Роль ендотеліальної дисфункції у патогенезі пізніх гестозів у вагітних з ожирінням

Abstract

Зелінка-Хобзей М. М. Роль ендотеліальної дисфункції у патогенезі пізніх гестозів у вагітних з ожирінням. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 222 «Медицина» – Полтавський державний медичний університет МОЗ України, Полтава, 2022. Дисертація присвячена вивченню ролі ендотеліальної дисфункції (ЕД) у патогезі виникнення прееклампсій (ПЕ) у вагітних жінок на фоні супутнього ожиріння. У дисертації наведене теоретичне узагальнення та нові підходи для вирішення цієї актуальної науково-практичної задачі в акушерстві, що полягає у дослідженні рівня фактора росту ендотелію судин (VEGF) і підрахунку циркулюючих ендотеліальних мікрочастинок (ЦЕМ) у крові, як прогностичних критеріїв розвитку ПЕ, та визначення поляризації макрофагів плаценти при ПЕ, а також в розробці ефективних заходів по її профілактиці у вагітних жінок з ожирінням. На сьогодні ПЕ продовжує залишатися актуальною проблемою сучасного акушерства та неонатології, що обумовлено високими показниками материнських та перинатальних ускладнень, захворюваності, смертності, репродуктивними втратами та витратами на лікування вагітних, роділь, породіль та новонароджених, соціальними та економічними збитками. Проблема виникнення ПЕ є особливо гострою серед вагітних із супутнім ожирінням, оскільки ця категорія жінок складає групу високого ризику по виникненню даного акушерського ускладнення. Важливим завданням сучасного акушерства є більш поглиблене вивчення ПЕ за умови наявності супутнього ожиріння та формування в ранні терміни вагітності груп високого ризику по виникненню ПЕ та інших акушерських ускладнень пов’язаних із прогресуванням ЕД, що дозволило б своєчасно розпочати застосування необхідних профілактичних заходів. Ключовим елементом для забезпечення фізіологічного перебігу вагітності являється переважання проангіогенних факторів росту, таких як VEGF, над антиангіогенними факторами (концентрація яких домінує при ПЕ), що є необхідним для регуляції функціонального стану плаценти та розвитку плода. Не менш важливим залишається стан самого ендотелію, порушення у функціонуванні якого призводить до цілої низки акушерських ускладнень та викликає необхідність у компетентній оцінці вираженості ЕД при вагітності, що протікає на фоні супутнього ожиріння. Таким вагомим діагностичним маркером оцінки стану ендотелію дотепер залишається підрахунок ЦЕМ. Важливу роль у регуляції вагітності та підтриманні гомеостазу в системі «мати-плацента-плід» відіграють макрофаги. Порушення поляризації макрофагів плаценти спостерігається при плацентарній дисфункції з усіма її наслідками та при ПЕ. Отже дотепер триває пошук нових прогностичних маркерів ранньої діагностики ПЕ серед вагітних жінок із супутнім ожирінням та постає пοтреба в рοзрοбці методів прοфілактики цього захвοрювання, які б дали мοжливість стандартизувати ефективну тактику ведення вагітних із супутнім ожирінням, цілеспрямοванο направлену на покращення стану ендотелію та зниження відсотку випадків виникнення ПЕ серед даного контингенту пацієнток. В результаті виконаного дослідження з'ясовано зв'язок між наявністю ЕД та можливістю виникнення ПЕ. Проведено аналіз показників VEGF та ЦЕМ CD32+CD40+ у І триместрі вагітності у жінок із супутнім ожирінням, що надає змогу прогнозувати розвиток ПЕ у другій половині вагітності. Виявлено суттєве зниження концентрації VEGF у сироватці крові та зростання кількості ЦЕМ CD32+CD40+ у периферичній крові серед вагітних із супутнім ожирінням, зіставляючи із даними вагітних із фізіологічною масою тіла. Так, концентрація VEGF у сироватці крові вагітних із ожирінням І ступеня в 1,5 раза (р<0,05) є нижчою, ніж у жінок з фізіологічною масою тіла, а у вагітних із ожирінням ІІ-ІІІ ступенів у 2,7 