Автореферат и диссертация по медицине (14.01.01) на тему:Задержка роста плода: молекулярно-генетические особенности, факторы риска, прогнозирование

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Кемеровская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

04201455547

На правах рукописи

Бикметова Екатерина Сергеевна

ЗАДЕРЖКА РОСТА ПЛОДА: МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ФАКТОРЫ РИСКА, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ

14.01.01 - акушерство и гинекология

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель:

д-р мед. наук, профессор Артымук Наталья Владимировна

Кемерово - 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................4

ГЛАВА 1 ЗАДЕРЖКА РОСТА ПЛОДА: ПОНЯТИЕ, ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, ДИАГНОСТИКА, КЛИНИКО-АНАМНЕСТИЧЕСКИЕ И МОРФО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ФАКТОРЫ РИСКА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).........................................................................................12

1.1 Понятие и эпидемиология задержки роста плода.....................................12

1.2 Современные подходы к диагностике задержки роста плода и определению

функционального состояния плода....................................................15

1.3 Течение беременности и исходы родов при задержке роста плода..................23

1.4 Морфологические особенности плаценты и пуповины при задержке роста

плода.........................................................................................26

1.5 Генетические аспекты задержки роста плода.........................................32

1.6 Факторы риска и возможности прогнозирования задержки роста плода.......36

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ КЛИНИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.............................................................................40

2.1 Дизайн исследования......................................................................40

2.2 Краткая характеристика объекта исследования......................................42

2.3 Методы и объемы клинических, инструментальных и лабораторных

исследований...............................................................................47

2.3.1 Методы анализа медицинской документации..............................47

2.3.2 Методы клинического обследования........................................48

2.3.3 Инструментальные методы исследования ..................................48

2.3.4 Лабораторные методы исследования.........................................50

2.3.5 Морфологическое исследование плаценты.................................51

2.3.6 Статистическая обработка данных............................................53

ГЛАВА 3 ЧАСТОТА, СТРУКТУРА, КЛИНИЧЕСКИЕ, МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ, МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПАЦИЕНТОК С ЗАДЕРЖКОЙ РОСТА ПЛОДА....................................57

3.1 Частота и структура задержки роста плода в стационаре высокого риска.....57

3.2 Особенности течения беременности, функциональное состояние плода и

исходы родов при задержке роста плода...........................................60

3.2.1 Особенности течения беременности при задержке роста плода.........60

3.2.2 Функциональное состояние плода при задержке роста....................62

3.2.3 Исходы родов при задержке роста плода......................................69

3.3 Особенности морфологической структуры плаценты при задержке роста

плода........................................................................................77

3.4 Пролиферативная активность эндотелия вены пуповины при задержке роста

плода.......................................................................................83

3.5 Анализ аллельных вариантов генов цитохромов Р450: СУР 1А1, СУР 1А2,

СУР 19А1 у женщин с задержкой роста плода.....................................86

ГЛАВА 4 ФАКТОРЫ РИСКА И КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАДЕРЖКИ РОСТА ПЛОДА..............................93

4.1 Факторы риска задержки роста плода..................................................93

4.2 Компьютерная программа прогнозирования задержки роста плода..............97

4.3 Сравнительная оценка информативности определения факторов риска,

генетических маркеров и компьютерной программы в прогнозировании

задержки роста плода.................................................................102

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...............................................................................105

ВЫВОДЫ.......................................................................................111

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ................................................ИЗ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ...............................................................114

