Прогнозирование акушерских осложнений и исходов беременностей у женщин на основании молекулярно-генетических исследований (обзор литературы)

В настоящее время получены убедительные данные, свидетельствующие о том, что у женщин с повторными ранними прерываниями беременностей достоверно чаще встречаются такие осложнения беременности как угрожающий выкидыш, плацентарная недостаточность, задержка роста плода, кровотечения во втором и третьем триместрах беременности, преждевременные роды [3]. Это свидетельствует о реализации плацентарных нарушений с самых ранних сроков беременности, что приводит к развитию поздних гестационных осложнений [1,2].

Проблема неинвазивной пренатальной диагностики интересует исследователей и клиницистов в связи с необходимостью своевременной постановки диагноза с минимальным риском для состояния матери и плода. При осложненном течении беременности возможности назначения инвазивных методов диагностики ограничены и сопряжены с высоким риском потери желанной беременности [4,5]. В то же время одной из важнейших задач именно в условиях угрожающего выкидыша является оценка состояния плода и диагностика хромосомных аномалий, наследуемых от родителей или возникающих de novo.

Наиболее вероятны генетические причины при привычных потерях беременности в следующих клинических ситуациях:

Очень ранние потери беременности (анэмбрионии).

Семейный анамнез – данные о наличии в семье детей с хромосомной патологией или точечными генными мутациями.

Наличие у супружеской пары случаев анеуплоидий [2,5,7].

У исследователей нет единого мнения относительно вопроса, улучшает ли прогноз для последующей беременности наличие анеуплоидии абортуса при цитогенетическом исследовании.

Около 50-70% спорадических ранних потерь беременности обусловлены хромосомными анеуплоидия-ми, чаще всего это моносомия по X хромосоме, трисомии по 16, 13, 18, 21 хромосомам [5]. При этом в большинстве случаев у родителей имеется нормальный кариотип. В ходе проведенных исследований сделан вывод, что женщины с выкидышами плодом с анеуплоидией находятся в группе повышенного риска для рецидива анеуплоидии при последующих беременностях. Кроме того, было отмечено [6,8], что анеуплоидии чаще встречаются при спонтанных выкидышах (частота около 50%), чем у женщин спривычным выкидышем (10%-25%). Если один из партнеров оказывается носителем сбалансированной хромосомной перестройки, прогноз в большей мере зависит от вида хромосомной перестройки [10].

Исходы беременностей у пар со сбалансированной транслокацией, как правило, благоприятные. В общий риск аномального рождения и привычного невынашивания беременности у пар, которые являются носителями сбалансированной транслокации. В 2-5% случаев у пар с повторными выкидышами, один из партнеров является носителем Робертсоновской транслокации. При этом вероятность рождения живого ребенка достигает 70%, особенно если только один из партнеров является носителем сбалансированной транслокации [5,6]. В этой связи парам со сбалансированными хромосомными перестройками необходимо предлагать инвазивную пренатальную диагностику (хориоцентез или амниоцентнез), что занесено в клинические рекомендации ведения подобных пациентов [4,9, 10].

Хромосомные аномалии эмбриона при спорадических выкидышах присутствуют у 50% абортусов. Многие исследователи связывают это со старшим репродуктивным возрастом женщины и преждевременным истощением яичников. Однако повторяющиеся потери беременностей, в результате анеуплоидии встречаются гораздо чаще. Одиночные дефекты генов и неслучайная инактивация Х-хромосомы могут быть причиной повторных выкидышей, которые нельзя обнаружить при рутинном кариотипировании.

В отдельных исследованиях получены данные о том, что в случае выявления анеуплоидии абортуса прогноз вынашивания следующей беременности лучше, чем у пар с привычным выкидышем и нормальным кариотипом погибшего эмбриона [7]. В другом исследовании, напротив, показано, что у пар с привычным выкидышем и наличием подтвержденной анеуплоидии в исходе беременности вероятность повторения подобной ситуации выше, чем при нормальном кариотипе абортуса [1,5,3]. Во всех случаях, подобные ситуации нечасто обусловлены сбалансированными хромосомными перестройками у матери или отца, как правило, кариотип родителей нормальный. Вместе с тем, частота сбалансированных хромосомных перестроек в парах с привычным выкидышем составляет 4,1 – 11%, по сравнению с популяционными данными -

0,6%. Наиболее часто встречаются сбалансированные реципрокные транслокации и Робертсоновская транслокация, реже инверсии и мозаицизм. В этой связи кариотипирование пар с привычным выкидышем входит в стандарт обследования в программе предгестационной подготовки [104, 144]. Кариотипирование

родителей и дальнейшее консультирование генетика является важной частью обследования пар с повторными потерями беременности, в результате чего ставится вопрос о возможности планирования беременности и в необходимости инвазивной пренатальной диагностики во время беременности.

