Результат интеллектуальной деятельности: Способ морфологической диагностики степени тяжести преэклампсии

Изобретение относится к медицине, а именно, к патологической анатомии, и позволяет по результатам иммуногистохимического исследования плаценты диагностировать умеренно выраженную и тяжелую преэклампсию.

Актуальность

Преэклампсия (ПЭ) является одним из самых тяжелых осложнений беременности и занимает ведущее место в структуре причин перинатальной заболеваемости и материнской смертности. Частота ПЭ, по данным мировой статистики, составляет 2-8% (Сидорова И.С., Никитина Н.А. Гестоз или преэклампсия? // Российский вестник акушера-гинеколога. -2013. - Т. 13, №4. - С.67-73). Распространенность ПЭ в России в 2014 г составила 2,9%, из них - тяжелая ПЭ - 35,1% (Суринов А.Е. ред. Российский статистический ежегодник 2014. - М: Федеральная служба государственной статистики; 2015. - 693 с.). Ежегодно во всем мире более 50000 беременных женщин погибает из-за осложнений, связанных с ПЭ. (WHO analysis of causes of maternal death: a systematic review / Khan K.S. [et al.] // Lancet. - 2006. - Vol. 367, №1066. - P. 74). У каждого пятого ребенка при данном осложнении беременности диагностируется синдром задержки внутриутробного развития, а в тяжелых случаях данной патологии - дистресс-синдром (Secular trends in the rates of preeclampsia, eclampsia, and gestational hypertension, United States, 1987-2004 / Wallis A.B. [et al.] // Am. J. Hypertens. - 2008. - Vol. 21, №521. - P. 26.; The global impact of preeclampsia and eclampsia / L. Duley [et al.] // Semin Perinatal. - 2009. - Vol. 33, №130. - P. 37). До 18% случаев антенатальной гибели плодов связано с ПЭ (Неотложная помощь при преэклампсии и ее осложнениях (эклампсия, HELLP-синдром). Проект клинических рекомендаций / А.В. Куликов, Е.М. Шифман, СР. Беломестнов, А.Л. Левит // Тольяттинский медицинский консилиум. - 2013. - №3-4. - С. 84-108).

Патологические изменения при данном осложнении беременности развиваются во всех элементах функциональной системы «мать-плацента-плод», поэтому особую актуальность и значимость приобретает комплексная диагностика преэклампсии, включающая и патоморфологическое исследование плаценты. В соответствии с клиническими рекомендациями МЗ РФ выделяют умеренную и тяжелую преэклампсию (Клинические рекомендации «Гипертензивные расстройства во время беременности, в родах и послеродовом периоде. Преэклампсия. Эклампсия». Письмо Министерства здравоохранения РФ от 07.06. 2016 г. №15-4\10\2 - 3483.).

Существуют различные способы диагностики степени тяжести преэклампсии. Известен способ диагностики степени тяжести преэклампсии (гестоза) по результатам исследования кровотока во внутрипочечных артериях методом ультразвукового сканирования с цветовым допплеровским картированием. Определяют максимальную систолическую, минимальную диастолическую скорости кровотока и индекс резистентности (RI) во внутрипочечных сегментарных и междолевых артериях. При показателях индекса резистентности 0,62-0,65% диагностируют гестоз легкой степени тяжести, при показателях RI 0,66 - 0,69% - гестоз средней тяжести и при RI 0,70% и более - гестоз тяжелой степени (Пат.2262305 Российская Федерация. Способ диагностики степени тяжести гестоза / Краснопольский Н.М., Мазурская Н.М., Логутова Л.С, Петрухин В.А. // Изобретения. Полезные модели. - 2005. - №29).

