Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования неврологических нарушений у новорожденных с задержкой внутриутробного развития плода

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству и перинатологии, и может быть использовано для диагностики неврологического состояния у новорожденных с задержкой внутриутробного развития плода.

Под задержкой внутриутробного развития плода (ЗВРП) понимают несоответствие размеров плода предполагаемому сроку беременности.

ЗВРП наряду с хронической гипоксией является одним из основных клинических признаков хронической плацентарной недостаточности любого генеза. Пренатальные факторы, приводящие к неврологическим нарушениям у новорожденных с ЗВРП, могут быть различными: заболевания, перенесенные женщиной в течение беременности, перинатальные инфекции, иммунологический дисбаланс, метаболические нарушения в организме матери. Однако ведущую роль среди них, как указывалось выше, играет внутриутробная гипоксия, сопровождающая многие осложнения беременности.

Перинатальное поражение мозга занимает ведущее место в структуре заболеваемости и детской смертности, что обусловлено прогрессирующим ростом частоты неврологических нарушений у новорожденных, ведущей их ролью в формировании инвалидности с детства. Данная проблема выходит за рамки медико-биологической и приобретает также социальное значение (Барашнев Ю.М. Гипоксическая энцефалопатия: гипотезы патогенеза церебральных расстройств и поиск методов лекарственной терапии // Росс. вестник перинат. и педиат. 2002. - N1. - С. 6-13).

Несмотря на достигнутые успехи, сохраняются определенные трудности в точной и объективной диагностике и особенно прогнозировании перинатальных нарушений у новорожденных с ЗВРП.

Таким образом, существует необходимость разработки новых методов прогнозирования неврологических нарушений у новорожденных с ЗВРП с целью своевременного проведения адекватной патогенетической терапии, способствующей снижению частоты манифестации и тяжести течения данной патологии.

Анализ патентной и научно-медицинской литературы позволил проанализировать наличие существующих способов диагностики неврологических нарушений у новорожденных с задержкой внутриутробного развития плода.

Ультразвуковая диагностика ЗВРП основана на сопоставлении фетометрических показателей, полученных в результате исследования, с нормативными показателями для данного срока беременности.

Известен способ диагностики нарушений мозга плода по определения нейронспецифического пептида - гомокарнозина в околоплодных водах, взятых в процессе беременности путем амниоцентеза. Он является достаточно точным, однако весьма травматичным (М. Модху М. Гомокарнозин околоплодных вод и его значение в диагностике повреждения мозга плода. - Автореф. Дисс. канд. мед. наук. 1990. - 19 с.).

Травматичной является и диагностика перинатального поражения ЦНС путем определения интенсивности процессов перекисного окисления липидов в крови ребенка на 3 и 6 сутки жизни (Лагодина Н.Н. Ранняя диагностика и превентивная терапия перинатального поражения ЦНС у детей. Ростов-на-Дону.- Автореф. Дисс. канд. мед. наук. 1998. - 22 с.).

В патенте РФ №2148262, 1999 предложен способ диагностики гипоксического поражения ЦНС у новорожденных с помощью определения содержания МДА в ликворе ребенка на 2-е и 6-е сутки жизни. При повышении этого показателя на 2-е сутки свыше 0,72 мкмоль/л и на 6-е сутки в 2 раза по сравнению с нормой диагностируют прогрессирование патологического процесса в тканях мозга. Данный способ травматичен, т.к. для его выполнения необходимо взятие ликвора у ребенка в период новорожденности, что может привести к тяжелым последствиям.

Известен способ прогнозирования нарушений здоровья детей с перинатальными повреждениями ЦНС на первом году жизни по исследованию пуповинной крови, отличающийся тем, что определяют относительное содержание теофилинчувствительных клеток и при их содержании 9% и более прогнозируют сохранение неврологической симптоматики к концу первого года жизни (патент РФ N 2121682, 1998). К недостаткам данного способа относится неспецифичность - изменение Т-звена иммунной системы имеет место и при других патологических состояниях.

