьшением числа ворсин и их хроническим воспалением, нарушением ангиогенеза, плацентарной недостаточностью, нарушением экспрессии адипокинов, оперирующих в системе мать – плацента – плод [10, 12, 15, 16]. Изменения плаценты описаны при различных патологических состояниях беременности [8, 17]; выявлена роль нарушения формирования соединительной ткани в плаценте, в развитии плацентарной недостаточности [2, 18, 19].
Коллаген относится к фибриллярным белкам, молекула которого включает 3 пептидные спиралевидные цепи, состоящие из 1 тыс. аминокислотных остатков в каждой. Из них формируется плотная спираль второго порядка с параллельной ориентацией цепей, между которыми присутствуют водородные связи [6]. Коллаген синтезируется в фибробластах; он является компонентом экстрацеллюлярного матрикса [14]. Наиболее распространены интерстициальные (фибриллярные) коллагены I, II, III, V, XI типов. Эндотелиальные клетки базальной мембраны продуцируют коллаген IV типа, выполняющий специфическую структурную функцию [14] и играющий основную роль в сохранении целостности эпителия. Коллаген IV типа единственный имеет в своем составе аминокислоту лизин и не дезаминируется. Выработка лизина усиливается при гипоксии, урогенитальной инфекции, гормональных сдвигах [14]. За счет эластических свойств коллагена IV типа сосуды плаценты могут адаптивно деформироваться в широких пределах [13]. Коллаген IV типа — основной компонент разрушенных участков плаценты, что, вероятно, позволяет ей сохранять эластичность [9]. При патологии коллаген IV типа может замещать коллагены I и III типов, которые также выполняют структурную функцию. Это рассматривается как индикатор компенсации. Основным коллагеном, образующим каркас плаценты, является коллаген I типа, экспрессирующийся в якорных и базальных частях ворсин. Задержка роста плода сопровождается снижением содержания коллагена I в центральной зоне плаценты; в парацентральных зонах он экспрессирован в центральной части ворсин и не экспрессируется в периферических зонах котиледонов. В краевых зонах коллаген I экспрессируется в центральной части ворсин, однако меньше, чем в парацентральной зоне [9]. Недостаточная экспрессия коллагена I типа, обладающего наибольшей механической плотностью, в центральной части плаценты и избыточная в краевых зонах свидетельствует о нарушении развития плаценты [2].
Коллаген III типа распределен в плаценте крайне неравномерно (различается в 2–4 раза) и даже может полностью отсутствовать. Предполагается, что адаптивная изменчивость морфологической структуры плаценты может быть связана с дифференциальной зональностью экспрессии коллагена III типа [2].
Проводились иммуногистохимические исследования коллагенов в плаценте при различных перинатальных состояниях: гипоксии плода в родах, асфиксии при рождении, переношенной беременности, при неблагоприятном течении периода ранней неонатальной адаптации [2, 5, 17, 18]. В то же время, исследований состояний коллагеногенеза у женщин с ожирением не проводилось.
Цель исследования — выявить патоморфологические особенности и оценить состав коллагенов плаценты у женщин, имевших ожирение до беременности и на момент родов, получивших родоразрешение в Перинатальном центре Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета (СПбГПМУ) с 2018 по 2021 г., для определения риска неблагоприятных исходов беременности и постнатальных осложнений.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Проведено гистологическое исследование 18 плацент женщин, имеющих ожирение (группа 1) и 18 плацент женщин с нормальным индексом массы тела (группа 2), родивших доношенных младенцев в перинатальном центре СПбГПМУ с 2018 по 2021 г. Биопсийный материал исследуемой части плацент объемом 1 см3 фиксировали в 10 % нейтральном забуференном формалине (рН 7,2), обезвоживали с помощью автоматической станции проводки материала LeicaTP1020 и заливали в парафин. Парафиновые срезы толщиной 4–6 мкм помещали на предметные стекла, покрытые пленкой из поли-L-лизина (Sigma, США) для последующего иммуногистохимического (ИГХ) исследования. Окрашивание препаратов плаценты проводили по стандартному ИГХ-протоколу, с использованием первичных антител к коллагену I типа (1 : 100, Abcam), коллагену II типа (1: 50, Abcam), коллагену III типа (1 : 100, Abcam), коллагену IV типа (1 : 100, Abcam). В качестве вторичных антител использовали антитела, конъюгированные с флуорохромами: Alexa Fluor 488 (1 : 1000, Abcam, США). Ядра клеток докрашивали Hoechst 33258 (Sigma, США). Далее проводили морфометрическое исследование микрофотографий с использованием системы компьютерного анализа микроскопических изображений, состоящей из микроскопа Zeiss Fluoview CM FV300-IX70, цифровой камеры Olympus и программного обеспечения с открытым исходным кодом ImageJ 1.53 (US National Institutes of Health). В каждом срезе в пяти полях зрения оценивали следующие показатели: оптическую плотность экспрессии, значение рассчитывалось автоматически в соответствии с законом Бугера – Ламберта – Бера; использование индикатора, так называемой оптической плотности выражения (у. е.), для анализа оптических параметров микрофотографий является приемлемым, поскольку измерения проводятся по аналогии со спектрофотометрическим анализом; область относительного выражения, рассчитывается как отношение площади иммунопозитивных клеток к общей площади препарата:
После чего вычисляли средние величины исследуемых показателей.