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................117

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Перинатальная медицина легла в основу улучшения здоровья будущих поколений во всех странах мира. Главной ее целью является не просто борьба с перинатальной смертностью, а улучшение здоровья плода, новорожденного и снижение заболеваемости и смертности в отдаленном периоде у взрослых. На рубеже XX-XXI веков отмечается нарастание процессов старения в обществе за счет высокого уровня детской и младенческой смертности, роста заболеваемости и инвалидизации популяции, которые в России сохраняются на достаточно высоком уровне, невзирая на проводимые мероприятия. Уровень и структура перинатальной смертности - один из основных качественных показателей здоровья поколения, характеризуют состояние неонатальной и акушерской помощи [В. Е. Радзинский, 2011]. В 2009 году в мире произошло около 2,6 миллионов случаев мертворождения. За последнее десятилетие этот показатель мало изменился. Пятью основными причинами мертворождения являются осложнения родов, инфекции во время беременности, артериальная гипертепзия и диабет, задержка роста плода (ЗРП) и врожденные аномалии. По данным анализа, проведенного при участии Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), возможно предотвращение 1,1 миллиона случаев, в том числе более 100 000 -путем раннего выявления, наблюдения и своевременного родоразрешения беременных с ЗРП [WHO, 2011].

ЗРП является одной из главных проблем современного акушерства и неонатологии, и причина тому - неблагоприятное течение раннего неопатального периода, высокая частота перинатальной заболеваемости и смертности [Э. К. Айламазян, 2009; В. Е. Радзинский, 2011; A. Fukushima, 2011; Е. Cosmi, 2011]. В среднем каждый десятый младенец рождается преждевременно и/или с ЗРП [Е. Morsing, 2011]. Среди мертворожденных плодов 20-50% имеют ЗРП. Перинатальная смертность при ЗРП в 3-10 раз выше, а заболеваемость на 1-ом

году жизни в 2-8 раз превышает среднестатистические показатели [I. Bernstein, 2011]. Последствия длительного страдания плода при ЗРП обуславливают в постнатальном периоде нарушение адаптации, снижение сопротивляемости организма, приводящее к отклонению физического, соматического и нервно-психического развития [И. ТО. Баева, 2009; Е. Morsing, 2011].

В настоящее время доказано влияние ЗРП на развитие различных гормонально-метаболических, сосудистых нарушений во взрослом организме: повышение артериального давления, нарушение толерантности к глюкозе, ожирение [А. Е. Черемисин, 2009; M. G. Ross, 2008]. Раскрытие механизмов формирования ЗРП позволит патогенетически обосновать методологию профилактики и тактики ведения пациенток, что особенно актуально в свете перехода РФ на рекомендованные ВОЗ критерии живорожденности, неонатальной и младенческой смертности.

ЗРП, как генетически обусловленное осложнение беременности, - одна из новейших концепций. Доказано, что полиморфизм генов метаболизма эстрогенов предопределяет неблагоприятное течение и исходы беременности: выкидыши на ранних сроках, возникновение плацентарной дисфункции (ПД) [А. Г. Тришкин, 2012; И. Н. Носкова, 2012]. Предполагается, что полиморфизм генов метаболизма эстрогенов является предиктором возникновения ЗРП. Обнаружение специфических маркеров позволит выявлять генетическую предрасположенность, прогнозировать, проводить профилактику на догравидарном этапе и диагностировать ЗРП на ранних сроках гестации, что в свою очередь может способствовать снижению уровня перинатальной заболеваемости и смертности, а также дать возможность прогнозировать и профилактировать отдаленные последствия и заболеваемость у взрослых.

Степень разработанности темы исследования

Изучены гены системы гемостаза: гены протромбина [111, 188], фактора Лейдена [31], ген ингибитора активатора плазминогена-1 (PAI-1) [65, 212]; ген ангиотензинпревращающего фермента (АСЕ), участвующий в регуляции тонуса сосудов [42, 101, 216], ген ангиотензиногена [82]; гены ферментов метаболизма

фолиевой кислоты и цианокобаламина: ген метилентетрагидрофолатредуктазы (MTI-IFR) и др. [93, 184]; ген внеклеточной супероксиддисмутазы-3 (SOD-3) [96]; ген инсулиноподобного фактора роста-1 (IGF-1) [90]; гены монокарбоксилатных транспортеров гормонов щитовидной железы (МСТ-10 и МСТ-8) [134]; ген гипофизарного гормона роста (GH-1) [95], - которые прямо или опосредованно предрасполагают к возникновению ЗРП.

