Акушерство и Гинекология №12 / 2020
Молекулярно-генетические предикторы некротизирующего энтероколита у новорожденных
1) ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия;
2) ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва, Россия
Цель. Установить молекулярно-генетические предикторы некротизирующего энтероколита (НЭК) у глубоконедоношенных детей.
Материалы и методы. В исследование были включены 590 новорожденных различного гестационного возраста (ГВ 24–41 недель), родившихся в «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России и поступивших в отделение реанимации и интенсивной терапии Центра в период с января 2015 по декабрь 2017 гг. Cбор биологического материала для молекулярно-генетического исследования (венозная кровь и буккальный соскоб) производился в первые часы жизни до начала медикаментозной терапии и энтерального питания. Проводилось измерение уровней экспрессии генов (IL1b, IL6, IL8, IL10, IL12а, IL15, IL18, TNFa, TGFb1, TBX21, GATA3, RORC2, CD45, CD68, CD69, TLR2, TLR4, TLR9, MMP8) у новорожденных с НЭК и без развития данного осложнения.
Результаты. Развитие НЭК различной степени тяжести было зарегистрировано у 25 из 590 новорожденных (4,2%). Из исследования были исключены 172 новорожденных ввиду недостаточного количества/качества биоматериала. Из 418 новорожденных НЭК был диагностирован у 18 детей, 16 из которых родились ранее 33-й недели беременности. В связи с этим сравнительному анализу подверглись биологические образцы только 130 недоношенных детей, родившихся на 24–32-й неделях беременности.
Проведено сравнение уровня экспрессии генов иммунного ответа в клетках биологических образцов 16 глубоконедоношенных детей, течение неонатального периода которых было осложнено развитием НЭК, с аналогичными показателями 114 глубоконедоношенных детей, у которых в течение неонатального периода не было выявлено развития НЭК. Установлено статистически значимое повышение экспрессии гена TLR4 в клетках венозной крови в первые часы жизни у глубоконедоношенных новорожденных с развившимся НЭК. Также отмечена тенденция к снижению GATA3 у новорожденных с реализацией НЭК по сравнению с группой контроля. Был проведен ROC-анализ десятичного логарифма соотношения уровней экспрессии указанных генов, который показал, что Lg(TLR4/GATA3) обладает хорошей диагностической ценностью: при пороговом значении 0,74 чувствительность модели составила 88%, а специфичность – 77%; прогностическая ценность положительного результата (PPV) – 39%, прогностическая ценность отрицательного результата (NPV) – 97%. При исследовании экспрессии генов TLR4, GATA3 в буккальном эпителии статистически значимых различий между группами новорожденных получено не было. Уровни экспрессии других генов статистически значимо не различались между группами.
Заключение. Определение экспрессии гена TLR4 в клетках венозной крови глубоконедоношенных новорожденных, родившихся на 24–32 неделях гестации, в первые часы жизни может быть использовано в качестве предиктора последующего развития НЭК.
В последнее время все больший научный интерес представляет изучение генетических механизмов развития различных заболеваний. Предполагается, что исследования в данной сфере помогут разработать и внедрить в область практического здравоохранения либо современные лекарственные препараты, либо инновационные диагностические подходы, способные ускорить диагностический поиск и максимально быстро начать проведение таргетной терапии.
К числу тяжелых заболеваний периода новорожденности, чреватых развитием серьезных осложнений, относится некротизирующий энтероколит (НЭК), который представляет собой воспаление кишечной стенки с последующим ее некрозом [1]. Наиболее часто заболевание встречается у новорожденных, находящихся в критическом состоянии, и/или у недоношенных детей. НЭК характеризуется чрезмерным воспалением кишечника, вызывающим повреждение слизистой оболочки различной степени тяжести и распространения. К основным состояниям, способствующим развитию НЭК у новорожденных, относятся: недоношенность, искусственное вскармливание, асфиксия при рождении, операция заменного переливания крови.
Хотя факторы риска развития НЭК у новорожденных на сегодняшний день хорошо известны, точная причина заболевания все еще недостаточно ясна. Ранее было показано, что в развитии НЭК играет роль именно совокупность различных патологических механизмов. Рассматривается сложное взаимодействие иммунной системы, кишечного эпителия, бактерий-комменсалов и сигнальных молекул.
Несмотря на значительные достижения в области неонатальной интенсивной терапии и хирургии, смертность новорожденных с НЭК существенно не изменилась за последние десятилетия и составляет от 20 до 30% [2]. Также НЭК остается одной из основных причин инвалидизации недоношенных детей. К сожалению, хирургическое лечение не во всех случаях улучшает прогноз заболевания, поскольку воспаление в кишечнике, как в органе с большой площадью поверхности, обширной васкуляризацией и высокой степенью концентрации иммунных клеток, может способствовать не только перфорации кишечной стенки, но и развитию системных эффектов заболевания, оказывающих влияние на другие ткани и органы [3]. Согласно недавним исследованиям, более 50% недоношенных детей с НЭК имеют задержку развития нервной системы [3].
В экспериментальных моделях НЭК ассоциируется с серьезными морфологическими изменениями мозга: провоспалительные реакции в головном мозге изменяют гомеостаз и плотность популяций клеток мозга. G. Biouss et al. показали, что выраженность воспалительных реакций в головном мозге коррелирует с тяжестью НЭК [4].
Начальные клинические проявления НЭК неспецифичны, в особенности у младенцев с очень и экстремально низкой массой тела при рождении, что затрудняет диагностику и своевременное начало лечения.
В настоящее время основной задачей неонатологов является разработка диагностического комплекса, позволяющего прогнозировать НЭК, выявлять его ранние стадии, проводить дифференциальную диагностику с другими заболеваниями периода новорожденности и, соответственно, максимально быстро начинать этиопатогенетическую терапию. Подобный подход должен дать возможность снизить частоту и в ряде случаев избежать развития инвалидизирующих осложнений у новорожденных, в том числе у недоношенных детей.
Анализ экспрессии генов, участвующих в иммунном ответе, в настоящее время считается одним из многообещающих инструментов для идентификации биомаркеров НЭК. В ходе проведенного многоцентрового исследования Tremblay et al. обнаружили, что в развитии НЭК участвует значительное количество дифференциально экспрессируемых генов [5]. Экспериментальное исследование Yin et al. обнаружило, что экспрессия мРНК TLR4 и NF-κB в образцах кишечника мышей с НЭК была значительно выше, чем у контрольной группы без признаков заболевания [6].
В настоящее время также существуют данные, свидетельствующие о том, что измерение экспрессии активированных TLR4 также репрезентативно в образцах крови, взятых у новорожденных с ранним началом сепсиса [7]. Учитывая тот факт, что измененный иммунный ответ новорожденных является одним из основных патогенетических путей развития НЭК и имеет системные эффекты, мы предположили, что определение мРНК можно проводить в образцах крови и буккальных соскобах (БС). Получение образцов биоматериала из этих локусов во время первого обследования новорожденных после рождения можно рассматривать как наименее инвазивный метод определения биомаркеров НЭК.
В ходе данного исследования нами была оценена взаимосвязь между уровнем экспрессии в клетках буккального эпителия и в крови генов, участвующих в иммунном ответе, и развитием НЭК у новорожденных, находящихся в критическом состоянии, с целью выявления молекулярно-генетических предикторов НЭК у недоношенных детей различного гестационного возраста.
Материалы и методы
В исследование были включены 590 новорожденных детей различного гестационного возраста (ГВ) (24–41 неделя), родившихся в «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава Р...