Статистическую обработку материала проводили с использованием стандартных методов математической статистики и программы Jamovi 2.3.21. Описание количественных данных представлено в виде средневыборочного значения, стандартного отклонения и 95 % доверительного интервала в виде М ± σ (95 % ДИ) и в виде медианы (Ме) и квартилей Q1 и Q3 в формате Ме [Q1; Q3]. Для проверки гипотезы о нормальности распределения применяли критерии Шапиро – Уилка и Колмогорова – Смирнова. Для сравнения независимых выборок применялся критерий Стьюдента (с поправкой Уэлча, если были различные дисперсии) или Манна – Уитни в зависимости от типа распределения.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Возраст женщин (34,4 ± 4,8 и 32,5 ± 4,7 года; р = 0,240), масса плаценты (611,3 ± 128,1 и 610,6 ± 141,8 г; р = 0,988), плодово-плацентраный индекс (0,168 ± 0,023 и 0,164 ± 0,022; р = 0,636) и морфологические показатели плаценты, характеризующие состояние ворсин, признаки хронического воспаления нарушения ангиогенеза и перинатальные риски, не имели значимых различий в изучаемых группах.
Таблица. Экспрессия коллагенов в плаценте женщин с ожирением
Table. Collagen expression in the placenta of obese women
Показатель / Indicators | Группа 1 / Group 1 (n = 18) | Группа 2 / Group 2 (n = 18) | p |
Коллаген I типа / Type I collagen | |||
Площадь экспрессии, % / Expression area, % (Me [Q1; Q3]) | 64,70 ± 2,88 (95 % ДИ/CI 63,27–66,13) | 58,29 ± 3,54 (95 % ДИ/CI 56,53–60,05) | <0,001 |
Оптическая яркость, у. е. / Optical brightness, c. u. (Me [Q1; Q3]) | 83,78 ± 4,88 (95 % ДИ/СI 81,36–86,21) | 76,78 ± 3,62 (95 % ДИ/CI 74,98–78,58) | <0,001 |
Коллаген II типа / Type II collagen | |||
Площадь экспрессии, % / Expression area, % (Me [Q1; Q3]) | 15,74 ± 6,92 (95 % ДИ/CI 12,30–19,19) | 8,33 ± 4,37 (95 % ДИ/CI 6,16–10,51) | <0,001 |
Оптическая яркость, у. е. / Optical brightness, c. u. (Me [Q1; Q3]) | 10,38 ± 5,22 (95 % ДИ/CI 7,78–12,97) | 5,74 ± 5,27 (95 % ДИ/CI 3,12–8,36) | 0,008 |
Коллаген III типа / Type III collagen | |||
Площадь экспрессии, % / Expression area, % (Me [Q1; Q3]) | 34,72 ± 3,01 (95 % ДИ/CI 33,22–36,21) | 24,92 ± 5,30 (95 % ДИ/CI 22,29–27,55) | <0,001 |
Оптическая яркость, у. е. / Optical brightness, c. u. (Me [Q1; Q3]) | 19,60 ± 3,97 (95 % ДИ/ CI 17,63–21,57) | 18,96 ± 6,35 (95 % ДИ/CI 15,80–22,12) | 0,521. |
Коллаген IV типа / Type IV collagen | |||
Площадь экспрессии, % / Expression area, % (Me [Q1; Q3]) | 9,64 ± 1,48 (95 % ДИ/CI 8,91–10,38) | 13,25 ± 3,14 (95 % ДИ/CI 11,68–14,81) | <0,001 |
Оптическая яркость, у. е. / Optical brightness, c. u. (Me [Q1; Q3]) | 6,17 ± 0,63 (95 % ДИ/CI 5,85–6,49) | 6,97 ± 0,96 (95 % ДИ/CI 6,50–7,45) | 0,005 |
Приложение. ДИ — доверительный интервал. Note. CI — confidence interval. | |||
При анализе состава соединительной ткани плаценты обнаружены различия в выраженности (оптическая яркость) и площади экспрессии коллагенов I–IV типов. Результаты представлены в таблице и на последующих диаграммах (рис. 1).