Полиморфизмы генов цитохрома Р450 при ЗРП изучены в единичных исследованиях: ген фермента 17а-гидролазы (17,20-лиазы) (CYP17) [83, 145, 187], CYP1A1 [80, 190] и ген глутатионсульфотрансфераз (GSTM1, GSTT1) [80]. Работы по оценке информативности и прогностической значимости определения этих полиморфизмов отсутствуют.

В настоящее время проведено большое количество исследований по определению факторов риска ЗРП, методов диагностики и менеджмента, однако отсутствует четкая система прогнозирования, обладающая высокой информативностью, недостаточно изучены прогностические возможности генетических и гормональных методов исследования применительно к практической медицине.

Таким образом, изучение особенностей метаболизма эстрогенов и их генетической детерминанты, сравнительная оценка информативности различных подходов к прогнозированию неблагоприятных перинатальных исходов у женщин с ЗРП позволят более дифференцированно подходить к формированию групп риска, проводить расширенное антенатальное наблюдение и своевременно решать вопросы о методах и сроках родоразрешения.

Цель исследования - разработать, внедрить и оценить информативность программы прогнозирования задержки роста плода. Задачи исследования: 1. Определить частоту и структуру задержки роста плода у женщин Кемеровской области с доношенной и недоношенной беременностью, родоразрешенных в стационаре III уровня.

2. Оценить особенности течения беременности, родов и перинатальные исходы у женщин с задержкой роста плода.

3. Выявить особенности морфологической структуры плаценты и пролиферативной активности эндотелия вены пуповины.

4. Изучить частоты аллельных вариантов генов, кодирующих ферменты метаболизма эстрогенов: CYP1A1, CYP1A2, CYP19A1 у женщин с задержкой роста плода.

5. Установить факторы риска, разработать, внедрить и оценить информативность компьютерной программы прогнозирования задержки роста плода.

Научная новизна

Впервые установлено, что частота задержки роста плода у женщин Кемеровской области, родоразрешенных в стационаре III уровня, составляет 5,9%, в том числе при доношенной беременности - 5,1%, при недоношенной - 14,2%. Выявлено, что в структуре задержки роста плода у доношенных новорождённых преобладает I степень (57,3%) и асимметричная форма (63,6%).

Расширены представления о механизме формирования задержки роста плода. Установлено, что женщины с задержкой роста плода не имеют статистически значимых особенностей полиморфизма генов цитохрома Р450, однако выявлена тенденция к увеличению частоты встречаемости мутаптных генотипов CYP1A1 *2А (Т3801С, rs4646903) Т/С, CYP1A2*JF (С163А, rs762551) С/А, CYP19A1 (С40824Т, rs2470152) С/Т и Т/Т. Впервые показано, что женщины с задержкой роста плода обладают низкой пролиферативной активностью эндотелиальных клеток вены пуповины человека (IIUVEC).

Установлено, что женщины с доношенной беременностью и задержкой роста плода имеют определенные морфологические особенности плаценты: плацентарную недостаточность с преобладанием гиперпластического варианта и субкомпенсированной формы (при асимметричной форме - 45,1% при симметричной - 71,8%), преобладание гематогенного пути инфицирования последа (при асимметричной форме - 62,8%, при симметричной - 62,5%) при

сходной частоте плацентарной недостаточности и инфекционных поражений плаценты относительно женщин без задержки роста плода.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическое значение работы состоит в установлении клинико-анамнестических и молекулярно-генетических особенностей женщин с задержкой роста плода.

Выявлены факторы риска задержки роста плода в Кемеровской области, установлено, что наиболее чувствительный клинико-анамнестический показатель на догравидарном этапе - наличие преждевременных родов в анамнезе (88,9%), а наиболее специфичный - курение (83,6%).

С применением логистической регрессии разработана компьютерная программа «Прогнозирование задержки роста плода», основанная на оценке клинико-анамнестических данных (возраста, роста, наличия воспалительных заболеваний лор-органов, преждевременных родов и абортов в анамнезе), позволяющая прогнозировать развитие заболевания с вероятностью 99,9%. Чувствительность программы составляет 78,4%, специфичность - 86,0% на независимой выборке.