Известен способ диагностики степени тяжести преэклампсии, включающий постановку НСТ-теста. Определяют число НСТ-положительных форм и индекс активации нейтрофилов - цитологического показателя активности (ЦПА). При выделении и определении НСТ-положительных форм в выделенные лейкоциты добавляют 0,2%-ный бесцветный нитросиний тетразолий и фосфатный буфер в соотношении 1:1:1/2. При появлении более 12% НСТ-положительных клеток с темноокрашенными зернами формазана и индексе активации нейтрофилов свыше 0,28 у.е. диагностируют возникновение гестоза. При получении 12,1-17% НСТ-положительных клеток и индекса активации 0,28-0,43 у.е. в 1-3 триместрах беременности диагностируют легкое течение гестоза. При появлении 27-43% НСТ-положительных клеток с индексом активации 0,67-1,0 у.е. диагностируют тяжелое течение гестоза, во 2-3 триместрах беременности при 18-26% НСТ-положительных клеток с индексом активации 0,44-0,66 у.е. диагностируют гестоз средней тяжести- (Пат.2143694 Российская Федерация. Способ диагностики течения гестоза /Баранова И.Н., Тягунова А.В., Васильева З.В. //Изобретения. - 1999. - №36. - С. 230-231).

Однако данные способы невозможно использовать для морфологической диагностики преэклампсии.

Наиболее близким по техническому решению является способ диагностики степени тяжести гестоза, включающий морфологическое и иммуногистохимическое исследование базальной децидуальной оболочки и ворсинчатого хориона плаценты с определением индекса экспрессии маркеров апоптоза р53 и bcl-2. При индексе экспрессии р53, равном или более 2,4 у.е., и bcl-2, равном или более 2,2 у.е., диагностируют гестоз тяжелой степени. При индексе экспрессии р53, равном 2,0-2,39 у.е., и bcl-2, равном 1,8-2,19 у.е., диагностируют гестоз легкой степени тяжести. (Пат. 2407008 Российская Федерация. Способ морфологической диагностики степени тяжести гестоза / Сарыева О.П., Мальгина Л.Ю., Перетятко Л.П., Панова И.А. // Изобретения. Полезные модели. - 2010. - №35).

Однако данный способ невозможно использовать для диагностики умеренно выраженной преэклампсии.

Техническим решением заявляемого способа является разработка способа морфологической диагностики умеренно выраженной и тяжелой преэклампсии, что позволит расширить спектр морфологических диагностических средств ПЭ, сократить временные затраты, объективизировать морфологическую диагностику степеней тяжести ПЭ, повысить качество патоморфологического заключения по плаценте и провести углубленный анализ причин перинатальной заболеваемости и смертности.

Технический результат достигается путем иммуногистохимического исследования базальной децидуальной оболочки плаценты с определением индекса экспрессии маркера транскрипции (TFAM) митохондриальной ДНК в клетках цитотрофобласта.

При индексе экспрессии маркера транскрипции (TFAM) митохондриальной ДНК от 0,32 до 0,4 у.е. диагностируют умеренно выраженную преэклампсию, а при индексе экспрессии TFAM равном или менее 0,31 у.е. - тяжелую.