раза (р<0,001), що підтверджує зв'язок ожиріння та ЕД. У ІІІ триместрі вагітності було виявлено, що рівень концентрації VEGF у сироватці крові вагітних з ожирінням І ступеню є достовірно нижчими у 3,7 раза на відміну від показників групи жінок з фізіологічним перебігом вагітності та фізіологічною масою тіла (р<0,001). Аналогічна закономірність спостерігалась і у вагітних жінок із ожирінням ІІ-ІІІ ступенів, де рівень концентрації VEGF вірогідно нижче у 6,2 раза, ніж у групі жінок із фізіологічною масою тіла (р<0,001). Під час оцінювання одержаних нами показників концентрації VEGF у сироватці крові вагітних із ПЕ, встановлено, що даний показник у 1,8 раза менший у вагітних із ПЕ та ожирінням І ступеня порівняно з групою жінок із ПЕ та фізіологічною масою тіла (р<0,005). Тоді як рівень концентрації VEGF у вагітних з ПЕ, обтяженою ожирінням ІІ-ІІІ ступенів, достовірно у 2,2 раза нижче, ніж у групі вагітних з ПЕ та фізіологічною масою тіла (р<0,0001). Кількість ЦЕМ CD32+CD40+ у І триместрі вагітності у периферичній крові у вагітних жінок із ожирінням І ступеня у 3,1 раза (р<0,05), а у вагітних із ожирінням ІІ-ІІІ ступенів в 3,7 раза (р<0,005) перевищував відповідний показник у жінок із фізіологічною масою тіла. Аналогічна закономірність змін показників кількості ЦЕМ CD32+CD40+ у периферичній крові відмічена і у ІІІ триместрі вагітності. При проведені аналізу змін кількості ЦЕМ CD32+CD40+ серед досліджуваних груп у всіх вагітних жінок із ПЕ, що виникла на фоні супутнього ожиріння, виявлено підвищення вмісту ЦЕМ CD32+CD40+ у периферичній крові, порівняно із жінками із ПЕ та фізіологічною масою тіла: середній показник ЦЕМ CD32+CD40+ у групі жінок із ПЕ та ожирінням І ступеня був на 27,7% вищим, порівнюючи з середнім показником ЦЕМ CD32+CD40+ групи жінок із ПЕ та фізіологічною масою тіла; середнє значення цього показника у вагітних жінок з ПЕ та із ожирінням ІІ-ІІІ ступенів у 1,7 разів перевищував показник групи жінок із ПЕ та фізіологічною масою тіла (р<0,05). Проведений аналіз рівня експресії М1 та М2 децидуальних макрофагів плаценти у терміні гестації 37-40 тижнів демонструє більш виражене переважання М1 прозапального профілю над М2 протизапальним профілем у вагітних жінок із ПЕ та з ожирінням, при порівнянні із вагітними жінками із фізіологічною масою тіла, що свідчить про переважання запального компонента при ПЕ та при ожирінні. Сформований та патогенетично обґрунтований нами лікувальнопрофілактичний комплекс (ЛПК), включає в себе препарати з антиоксидантною та ангіопротекторною діями, що позитивно впливають на стан ендотелію та мікроциркуляцію, покращують стан фетоплацентарного комплексу, мають протизапальну дію, здатні нормалізувати баланс М1 та М2 плацентарних макрофагів. ЛПК включав у себе, окрім регламентованих наказами МОЗ України профілактичних заходів, застосування комбінації препаратів L-аргініну та напівсинтетичного діосміну. Розроблений та запроваджений нами у практику алгоритм використання патогенетично обґрунтованого ЛПК у вагітних жінок із супутнім ожирінням призводить до зниження проявів ЕД (збільшення концентрація VEGF та зниження кількості ЦЕМ CD32+CD40+ у крові вагітних жінок). Концентрація VEGF у сироватці крові зростає в 1,6 раза (p<0,0005) у вагітних жінок з ожирінням І ступеня у порівнянні із показниками вагітних жінок та у 1,4 раза (p<0,005) у жінок з ожирінням ІІ-ІІІ ступенів, які отримували ЛПК, порівнюючи із відповідною групою, яка не застосовувала ЛПК. Кількість ЦЕМ CD32+CD40+ у периферичній крові знизилась в 1,9 раза (p<0,05) при ожирінні І ступеня та в 1,1 раза (p>0,05) при ожирінні ІІ-ІІІ ступенів, відповідно. Шляхом нормалізації стану ендотелію на фоні застосування ЛПК у вагітних жінок із супутнім ожирінням, ЛПК профілактує виникнення тяжкої та ранньої ПЕ і зменшує її частоту на 14,63%.