Еще одним способом ранней диагностики перинатального поражения ЦНС у новорожденных является определение концентрации МДА в амниотической жидкости (патент РФ №2289136, 2005) и при повышении этого показателя более 4,50 мкмоль/л диагностируют перинатальное поражение ЦНС. Однако данный способ неспецифичен, поскольку повышение уровня МДА в околоплодных водах может приводить не только к поражению ЦНС, но и к кардиопатии новорожденного и нарушению функций щитовидной железы (В.И. Орлов и соавт. Околоплодные воды. - 1998. - 215 с.). Поэтому этот способ может быть использован только в скрининговом обследовании.

Аналогичные недостатки характерны и для способа диагностики последствий перинатального поражения ЦНС легкой степени по патенту РФ №2312351, 2006, где в качестве диагностического теста предложен суммарный уровень антител в сыворотке крови у детей. Данный показатель также не специфичен по отношению к церебральным повреждениям и может, в частности, повышаться при аутоиммунных заболеваниях у детей (Меныцикова Е.Б., Зенков Н.К., Шергин С.М. Биохимия окислительного стресса. Оксиданты и антиоксиданты. Новосибирск. - 1994. - 203 с.).

Известен способ диагностики последствий перинатальных поражений ЦНС легкой степени (патент РФ №2339043, 2007) путем оценки уровня ИЛ-1β в сыворотке крови.

В этом способе не прогнозируется развитие поражений ЦНС у новорожденного, а диагностируются уже возникшие последствия, в связи с чем невозможно своевременное проведение патогенетической терапии до возникновения необратимых осложнений.

Известна диагностика перинатального поражения ЦНС по определеннию уровня интерлейкинов-1α, 2, 6 (ИЛ-1α, ИЛ-2, ИЛ-6) и фактора некроза опухоли (ФНО), высокое содержание которых может являться прогностическим критерием развития неврологических нарушений в раннем неонатальном периоде (Александрова Ю.Н. Цитокиновый статус у новорожденных детей различного гестационного возраста с различными поражениями ЦНС//IX Российский конгресс. Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии. Материалы конгресса, Москва // 19-21 октября 2010, с. 177.). Недостатком этого способа является отсутствие специфичности, т.к. увеличение провоспалительных цитокинов наблюдается при воспалении, имеющем место при самых различных патологиях.

Предложен способ диагностики перинатального поражения ЦНС по содержанию белка S-100β (Афонин А.А. и соавт. // IX Российский конгресс. Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии. Материалы конгресса, Москва // 19-21 октября 2010, с. 178-179). Определение уровня указанного белка указывает на поражение ЦНС, но не дает возможности выявить этиологию развившегося осложнения у новорожденного, в частности воздействие гипоксического фактора, при котором существует иной подход к лечению данной патологии.

Известен способ оценки структурно-метаболических нарушений ЦНС тяжелой степени у новорожденных по комплексу используемых методов: кариометрии, определения активности нейроспецифической енолазы (НСЕ), сукцинатдегидрогеназы (СДГ), альфа-глицерофосфатдегидрогеназы (α-ГФДГ)

(Ковтун О.П. и соавт. Структурно-метаболические нарушения и их диагностическое значение у доношенных новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением центральной нервной системы тяжелой степени // IX Российский конгресс. Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии. Материалы конгресса, Москва// 19-21 октября 2010, с. 190).

К недостаткам этого способа следует отнести использование значительного количества показателей, которые требуют больших затрат, а также выполнение их не только в сыворотке крови новорожденных, но и в ликворе, что предоставляет большую опасность травматизации ребенка.

Основными недостатками вышеописанных способов диагностики и прогнозирования перинатального поражения ЦНС новорожденных является, прежде всего, или травматичность, или необходимость использования дорогостоящей аппаратуры, что ограничивает применение методов в практической медицине. К существенным недостаткам в ряде случаев можно отнести сложность расчета и длительность их проведения.

Известен способ ранней диагностики гипоксически-ишемических поражений ЦНС у новорожденных от матерей с гестозом (патент РФ №2422094 2009 г.) путем определения концентрации натрийдиуретического пептида и при его значении 0,15 нмоль/мл и более диагностируют гипоксически-ишемическое поражение ЦНС у новорожденных. К недостаткам метода можно отнести его неспецифичность, т.к. данный пептид изменяется при различных заболеваниях, и ограниченность применения.