Новизна изобретения заключается в том, что впервые для диагностики степени тяжести преэклампсии используют маркер транскрипции митохондриальной ДНК (TFAM), определяемый иммуногистохимическим методом в базальной децидуальной оболочке плаценты. TFAM - белок, участвующий в регуляции транскрипции митохондриальной ДНК. Установлено, что молекулы митохондриальной ДНК организованы в нуклеоиды, которые с помощью белков регуляции транскрипции (митохондриальный фактор активации транскрипции -TFAM), репликации (митохондриальная ДНК-полимераза гамма - POLG), геликаза (Twinkle) и др.) взаимодействуют с внутренней мембраной митохондрий, где осуществляется синтез белковых комплексов окислительного фосфорилирования. (Asin-Cayuela, J. Mitochondrial transcription and its regulation in mammalian cells [Text] / J. Asin-Cayuela, CM. Gustafsson // Trends Biochem Sci. - 2007. - Vol. 32. - P. 111-117). На сегодняшний день известно более сотни структурных перестроек митохондриальной ДНК. Причина возникновения и развития митохондриальных расстройств, в первую очередь, связана с дефектами окислительного фосфорилирования, т.е. с нарушением выработки энергии в митохондриях. Структурные перестройки митохондриальной ДНК могут приводить к повышенному образованию активных форм кислорода и к развитию оксидативного стресса. Неполноценная инвазия трофобласта в децидуальную оболочку матки, нарушение ремоделирования спиральных артерий при преэклампсии приводят к гипоперфузии плаценты и оксидативному стрессу (Значимость полиморфизма генов системы детоксикации при преэклампсии / Кан Е.Н., Беднягин Л.А., Тютюник В.Л., Ховхаева П.А., Донников А.Е., Долгушина Н.В. //Акушерство и гинекология. - 2016. - №2. - С. 8-13; Диагностика преэклампсии на современном этапе /Мирошина Е.Д., Тютюник Н.В., Храмченко Н.В., Харчекно Д.К. //Проблемы репродукции. - 2017. - №1. - С. 96-102.). Если оксидативный стресс не устраняется, то повреждаются мембраны и другие главные молекулы клеточных структур, в т.ч. и митохондриальные ДНК и РНК, развивается митохондриальная дисфункция. Основным ключевым процессом, необходимым для клеточной адаптации и восстановления митохондрий после стресса и повреждений, является митохондриальный биогенез, который включает в себя процессы репликации митохондриального генома и координированную экспрессию ядерных и закодированных в митохондриях продуктов (Scarpulla R.C., Vega R.B., Kelly D.P. Transcriptional integration of mitochondrial biogenesis // Trends in Endocrinology and Metabolism. - 2012. - Vol. 23, №9. - P. 459-466).

Поэтому использование маркеров транскрипции митохондриальной ДНК позволяет на молекулярном уровне диагностировать одно из основных звеньев патогенеза ПЭ - митохондриальную дисфункцию цитотрофобласта плаценты, а также степень тяжести данного осложнения беременности.

В литературе крайне скудно освещены вопросы митохондриальной дисфункции в плаценте и отсутствуют данные о митохондриальном факторе регуляции транскрипции митоходриальной ДНК в связующем звене функциональной системы «мать-плацента-плод».

В единичных работах представлены данные о маркерах регуляции транскрипции митохондриальной ДНК. Так, имеются сведения о снижении экспрессии TFAM при ишемической болезни сердца (Жейкова, Т.В. Ассоциация полиморфизма Thr12Ser гена митохондриального фактора транскрипции A TFAM с ишемической болезнью сердца / Т.В. Жейкова // Бюллетень сибирской медицины. - 2012. - №6. - С. 47-50). В эксперименте показано, что при разрушении TFAM у нокаутированных мышей развивается мозаичная кардиоспецифичная недостаточность дыхательной цепи, дилатационная кардиомиопатия и атриовентрикулярная блокада (Судаков, Н.П. Митохондриальная дисфункция в механизмах атерогенеза / Н.П. Судаков, С.Б. Никифоров, Ю.М. Константинов и др. // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2007. - №2. - С. 119-123). Показано, что физические нагрузки приводят к увеличению экспрессии TFAM. (Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена митохондриального транскрипционного фактора (TFAM) с физической работоспособностью спортсменов / И.И. Ахметов // Физиология человека. - 2010. - Т. 36, №2. - С. 121-125).

Ранее маркеры белков, участвующих в транскрипции митохондриальной ДНК, не исследовались в плаценте в качестве маркеров митохондриальной дисфункции и не использовались для диагностики как преэклампсии, так и степени тяжести данного осложнения беременности. Отличительные признаки способа: изготавливают срезы базальной децидуальной оболочки плаценты с суббазально расположенным ворсинчатым хорионом, проводят иммуногистохимическую реакцию, после чего срезы окрашивают DAB-хромогеном, докрашивают гематоксилином Майера и оценивают в10 полях зрения микроскопа, в 100 клетках препарата при увеличении х400, затем высчитывают процент антиген-положительных клеток и оценивают интенсивность иммуногистохимической реакции по трехбалльной системе: слабая - 1 балл - слабое или минимальное окрашивание, продукт реакции светло-коричневого цвета; умеренная - 2 балла - коричневого цвета; выраженная или максимальная - 3 балла - темно-коричневого цвета; отсутствие экспрессии в клетках оценивают в 0 баллов; индекс экспрессии маркера транскрипции (TFAM) митохондриальной ДНК высчитывают по формуле:

Индекс экспрессии = ∑ Р(i)⋅i/100 у.е.,

где i - интенсивность окрашивания в баллах от 0 до 3;

P(i) - процент клеток, окрашенных с разной интенсивностью;

и при значении индекса экспрессии TFAM от 0,32 до 0,4 у.е. диагностируют умеренно выраженную преэклампсию, а при значении индекса экспрессии TFAM равном 0,31 у.е. или менее - тяжелую преэклампсию».

Способ осуществляется следующим образом: из плаценты иссекают базальную децидуальную оболочку с суббазально расположенным ворсинчатым хорионом в виде кусочков размерами 10×10×3 мм. Материал забирают не позднее 30-60 минут от окончания последового периода и фиксируют в 10% забуференном формалине в течение 12-24 часов (Петров С.В., Райхлин Н.Т. Руководство по иммуногистохимической диагностике опухолей человека. - Казань: Титул, 2004. - 456 с.). Иммуногистохимическое исследование проводят на парафиновых срезах, толщиной 4-5 микрон. После депарафинации микропрепаратов осуществляют демаскировку антигена путем двукратного кипячения в цитратном буфере по 5 минут в СВЧ - печи при мощности 650 Вт. Эндогенную пероксидазу блокируют 1% раствором перекиси водорода с последовательной инкубацией во влажной камере с первичными и биотинилированными вторичнымиантителами. В промежутках между инкубацией срезы промывают в трех сменах фосфатного буфера, в качестве первичных антител используют козлиные поликлональные антитела фирмы «Santa cruz», USA к маркеру транскрипции митохондриальной ДНК (TFAM), в рабочем разведении 1:200.

Визуализация комплексов антиген антитело осуществляется при помощи системы детекции UltraVision Quanto Detection System HRP («Thermo scientific)), USA). Далее срезы окрашивают DAB-хромогеном, докрашивают гематоксилином Майера. С целью исключения вероятности получения ложноотрицательных и ложноположительных результатов каждое иммуногистохимическое исследование проводят с постановкой положительного и отрицательного контроля. Отрицательный контроль исключал специфическое окрашивание препаратов. Положительный контроль подтверждал специфичность поставленной иммуногистохимической реакции с данными антителами.

Результаты иммуногистохимической реакции оценивают в 10 полях зрения микроскопа, в 100 клетках препарата при увеличении х400. В готовых срезах высчитывают процент антиген-положительных клеток и оценивают интенсивность иммуногистохимической реакции по трехбалльной системе: слабая (1 балл) - слабое или минимальное окрашивание, продукт реакции светло-коричневого цвета; умеренная (2 балла) - коричневого цвета; выраженная или максимальная (3 балла) - темно-коричневого цвета. Отсутствие экспрессии в клетках оценивают в 0 баллов. Индекс экспрессии маркера транскрипции (TFAM) митохондриальной ДНК высчитывают по формуле:

Индекс экспрессии = ∑ P(i)⋅i/100 у.е.,

где i - интенсивность окрашивания в баллах от 0 до 3;

P(i) - процент клеток, окрашенных с разной интенсивностью.

(Tavassoli F.A. Pathology of the best. - 2 - nd et. - New York, 1999).

Результат рассчитывают в условных единицах.

Сущность заявляемого способа поясняется следующими примерами.