Zelinka-Khobzey M. M. The role of endothelial dysfunction in the pathogenesis of late gestosis in pregnant women with obesity. – Qualification research work (manuscript). This dissertation is devoted to investigating the role of endothelial dysfunction (ED) in the pathogenesis of preeclampsia (PE) in pregnant women with concomitant obesity. The dissertation presents a theoretical generalization and new approaches to solve one of the most pressing scientific and practical problems in obstetrics. The aim of the research is to study the changes in the level of vascular endothelial growth factor (VEGF) and to count circulating microparticles as prognostic criteria for PE development, to determine the role of macrophage polarization in PE, as well as to elaborate effective measures for PE prevention. At present, PE is still remaining one of the pressing issues of modern obstetrics and neonatology that results in high rates of maternal and perinatal complications, morbidity, mortality, reproductive losses and costs for the treatment of gravida, parturient women and newborns, social and economic losses. The problem of PE is especially acute among pregnant women with concomitant obesity, as this category of women is at high risk for this obstetric complication. One of the challenging tasks the modern obstetrics is facing is to further explore this pregnancy complication in the presence of concomitant obesity on order to detect individuals at high risk for PE and other obstetric complications associated with the ED progression in early pregnancy that would enable to begin preventive measures thus averting serious consequences. A key element in ensuring the physiological course of pregnancy is the predominance of pro-angiogenic growth factors, such as vascular endothelial growth factor over antiangiogenic factors (whose concentration dominates in cases of PE): this is critical for the regulation of the placental function and foetal development. Equally important is the condition of the endothelium itself, the dysfunction of which leads to a number of obstetric complications and necessitates a careful assessment of the ED severity in pregnant women with concomitant obesity. So far, the counting of circulating endothelial microparticles (CEM) is still remaining as an important diagnostic marker for assessing the state of the endothelium. Macrophages also play an important role in the pregnancy regulation and the homeostasis maintenance in the mother-placentafoetus system. Impairment of macrophage polarization is observed in cases of placental dysfunction with all its consequences and in PE cases. Therefore, the search for new prognostic markers of early PE diagnosis in pregnant women with concomitant obesity is ongoing and identifies the need to develop methods for the prevention of this disease, which would enable to provide an effective management of pregnant women with obesity and to cut down the risk of PE occurrence among this group of patients. This research has established the link between the presence of extragenital pathology and the PE risks, has analyzed VEGF and CEM CD32+CD40+ values in early pregnancy that allows us to predict the PE development in the second half of pregnancy. There has been found out a significant decrease in the serum VEGF concentration and an increase in the CEM CD32+CD40+ number in the peripheral blood in pregnant women with concomitant obesity, comparing with the findings in the pregnant women with physiological body weight. In the early stages of pregnancy in the women with class I and class II – III obesity demonstrated a significant decrease in the serum VEGF content: in 1.5 times in pregnant women with class I obesity versus the pregnant women with physiological body weight (p<0,05), and in 2.7 times lower in the pregnant women with class II-III obesity versus the pregnant women with physiological body weight (p<0.001) that confirms the relationship between obesity and ED, as well as the effect of obesity on the likelihood of PE occurrence. In the third trimester of pregnancy the level of serum VEGF content in the pregnant women with class I obesity was probably lower in contrast to the group of women with physiological pregnancy and physiological body weight (p<0,001); a similar pattern was observed in pregnant women with class II-III obesity, where the level of VEGF content was probably 6.2 times lower than in the group of women with physiological body weight (p<0.001). The assessment of obtained indicators of serum VEGF content in the pregnant women with PE has demonstrated that this indicator was 1.8 times lower in the pregnant women with PE and class I obesity compared with the women with PE and physiological body weight (p<0.005). The level of VEGF content in the pregnant women with PE and class II and III obesity is probably 2.2 times lower than in the group of pregnant women with PE and physiological body weight (p<0.0001). Analysis of CEM CD32+CD40+ count shows a 3.1-fold increase in the CEM CD32+CD40+ number in the peripheral blood of the pregnant women with class I obesity compared with the pregnant women with physiological body weight (p<0.05) in the first trimester of pregnancy. CEM CD32+CD40+ values in the blood of pregnant women with class II-III obesity were 3.7 times higher than in women with physiological body weight (p<0.005). A similar pattern of changes in the CEM number in the peripheral blood was observed in the third trimester of pregnancy. The analysis of the changes in the CEM CD32+CD40+ number in all pregnant women with PE and concomitant obesity has revealed an increase in CEM CD32+CD40+ number in the peripheral blood compared with the women with PE and physiological body weight: the average CEM CD32+CD40+ number in women with PE and class I obesity was by 27.7% higher compared to the average CEM CD32+CD40+ number in the women with PE and physiological body weight; the mean value of this indicator in pregnant women with PE and with class II and III obesity was 1.7 times higher than in the group of women with PE and physiological body weight (p<0.05). The analysis of the expression level of M1 and M2 decidual placental macrophages, in the gestation period of 37-40 weeks, indicates the predominance of M1 proinflammatory profile over M2 anti-inflammatory profile in pregnant women with PE and obesity, which indicates the predominance of proinflammatory profile of macrophages in these conditions. Based on the results obtained, the pathogenetically based therapeutic and preventive complex has been elaborated. It combines medicines, which produce antioxidant and angioprotective effects, and thus impact the state of the endothelium and microcirculation, improve the condition of the fetoplacental complex, produce anti-inflammatory action, as well as be able to affect the processes of М1 and М2 repolarization. The complex included, in addition to the preventive measures regulated by the order of the Ministry of Health of Ukraine, the use of a combination of drugs L-arginine and semi-synthetic diosmin. The development of the algorithm for applying the elaborate complex and its implementation into medical practice results in the decrease of ED manifestations in pregnant women with concomitant obesity that is supported by such ED markers as serum VEGF content and CEM CD32+CD40+ count in the blood plasma in women with different severity of obesity. There has been found out a 1.6-fold increase in the serum VEGF concentration in pregnant women with class I obesity, who received the medication described above and aimed at improving the endothelium compared with pregnant women with class I obesity, who did not receive this therapy (p<0.0005), and 1.4-fold growth in the women with class II-III obesity who received this therapy compared with the group who did not receive it (p<0.005). The application of this complex for the pregnant women with concomitant obesity in order to prevent PE proves its effectiveness and feasibility, as evidenced by 14,63 % reduction in the incidence of PE in women with obesity, who received it, and the absence of cases of severe and early PE development.