Известен способ прогнозирования риска развития тяжелого поражения нервной системы у новорожденных детей с различным сроком гестации в неонатальном периоде (патент РФ №2 528907, 2012). Определяют уровень васкулоэндотелиального фактора роста и нейроспецифической енолазы в сыворотке крови и рассчитывают вероятность риска развития тяжелого поражения ЦНС по определенной формуле. Способ трудоемок в исполнении и требует дорогостоящей аппаратуры, а также не обладает достаточной специфичностью для определения данного заболевания.

Известен также способ прогнозирования течения церебрального гипоксически-ишемического поражения ЦНС у детей раннего возраста (патент РФ №2487360, 2012). Для этого в сыворотке крови определяют уровни ИНФ, ФНО-, ИЛ-4, ИЛ-10, BDNF, sICAM-1, AT к MAG и проводят расчет прогностического коэффициента по формуле.

К недостаткам метода можно отнести большое количество определяемых веществ, наличие дорогостоящей аппаратуры. Исследуемые показатели изменяются при различных заболеваниях, в том числе воспалительных процессах и т.д., и являются неспецифичными.

Известен способ прогнозирования риска развития неврологического дефицита у доношенных новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением головного мозга (патент РФ №2 565 095, 2014). Для этого проводят МРТ в режиме диффузионно-взвешенных изображений, распределяют среднее значение измеряемого коэффициента диффузии (СЗИКД) белого вещества головного мозга на уровне передних и задних рогов боковых желудочков обоих полушарий.

Способ очень трудоемок, требует наличия дорогостоящей аппаратуры и высокоспециализированных специалистов, владеющих данной методикой.

Таким образом, основными недостатками вышеуказанных способов прогнозирования и диагностики церебральных нарушений новорожденных являются: в одних случаях - травматичность, в других - неспецифичность или трудоемкость, в ряде случаев - необходимость использования дорогостоящей аппаратуры и специалистов высокого профиля для выполнения данных анализов.

Прототипом заявляемого изобретения выбран способ прогнозирования патологии ЦНС у новорожденных (патент РФ №2317043, 2008).

Сущность способа-прототипа состоит в том, что в пуповинной крови новорожденного определяют уровень эндотелина, а на шестые сутки проводят допплерометрическое исследование среднемозговой артерии и если уровень эндотелина составляет 8,14 пкг/мл и более, индекс резистентности равен 0,73 и более, прогнозируют развитие неврологической симптоматики у данного ребенка в первые 3 месяца жизни.

Данный способ имеет ряд недостатков:

1. Невозможность прогнозирования неврологических нарушений у новорожденного сразу после родов (допплерометрия проводится лишь на 6 сутки).

2. Способ недостаточно точен. Изменение уровня эндотелина в пуповиной крови отражает лишь одну составляющую сложного процесса регуляции тонуса кровеносных сосудов. Эффект этого вазоконстриктора может изменяться за счет противоположного действия чрезвычайно активных вазодилататоров и прежде всего оксида азота (Реутов В.П. Цикл окиси азота в организме млекопитающих // Успехи биол. химии. - 1995.- Т. 35.- С. 189-228).

3. Осуществление метода требует дорогостоящей аппаратуры и импортных наборов реагентов для иммуноферментного анализа.

4. Определенную погрешность в результаты допплерометрических изменений может внести чрезвычайная лабильность сосудистых реакций новорожденного и выраженная стадийность течения гипоксических поражений ЦНС (смена вазоспазмов и вазодилатации в этот период).

5. Для выполнения метода необходимы высокопрофессиональные иммунологи и квалифицированные специалисты по ультразвуковой диагностике в неонатологии, что не позволяет использовать его в обычной клинической практике.

Указанные недостатки устраняются в заявляемом способе.

Задачей заявляемого способа является разработка неинвазивного специфического способа, позволяющего с высокой точностью прогнозировать неврологические состояния у новорожденного.

Поставленная задача достигается тем, что у новорожденных с задержкой внутриутробного развития плода проводят исследование пуповинной крови, в которой определяют содержание глутаминовой кислоты, и при ее величине ниже 17,08 пг/мл и уровне инсулиноподобного фактора роста-1 ниже 30,2 пг/мл прогнозируют развитие у новорожденного неврологических нарушений.