Открытие свободной (внеклеточной) эмбриональной ДНК (сэ-ДНК), циркулирующей в плазме крови матери, положило начало новым возможностям неинвазивной пренатальной диагностики во время беременности [1,2,9]. Пионерами в данной области были группа авторов под руководством Dennis Lo, с 1997 года непрерывно совершенствующие методы выявления сэ-ДНК [1,5]. Тем не менее, детальные исследования в неинвазивной пренатальной диагностике были проведены в течение последних пятнадцати лет, что связано с прогрессивным развитием технологии секвенирования. Доля сэ-ДНК в плазме крови матери составляет 1-2% от всей циркулирующей ДНК [7, 9], что ограничивало ее выявление и диагностические возможности методов. Задача, стоящая перед исследователями состоит в количественном определении ДНК плода на фоне большого количества ДНК матери. Некоторые локусы, такие как Y хромосома или ген RHD (Rhesus D), у беременной с резус-отрицательной принадлежностью крови, позволяют детектировать количество ДНК в плазме матери методом ПЦР. Определение наличия Y хромосомы и гена RHD описано в мировой литературе и применяется в клинической практике. Однако таким образом можно определить ДНК плода только у 50% беременных женщин. На данный момент сэ-ДНК используется для неинвазивного пренатального определения пола плода при сцепленных с полом заболеваниях и резус- принадлежности плода у резус-отрицательных беременных женщин [6,8]. Новые открытия в эпигеномике сделали возможным использовать определения сэ-ДНК в течение беременности вне зависимости от пола плода [5, 7, 8, 9, 10]. Существует несколько способов определения доли свободной эмбриональной ДНК в крови матери вне зависимости от пола и Rh-фактора плода. Все они основаны на обнаружении различий между ДНК принадлежащей матери и ДНК плода. Одним из методов является определение ДНК плода на основании профиля метилирования. Данный метод основан на эпигенетических различиях между плодовой и материнской ДНК, а именно на различиях в метилировании плодовой ДНК и ДНК матери. В качестве мишеней используются гены гиперметилированные у плода и гипометилированные у матери, что позволяет использовать чувствительные к метилированию рестриктазы. Подобные ферменты специфично разрушают неметилированную ДНК матери и оставляют только гиперметилированную ДНК плода. После этого становится возможной специфичная детекция свободной ДНК плода методом ПЦР в режиме реального времени [1,2,5,6,9,10].К другим методикам относятся определение мутаций унаследованных от отца методом MALDI-TOF MS, матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация, анализ коротких тандемных повторов. Клиническое применения данных методик описано для неинвазивной пренатальной диагностики талассемии, ахондроплазии, миодистрофии, муковисцидоза и врожденной гиперплазии коры надпочечников. Внедрение массивного параллельного геномного секвенирования в научные и клинические исследования открыло новую эру в неинвазивной пренатальной диагностике, как в исследовательском, так и в практическом направлении [1,5,7]. Клиническое использование количественного измерения сэ-ДНК в настоящее время активно развивается. Еще в 1999 году было обнаружено почти 5-кратное повышение сэ-ДНК плода в кровотоке матери при преэклампсии по сравнению с группой женщин с нормально протекающей беременностью [1,3,6]. Было установлено, что при преэклампсии происходит выброс в материнский кровоток клеток синцитиотрофобласта, микрочастиц, ДНК и РНК молекул. Анализ данного материала может расширить понимание вклада плацентарных факторов в этиологию преэклампсии. При дальнейшем изучении этой патологии выявлен не только рост уровней сэ-ДНК, но и значительное повышение общего уровня ДНК матери, причем увеличение обоих показателей соответствовало степени тяжести преэклампсии [127]. Кроме того, было показано, что концентрация сэ-ДНК возрастает задолго до появления первых клинических симптомов. Так как ДНК плазмы является маркером клеточной гибели, повышенный уровень фетальной ДНК может быть результатом некроза и апоптоза клеток плаценты. С другой стороны, нарушение функции почек и печени, наблюдаемое при преэклампсии, ослабляет выведение циркулирующей ДНК из материнской крови. Кроме преэклампсии, были описаны и другие акушерские осложнения, при которых имеет место повышение уровня сэ-ДНК: преждевременные роды, тяжелая рвота беременных, плотное прикрепление плаценты или ее врастание, ЗРП, внутриматочные гематомы, многоводие, плацентарная недостаточность [8, 9,10]. Связь повышенных уровней сэ-ДНК с развитием плацентарной недостаточности была продемонстрирована в нескольких исследованиях. Так во Франции, определены уровни сэ-ДНК у женщин с задержкой роста плода (ЗРП) в связи с преэклампсией (группа А, 19 женщин), при ЗРП вследствие других причин (группа В, 31 пациентка). Контрольная группа состояла из 28 женщин (группа С). В результате исследования были сделаны выводы, что уровни как общей, так и сэ- ДНК были достоверно выше при плацентарной недостаточности и ЗРП [1,5]. В Бристольском университете проводили оценку уровней сэ-ДНК в плазме крови матери во время нормальной беременности и сравнивали с осложненной беременностью (плацентарная недостаточность, преэклампсия и / или ЗРП). В исследование вошли 138 женщин, вынашивающих плод мужского пола, из них у 77 женщин беременность протекала нормально, у 49 – осложнилась преэклампсией, у 12 – были признаки ЗРП. Уровни сэ-ДНК были значительно выше у женщин с преэклампсией и с ЗРП, чем у женщин с нормальной беременностью, а также наблюдалась взаимосвязь высоких уровней сэ-ДНК со степенью тяжести преэклампсии. Группой ученых из Копенгагена было проведено исследование, в котором проанализирована взаимосвязь повышенных уровней сэ- ДНК у женщин с высоким риском преждевременных родов [9]. Была обнаружена значительная связь между преждевременными родами и повышенным уровнем сэ-ДНК, точность метода составляла 95%. Другое исследование было посвящено определению взаимосвязи между уровнями сэ-ДНК в крови матери и сроками родоразрешения [8,9]. Установлена взаимосвязь высоких уровней сэ-ДНК в крови у женщин с развитием спонтанных преждевременных родов. Это наблюдение требует дальнейшего исследования для понимания патогенетических механизмов, лежащих в основе данного состояния. Кроме того, сэ-ДНК и общая ДНК матери были предложены в качестве потенциальных маркеров для неинвазивной пренатальной диагностики во время беременности. Тем не менее, соотношение изменений уровней сэ-ДНК и материнской ДНК при самопроизвольном выкидыше плодом с анеуплоидией еще не до конца изучены. Так в Корее было проведено исследование, где определялись уровни свободной эмбриональной ДНК и общей ДНК в кровотоке женщин с самопроизвольным выкидышем плодом с анеуплоидией [6]. В исследование вошло 268 женщин в первом триместре беременности, из них 41 женщина с самопроизвольным выкидышем и нормальным кариотипом плода, 26 женщин с самопроизвольным выкидышем плодом с анеуплоидией, и 201 женщина контрольной группы. Неметилированный PDE9A ген был использован для измерения уровней свободной эмбриональной ДНК в материнской плазме. Уровни свободной эмбриональной ДНК и общей ДНК были значительно выше у женщин с самопроизвольным выкидышем, как с нормальным кариотипом плода, так и с анеуплоидиями по сравнению с контрольной группой ( P <0,001 в обеих группах). В результате был сделан вывод, что высокие уровни сэ-ДНК и общей ДНК матери были выявлены у женщин с самопроизвольным выкидышем плодом с анеуплоидией [9,10]. Эти результаты показывают, что свободная эмбриональная ДНК может быть полезным маркером для прогнозирования самопроизвольного выкидыша, как в случаях анеуплоидии, так и при нормальном кариотипе плода.