Методология и методы исследования

Для достижения поставленной цели проведено ретроспективное аналитическое исследование по определению частоты и структуры задержки роста плода у женщин, родоразрешенных в стационаре III уровня в Кемеровской области.

В ретроспективном исследовании «случай-контроль» определены клинико-анамнестические и молекулярно-генетические особенности женщин с задержкой роста плода, особенности течения беременности и исходов родов, морфологической структуры плаценты и пролиферативной активности эндотелиальных клеток вены пуповины, установлены факторы риска задержки роста плода.

На основе полученных результатов с помощью метода бинарной логистической регрессии разработана компьютерная программа

«Прогнозирование задержки роста плода», информативность которой оценена на независимой выборке.

Внедрение результатов в практику

На основании проведенного исследования разработано и внедрено в учебный процесс кафедры акушерства и гинекологии № 2 ГБОУ ВПО КемГМА Минздрава РФ учебное пособие «Задержка роста плода» (акт внедрения от 30.01.2014).

Положения, выносимые на защиту:

1. При доношенной беременности частота задержки роста плода у женщин Кемеровской области, родоразрешенных в стационаре III уровня, составляет 5,1%, при недоношенной - 14,2%. Среди новорожденных задержкой роста плода значимо чаще встречаются доношенные дети (76,9%), у которых преобладает I степень (57,3%) и асимметричная форма (63,6%).

2. Женщины с задержкой роста плода имеют осложненное течение беременности в 98,6%, родов в 71,4%, новорожденные с ЗРП имеют сходную частоту асфиксии, но характеризуются более тяжелым течением раннего неонатального периода (гипоксически-ишемическое поражение центральной нервной системы, внутриутробное инфицирование, расстройства органов дыхания, желтуха, гипогликемия) относительно новорожденных без задержки роста плода.

3. Женщины с задержкой роста плода обладают низкой пролиферативной активностью эндотелиальных клеток вены пуповины человека и не имеют статистически значимых различий в частоте встречаемости мутантных генотипов СУР1А1 *2А (Т3801С, ^4646903), СУР1А2*1Р (С163А, 14762551), СУР19А1 (С40824Т, гб2470152%

4. Разработанная компьютерная программа прогнозирования задержки роста плода на догравидарном этапе, основанная на оценке 12 клинико-анамнестических показателей, обладает чувствительностью 78,4% и специфичностью - 86,0%. Из выявленных факторов риска наибольшую чувствительность имеет наличие преждевременных родов в анамнезе (88,9%), а наибольшую специфичность - курение (83,6%).

Степень достоверности и апробация результатов

Все научные положения и выводы обоснованы достаточным объемом выборки исследуемых групп и применением современных аналитических, клинических, лабораторных, инструментальных и статистических методов обработки полученного материала.

Работа выполнена при поддержке Гранта Президента Российской Федерации МК-401.2012.7 (2012).

Основные положения работы были доложены и обсуждены на Всемирном конгрессе FIGO (Рим, Италия, 2012), XII Всероссийском научном форуме «Мать и дитя» (Москва, Россия, 2012), II Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Современная российская наука глазами молодых исследователей" (Красноярск, Россия, 2012), XVI Международной научно-практической конференции «От предположения - к установлению истины» (Россия, Кемерово, 2012), Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и студентов «Проблемы медицины и биологии» (Кемерово, Россия, 2012), I Всероссийском междисциплинарном образовательном Конгрессе «Осложненная беременность и преждевременные роды: от вершин науки к повседневной практике» (Москва, Россия, 2012), Всемирном конгрессе по перинатальной медицине (Москва, Россия, 2013), XVII Международной научно-практической конференции «Концептуальные подходы к решеиию репродуктивных проблем» (Россия, Кемерово, 2013), Всероссийской научно-практической конференции "Эпидемиология в XXI веке: новые горизонты профилактики" (Кемерово, Россия, 2013), Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и студентов «Проблемы медицины и биологии» (Кемерово, Россия, 2013), расширенном кафедральном совещании Медицинского факультета Mutah University в рамках клинического обучения (Карак, Иордания, 2014).

Апро