Пример 1. Женщина А. 23 лет, беременность 37 недель, предстоят вторые роды. Поступила в стационар с жалобами на повышение артериального давления. В соматическом анамнезе - наличие хронического пиелонефрита, ожирение 1 степени. При беременности АД в пределах 120/70-130/80 мм. рт.ст. При поступлении - артериальное давление 150/100 мм. рт.ст., в однократной порции мочи - протеинурия 1,16 г/л. По данным УЗИ плод соответствует 37 неделям гестации, расширены межворсинчатые пространства. Состояние плода по данным дополнительного обследования (допплер и кардиотокография) - удовлетворительное. Поставлен диагноз - «Беременность 37 недель. Умеренная преэклампсия. Плацентарная недостаточность». Женщине назначена гипотензивная и улучшающая маточно-плацентарный кровоток терапия. На фоне проводимой терапии АД нормализовалось, протеинурия не нарастала.

Данная беременность завершилась своевременными родами через естественные родовые пути в 38 недель. Родился мальчик с массой тела 3000 г, ростом 52 см., оценка по шкале Апгар 7/8 баллов.

При патоморфологическом исследовании выявлены гипоплазия плаценты II ст., краевое прикрепление пупочного канатика и нарушения маточно-плацентарного кровотока в виде среднеочаговых ишемических инфарктов краевых отделов плаценты и очагового тромбоза межворсинчатого пространства центральных зон.

При иммуногистохимическом исследовании индекс экспрессии маркера транскрипции (TFAM) митохондриальной ДНК составил 0,4 у.е.. Клинический диагноз умеренной преэклампсии подтвержден морфологически.

Пример 2. Беременная 26 лет, предстоят первые роды, срок беременности при поступлении в стационар 39 недель. На учете в женской консультации с 11 недель. Общая прибавка массы тела составила 10 кг. За время наблюдения в женской консультации АД 130/80 мм рт.ст. В анализе мочи отклонений от нормы не выявлено. Женщина осмотрена терапевтом: здорова. При поступлении в стационар состояние удовлетворительное. АД 120/70-130/80 мм рт.ст. По данным УЗИ плод соответствует сроку доношенной беременности, смешанное ягодичное предлежание плода.

Поставлен диагноз: «Беременность 39 недель. Смешанное ягодичное предлежание плода». Беременность завершилась своевременными родами путем операции кесарева сечения. Родился мальчик массой 3600 г, ростом 53 см с оценкой по шкале Апгар 8/9 баллов.

В плаценте при гистологическом исследовании выявлены очаговый стаз в межворсинчатом пространстве центральных зон, мелкоочаговые дистрофические и некротические изменения эпителия ворсин с отложением фибрина и фибриноида.

Индекс экспрессии митохондриальной ДНК составил 0,42 у.е.. Таким образом, по результатам патоморфологического исследования плаценты и с использованием индекса экспрессии маркера транскрипции митохондриальной ДНК подтверждено отсутствие преэклампсии.

Пример 3. Женщина К., 31 год, беременность 3-я, наступила спонтанно, после периода вторичного бесплодия в течение 2 лет, в анамнезе - 2 погибшие беременности в сроке 10-12 недель, предстоят первые роды. Поступила в стационар в сроке беременности 35 недель с жалобами на повышение АД до 150/90 мм. рт.ст. В анамнезе субтотальная резекция щитовидной железы по поводу диффузного токсического зоба, послеоперационный гипотиреоз, компенсированный. При поступлении: отечность лица, голеней, АД 145/90-150/90 мм. рт.ст. Протеинурия в однократной порции мочи - 2,5 г/л. По данным УЗИ плод соответствует сроку беременности. Состояние плода по данным дополнительного обследования (допплер и кардиотокография) - удовлетворительное. Выставлен диагноз: «Беременность 35 недель. Умеренная преэклампсия. Отягощенный акушерско-гинекологический анамнез (вторичное бесплодие 2 года). Привычное невынашивание. Первородящая в 31 год». Начата гипотензивная терапия.

Через сутки произошло дородовое излитие околоплодных вод. Учитывая отягощенный акушерско-гинекологический анамнез у первородящей в 31 год, была произведена операция кесарева сечения. Извлечен недоношенный мальчик массой 2500 г, ростом 48 см с оценкой по шкале Апгар 7/8 баллов, переведен на детское отделение.