Рис. 1. Диаграммы экспресии коллагенов в плаценте женщин с ожирением
Fig. 1. Diagrams of collagen expression in the placenta of obese women
Клинические примеры иммуногистохимических исследований представлены на рис. 2.
Рис. 2. Клинические примеры исследований экспрессии коллагенов в плаценте: a — экспрессия коллагена I типа в плаценте пациентки К. Н., 34 года, ИМТ 32; b — экспрессия коллагена I типа в плаценте пациентки А. П., 20 лет, ИМТ 21; c — экспрессия коллагена II типа в плаценте пациентки О. В., 31 год, ИМТ 34; d — экспрессия коллагена II типа в плаценте пациентки А. С., 32 года, ИМТ 23; e — экспрессия коллагена III типа в плаценте пациентки И. В., 30 лет, ИМТ 29; f — экспрессия коллагена III типа в плаценте пациентки В. П., 28 лет, ИМТ 24; g — экспрессия коллагена IV типа в плаценте пациентки О. В., 31 год, ИМТ 34; h — экспрессия коллагена IV типа в плаценте пациентки А. С., 32 года, ИМТ 23. Докрашивание ядер DAPI, увеличение ×20
Fig. 2. Clinical examples of the studies on collagen expression in the placenta: a — expression of type I collagen in placenta of patient K. N., 34 y. o., BMI 32; b — expression of type I collagen in the placenta of A. P., 20 y. o., BMI 21; c — expression of type II collagen in the placenta of patient O. V., 31 y. o., BMI 34; d — expression of type II collagen in the placenta of patient A. S., 32 y. o., BMI 23; e — expression of type III collagen in the placenta of patient I. V., 30 y. o., BMI 29; f — expression of type III collagen in the placenta of patient V. P., 28 y. o., BMI 24; g — expression of type IV collagen in the placenta of patient O. V., 31 y. o., BMI 34; h — expression of type IV collagen in placenta of patient A. S., 32 y. o., BMI 23. Additional nuclear staining with DAPI, magnification ×20
ВЫВОДЫ
При патоморфологическом исследовании плацент в группе беременных с ожирением и в группе беременных с нормальным индексом массы тела достоверных различий обнаружено не было. Однако были выявлены следующие особенности состава соединительной ткани в плаценте у матерей с сопутствующим ожирением: увеличение продукции коллагенов I–III типов и уменьшение продукции коллагена IV типа. Выявляемые ИГХ-методом изменения соотношения коллагенов характеризовали более ранние функционально-морфологические изменения плаценты, чем те, что выявляются стандартными гистологическими методиками, в связи с чем могут быть использованы в качестве предикторов неблагоприятных исходов беременности и осложнений в постнатальном периоде.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.
Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведенным исследованием и публикацией настоящей статьи.
ADDITIONAL INFORMATION
Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study.
Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.
Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.
Об авторах
Юрий Валентинович Петренко
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Email: alez1964@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8623-4574
SPIN-код: 1644-1394
кандидат мед. наук, доцент кафедры неонатологии с курсами неврологии и акушерства-гинекологии ФП и ДПО
Россия, 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2Дмитрий Олегович Иванов
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Email: doivanov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0060-4168
SPIN-код: 4437-9626
доктор мед. наук, профессор, главный внештатный специалист-неонатолог Минздрава России, ректор, заведующий кафедрой неонатологии с курсами неврологии и акушерства-гинекологии ФП и ДПО
Россия, 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2Виктория Олеговна Полякова
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии
Email: vopol@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8682-9909
SPIN-код: 5581-5413
доктор биол. наук, профессор, профессор РАН, заместитель директора по научной работе
Россия, Санкт-ПетербургВалерия Павловна Новикова
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: novikova-vp@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0992-1709
SPIN-код: 1875-8137
доктор мед. наук, профессор, заведующая кафедрой пропедевтики детских болезней с курсом общего ухода за детьми
Россия, 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2Елена Павловна Федотова
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Email: Kris6060@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2975-1014
кандидат мед. наук, доцент кафедры патологической анатомии с курсом судебной медицины им. Д.Д. Лохова
Россия, 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2Ольга Алексеевна Демченкова