Литература

1. Айламазян, Э. К. Гестоз : теория и практика / Э. К. Айламазян, Е. В. Мозговая. - М. : Медпресс-информ, 2008. Акушерство. Национальное руководство / Под ред. Э.К. Айламазяна, В.И. Кулакова, В.Е. Радзинского, Г.М. Савельевой. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 1218 с.
2. Александрова, Н. В. Ранние этапы становления системы мать - плацента - плод / Н. В. Александрова, О. Р. Баев // Акушерство и гинекология. - 2011. - № 8. - С. 4-10.
3. Баев, О. Р. Особенности состояния венозной гемодинамики плода при нарушениях артериального кровотока в фетоплацентарной системе / О. Р. Баев // Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. - 2004. - Т.3, № 1. - С. 30-36.
4. Баранов, B. C. Цитогенетика эмбрионального развития человека / B. C. Баранов, Т. В. Кузнецова. - СПб. : Изд-во Н-Л, 2007. - 620 с.
5. Баранов, B. C. Новое в пренатальной диагностике и профилактике наследственных и врожденных болезней у плода человека / В. С. Баранов // Акушерство и гинекология. - 2007. - № 5. - С. 45-50.
6. Баранов, B. C. Экологические и генетические причины нарушения репродуктивного здоровья и их профилактика / В. С. Баранов, Э. К. Айламазян // Журнал акушерства и женских болезней. - 2007. - Т. LVI, вып.1. - С. 3 - 10.
7. Баранов, В. С. Прикладное и фундаментальное направления пренатальной диагностики / В. С.
8. Баранов, Э. К. Айламазян. - // Журнал акушерства и женских болезней. - 2012. - Т. LXI, вып.1. - С. 54-61.
9. Бахарев, В.А. Неинвазивный скрининг беременных / В.А. Бахарев, Н.А. Каретникова, А.М. Стыгар // Акушерство и гинекология. - 2012. - № 4. - С. 26-31.
10. Парсаданян Нанэ Геворковна / Прогнозирование акушерских осложнений и исходов беременностей у женщин с привычным выкидышем на основании молекулярно-генетических исследований/2015