При патоморфологическом исследовании плаценты были выявлены нарушения маточно-плацентарного кровотока в виде хронических геморрагических инфарктов и изменения сосудистого русла ворсинчатого хориона. При этом индекс экспрессии TFAM составил 0,32 у.е. Таким образом, на основании клинико-морфологических данных и с использованием индекса экспрессии маркера транскрипции митохондриальной ДНК подтверждена умеренная преэклампсия.

Пример 4. Беременная Н. 30 лет, поступила в стационар в 26 недель гестации. Данная беременность вторая. В анамнезе - погибшая беременность в сроке 7-8 нед. За время наблюдения в женской консультации - артериальное давление 120/80-130/80 мм рт.ст., протеинурии не было. Соматически здорова.

При поступлении - артериальное давление 170/110 мм рт.ст., выраженные отеки голеней, одутловатость лица, жалобы на головную боль. Протеинурия в однократной порции мочи 6,6 г/л. Женщина госпитализирована в палату интенсивной терапии. По данным УЗИ: плацентарная недостаточность, внутриутробная задержка роста плода. По данным допплеровского исследования - нарушение гемодинамики III ст., по данным КТГ - снижение компенсаторных возможностей плода. Поставлен диагноз: «Беременность 26 недель. Тяжелая преэклампсия. Плацентарная недостаточность, декомпенсация. Задержка роста плода. Отягощенный акушерско-гинекологический анамнез». Учитывая выраженное внутриутробное страдание плода у женщины с тяжелой преэклампсией, показано родоразрешение путем операции кесарева сечения.

С целью предоперационной подготовки проводилась магнезиальная и гипотензивная терапия в течение 4-х часов. Артериальное давление стабилизировалось до 140/90 мм. рт.ст. Произведено родоразрешение путем операции кесарево сечение. Извлечен мальчик массой 630,0 г, ростом - 30,0 см, с оценкой по шкале Апгар - 3 балла, Даунса - 5 баллов. После проведения комплекса первичной реанимации ребенок переведен в отделение реанимации и интенсивной терапии новорожденных.

При патоморфологическом исследовании последа выявлена гипоплазия плаценты III ст., диагностировано нарушение созревания ворсинчатого хориона, вариант промежуточных незрелых ворсин, пролиферативный виллузит и поствоспалительная гиповаскуляризация промежуточных ворсин. При иммуногистохимическом исследовании плаценты индекс экспрессии маркера транскрипции (TFAM) митохондриальной ДНК составил 0,31 у.е. Таким образом, на основании клинико-морфологических данных и с использованием индекса экспрессии маркера транскрипции митохондриальной ДНК подтверждена тяжелая преэкламспия.

Преимущества предлагаемого способа.

1. Является объективным и достоверным методом морфологической диагностики степени тяжести преэклампсии.

2. В диагностике используется иммуногистохимический маркер, позволяющий на молекулярном уровне диагностировать преэклампсию и провести дифференциальную диагностику степеней тяжести данного осложнения беременности.

3. Повышает качество гистологического заключения по плаценте. Позволяет диагностировать плацентарные факторы перинатальной заболеваемости и смертности при ПЭ.

4. Расширяет арсенал средств морфологической диагностики степеней тяжести преэклампсии.

5. Заявляемый способ высокоинформативен и прост в оценке результатов.

6. Не требует дорогостоящего оборудования.

7. Может быть использован в работе патологоанатомического отделения и бюро судебно-медицинской экспертизы.

Применение предлагаемого способа диагностики степени тяжести ПЭ в практическом здравоохранении позволит врачам - патологоанатомам использовать информацию, необходимую для совершенствования подходов к комплексному патоморфологическому исследованию плаценты и оформлению гистологического заключения по плаценте, а акушерам-гинекологам - данные для разработки персо-инфицированного подхода при реабилитации женщин в послеродовом периоде и в дальнейшем при планировании будущей беременности.