Технический результат, получаемый в ходе использования изобретения, состоит в повышении точности прогнозирования неврологического состояния у новорожденных с ЗВРП, что позволяет назначать в раннем неонатальном периоде адекватную патогенетическую терапию.

Новизна заявляемого способа заключается в том, что впервые предлагается прогнозировать неврологическое состояние у новорожденных с ЗВРП и начинать адекватное лечение в раннем неонатальном периоде по однократному определению в пуповинной крови уровня глутаминовой кислоты и инсулиноподобного фактора роста-1.

Важная роль аминокислот, как незаменимых субстратов в метаболических процессах, неразрывно связана с их функцией как регуляторов многих биохимических и физиологических реакций (пластического, энергетического обмена и др.). Известно, что аминокислоты выполняют жизненно необходимую для организма роль «строительного материала» в биосинтезе специфических тканевых белков, ферментов, пептидных гормонов и т.д.

Глутаминовая кислота (2-аминопентандиовая кислота) присутствует в живых организмах в виде аниона глутамата в свободном виде, а так же входит в состав белков и некоторых низкомолекулярных веществ. Глутаминовая кислота по праву занимает центральное место в обмене аминокислот мозга. Она используется для образования глутатиона, глутамина и гамма-аминомасляной кислоты. Образуется глутамат из своего кетоаналога - α-кетоглутаровой кислоты в ходе реакции трансаминирования. Реакция превращения альфа-КГ в глутамат протекает в ткани мозга с большой скоростью. Глутаминовая кислота играет важную роль в азотистом обмене (Северин Е.С NO - новый взгляд на механизм действия старых лекарств // Биомедицинская химия. - 2005. - Т. 51. вып. 1. - С. 19-29.., 2009). Она также является одним из важных представителей класса «возбуждающих аминокислот». Потребность организма в глутаминовой кислоте намного выше потребности в остальных аминокислотах. Глутаминовая кислота также считается естественным "топливом" для головного мозга.

Гестационный процесс находится под строгим контролем экспрессии факторов роста. В этот период (имплантации, плацентации, эмбриогенеза) имеет место высокий уровень ангиогенеза, пролиферации и дифференцировки клеток. Важную роль факторы роста играют также и в процессах эмбриогенеза.

Особая роль отводится факторам роста в регулировании функций репродуктивной системы (Сельков, С.Павлов О. Роль маточно-плацентарных макрофагов в репродуктивной патологии // Журнал акушерства и женских болезней. - 2010. - Т. 59. - №1 - С. 122-130.). Многогранное действие их связано с участием в различных уровнях регуляции. Они обладают ауто-, пара-, интра- и эндокринными эффектами.

Одним из значимых индикаторов развития плода является инсулиноподобный фактор роста (ИПФР). Выделяют два типа ИПФР: ИПФР -1 (соматомедин С) и ИПФР - 2 (соматомедин А). По своей структуре ИПФР-1 на 62% гомологичен ИПФР-2. ИПФР (1 и 2) оказывают влияние на процессы роста и пролиферации путем связывания со специфическими рецепторами клеточных мембран.

Нарушение физиологического баланса изученных нами биоактивных соединений, участвующих в метаболическом обеспечении процессов клеточного роста и дифференцировки, превышающее компенсаторно-приспособительные возможности органа, по-видимому приводит к истощению последних и формированию плацентарной недостаточности, которая усугубляется задержкой внутриутробного развития плода.

Подробное описание способа и примеры его клинического выполнения.

В пуповинной крови определяют уровень глутаминовой кислоты и инсулиноподобного фактора роста-1 (ИПФР-1). Глутаминовая кислота определяется методом капиллярного электрофореза с использованием немодифицированного кварцевого капилляра («Капель-105», «Люмэкс», С-Петербург, Россия).

Перед проведением анализа кровь обрабатывают 10% раствором трихлоруксусной кислоты с целью депротеинизации. Далее пробы центрифугируют в течение 15 минут при 5500 об/сек. Полученный надосадочный раствор используют для проведения анализа.

Перед началом работы капилляр последовательно промывали 1М раствором соляной кислоты, дистиллированной водой, 0,5 М раствором гидроксида натрия и буферным раствором (20 мМ боратный буфер, рН 9,15). Время ввода пробы 15 сек при давлении 30 мбар, рабочее напряжение - 20 кВ. Использовали прямое спектрофотометрическое детектирование при 200 нм. Все исследования проводили при температуре 30°С.