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Email: dnwhelga@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-2686-5785
SPIN-код: 5092-4778
лаборант кафедры пропедевтики детских болезней с курсом общего ухода за детьми
Россия, 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2Марина Ивановна Леваднева
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Email: m-lev11@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6716-7567
SPIN-код: 2780-6674
заведующая отделением физиологии новорожденных ПЦ Клиники
Россия, 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2Елена Борисовна Тарханова
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Email: kasablanka85@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-6338-2558
врач-неонатолог отделения физиологии новорожденных ПЦ Клиники
Россия, 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2Список литературы
- Абдулхабирова Ф.М., Абросимов А.Ю., Александрова Г.Ф., и др. Эндокринология: Российские клинические рекомендации. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2016. 592 c. EDN: YPFEXX
- Буркитова А.М., Полякова В.О., Болотских В.М., Кветной И.М. Особенности строения плаценты при переношенной беременности // Журнал акушерства и женских болезней. 2019. Т. 68, № 6. С. 73–86. EDN: TAGSLQ doi: 10.17816/JOWD68673-86
- Волощук И.Н. Морфологические основы и патогенез плацентарной недостаточности: автореф. … дис. доктора мед. наук. Москва, 2002. 48 с. EDN: NHGWNN
- Грицинская В.Л., Новикова В.П., Хавкин А.И. К вопросу об эпидемиологии ожирения у детей и подростков (систематический обзор и мета-анализ научных публикаций за 15-летний период) // Вопросы практической педиатрии. 2022. Т. 17, № 2. С. 126–135. EDN: BTFVGE doi: 10.20953/1817-7646-2022-2-126-135
- Краснопольский В.И., Новикова С.В., Савельев С.В., Баринова И.В. Определение роли коллагена в формировании плацентарной недостаточности // Российский вестник акушера-гинеколога. 2007. Т. 7, № 5. С. 17–23. EDN: ICEIST
- Мазуров В.И. Биохимия коллагеновых белков. Москва: Медицина, 1974. 248 c. EDN: ZFXVSR
- Новикова В.П., Гурова М.М. Мультидисциплинарные проблемы ожирения у детей. Санкт-Петербург, 2018. 582 с. EDN: YWKXOX
- Новикова С.В., Савельев С.В. К вопросу о структурных основах, определяющих функциональные проявления плацентарной недостаточности // РМЖ. Мать и дитя. 2014. Т. 22, № 14. С. 1030. EDN: SKBOAV
- Новикова С.В. Современные проблемы родоразрешения женщин с фетоплацентарной недостаточностью: автореф. … дис. доктора мед. наук. Москва, 2005. 47 с. EDN: NQCBMF
- Петренко Ю.В., Прокопьева Н.Э., Ковалева В.В., Ковалева В.В. Особенности адипонектина в системе мать–плацента–плод // Университетский терапевтический вестник. 2023. Т. 5, № 3. С. 41–49. EDN: MOHAVQ doi: 10.56871/UTJ.2023.42.20.004
- Петренко Ю.В., Новикова В.П., Полунина А.В. Ожирение у матерей и здоровье детей разного возраста // Педиатр. 2018. Т. 9, № 3. С. 24–27. EDN: RVJCIH doi: 10.17816/PED9324-27
- Петренко Ю.В., Прокопьева Н.Э., Иванов Д.О., и др. К вопросу о фетальном программировании ожирения у детей // Forcipe. 2022. Т. 5, № S2. С. 399–400. EDN: EQKSVB
- Петрова В.Д. Недержание мочи у женщин (этиопатогенез, клиника, диагностика, лечение): автореф. дис. … доктора мед. наук. Москва, 2005. 48 с. EDN: NQCJOZ
- Савельев С.В., Буянова С.Н., Бабунашвили Е.Л., Мгелиашвили М.В. Определение роли коллагена IV типа в патогенезе миомы матки // Российский вестник акушерства и гиникологии. 2005. Т. 5, № 4. С. 7–10.
- Смирнова Н.Н., Куприенко Н.Б., Новикова В.П., Хавкин А.И. Плацента как орган-мишень материнского ожирения // Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2021. Т. 20, № 5. С. 93–99. EDN: WSJGRO doi: 10.20953/1726-1678-2021-5-93-99
- Смирнова Н.Н., Куприенко Н.Б., Петренко Ю.В., Новикова В.П. Материнское ожирение и система «мать–плацента–плод»: доказанные механизмы влияния // Children’s Medicine of the North-West. 2021. Т. 9, № 3. С. 31–39. EDN: ZZIDYA
- Edu A., Teodorescu C., Dobjanschi C.G., et al. Placenta changes in pregnancy with gestational diabetes // Rom J Morphol Embryol. 2016. Vol. 57, N. 2. P. 507–512.
- Ortega M.A., Asúnsolo Á., Álvarez-Rocha M.J., et al. Remodelling of collagen fibres in the placentas of women with venous insufficiency during pregnancy // Histol Histopathol. 2018. Vol. 33, N. 6. P. 567–576. doi: 10.14670/HH-11-948
- Shi J.W., Lai Z.Z., Yang H.L., et al. Collagen at the maternal-fetal interface in human pregnancy // Int J Biol Sci. 2020. Vol. 16, N. 12. P. 2220–2234. doi: 10.7150/ijbs.45586
Дополнительные файлы