Обработку данных проводили при помощи IBM PC с программным обеспечением «Мультихром» (АО «Амперсенд»).

Содержание ИПФР-1 определяли иммуноферментными наборами «R&D systems», USA. Чувствительность методов - 10,1 пг/мл. Вариации внутри серии - 3,3%, между сериями - 8,6%.

Если содержание глутаминовой кислоты ниже 17,08 пг/мл и уровень инсулиноподобного фактора роста ниже 30,2 пг/мл прогнозируют развитие у новорожденного неврологических нарушений.

Работоспособность заявляемого способа подтверждается следующими клиническими примерами.

Пример 1. Беременная С-ва., 28 лет. Пациентка состояла на диспансерном учете в женской консультации с 10 недель беременности. Беременность первая. Поступила в родильное отделение 7.11.2015 г. Диагноз: беременность 39 недель, ФПН. Во втором триместре была установлена анемия, по этому поводу проводилось необходимое лечение. Родился доношенный ребенок, вес ребенка при рождении 2700 г., рост 49 см, оценка по шкале Апгар 8/8 баллов, что расценивалось как ЗВРП по гипотрофическому типу легкой степени тяжести (согласно центильным таблицам Робертона Н.К.).

Исследование пуповинной крови позволило установить, что уровень глутаминовой кислоты составил 17,07 пг/мл, а содержание ИПФР-1 - 30,1 пг/мл, что свидетельствовало о возможности развития патологии ЦНС у новорожденного. Ребенок был выписан из роддома на 5 сутки в удовлетворительном состоянии. Однако в возрасте 2 месяцев при осмотре невропатологом у ребенка выявлены: гипотонус мышц, снижение сухожильных рефлексов, слабая реакция на звук, общее двигательное беспокойство. Клинический диагноз: церебральная ишемия II степени, синдром угнетения, ребенок был переведен в отделение патологии новорожденных РНИИАП для дальнейшего обследования и лечения.

Таким образом, прогноз, осуществленный по заявляемому способу, подтвердился.

Пример 2.

Беременная К-ва, 25 лет. Поступила в родильное отделение 11.04.2016 г. Дз.: беременность 39-40 недель, 1 роды, дородовое излитие околоплодных вод. Произошли спонтанные роды. Родился ребенок, масса тела 2750,0, оценка по шкале Апгар - 8/9 баллов.

В пуповинной крови ребенка определяли содержание глутамата -17,08 пг/мл и ИПФР-1 составил 30,2 пг/мл, что свидетельствовало об отсутствии возможности неврологических нарушений. В 2 месяца состоялся осмотр ребенка врачом-неонатологом, который не выявил изменений в неврологическом статусе. Мышечный тонус и сухожильные рефлексы соответствовали норме, ребенок поддерживал зрительный и эмоциональный контакт. Все вышеперечисленное позволило оценить его состояние как "здоров", что подтвердило, осуществляемый по заявляемому способу прогноз.

По заявляемому способу уровень глутаминовой кислоты и ИПФР-1 был определен в пуповинной крови у 54 новорожденных, среди которых у 31 - величина глутаминовой кислоты составила ниже 17,08 пг/мл, а ИПФР-1 - ниже 30,2 пг/мл. У всех новорожденных с ЗВРП этой группы при данных значениях выявлено поражение центральной нервной системы на первом году жизни.

Новорожденные, в пуповинной крови которых уровень глутамата был 17,08 пг/мл и выше и продукция ИПФР-1 составила 30,2 пг/мл и выше, были здоровы (33).

Вышеизложенное подтверждает прогностическую ценность заявляемого метода.

Таким образом, заявляемый способ более эффективен по сравнению с известными и обладает рядом преимуществ:

1. Обладает высокой точностью. В 100% случаев было диагностировано поражение ЦНС у новорожденных со ЗВРП.

2. Способ нетравматичен.

3. Исключает необходимость многократного проведения исследования.

4. Клиническое применение способа позволит своевременно провести превентивную терапию поражений центральной нервной системы у новорожденных с ЗВРП.