Дифференциальная диагностика гипертензивных состояний во время беременности при помощи анализа пептидомного профиля мочи

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.8.66-75

01.09.2018
191

1 ФГБУ Национальный медицинский исследовательский центр акушерства гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, Москва; 2 Московский физико-технический институт (Государственный университет), Долгопрудный, Россия; 3 ФБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва, Россия; 4 Сколковский институт науки и технологий, Московская область, Одинцовский район, деревня Сколково, Россия

Цель исследования. Провести поиск панели пептидов, позволяющей дифференцировать различные гипертензивные состояния во время беременности.
Материал и методы. В исследование случай-контроль были включены 64 женщины, разделенные на 4 группы: преэклампсия (ПЭ), ПЭ на фоне ХАГ (хроническая артериальная гипертензия), ХАГ и группа контроля. Образцы мочи, полученные от каждой женщины, были проанализированы при помощи хромато-масс-спектрометрии. Полученные данные были обработаны с использованием статистических и биоинформационных подходов.
Результаты. Для всех четырех групп были выявлены характерные общие 36 пептидов, которые являются в основном фрагментами коллагена (COL1A1; COL3A1 и др.), и обнаружен один пептид белка уромодулина (UMOD). Для пациенток с гипертензивными нарушениями (ПЭ, ПЭ на фоне ХАГ, ХАГ) характерны общие 34 пептида – фрагменты коллагена (COL1A1; COL3A1 и др.) и α-фибриногена (FGA). Для группы пациенток с преэклампсией (ПЭ, ПЭ на фоне ХАГ) была выявлена характерная панель из 16 пептидов, 13 из которых являются фрагментами белка α1-антитрипсина (SERPINA1), также по одному пептидному фрагменту представлены белки α1 цепи коллагена 1 (COL1A1), 1 – α2-HS-гликопротеина (AHSG), 1 – аполипопротеина А-I (APOA1). Анализ полуколичественных данных четырех групп непараметрическими тестами Краскела–Уоллиса и Манна–Уитни показал наличие 12 пептидов, дифференцирующих хотя бы одну пару групп. Отдельно было проведено исследование пептидного профиля мочи у пациентки с гестационной артериальной гипертензией (ГАГ) с момента постановки диагноза (32–33-я неделя) до родоразрешения (36–37-я неделя) в динамике. Была показана корреляция между повышением уровня пептидов белка SERPINA1(A1AT) и появлением и нарастанием степени тяжести ПЭ.
Заключение. В результате сравнительного анализа была сформирована панель 12 пептидов, позволяющих достоверно дифференцировать гипертензивные расстройства у беременных. Фрагменты α1-антитрипсина подтвердили свою значимость как маркеры ПЭ, предложенные авторами в более ранних работах. Продемонстрированная динамика изменений пептидного профиля при проявлении клинических признаков ПЭ у пациентки с ГАГ свидетельствует о реальных возможностях применения пептидомного анализа мочи в клинической практике с целью своевременной диагностики и предикции ПЭ. Необходимы дальнейшие исследования, направленные на внедрение полученных результатов в клиническую практику.

Учитывая высокую материнскую и перинатальную заболеваемость и смертность, а также ближайшие и отдаленные последствия преэклампсии (ПЭ), наиболее актуальной проблемой является прогнозирование и ранняя (доклиническая) диагностика данной патологии [1–5]. В связи с этим особое значение приобретает дифференциальная диагностика гипертензивных расстройств во время беременности, характер которых определяет не только исходы беременности для матери и плода, но и качество последующей жизни женщины. Согласно международным рекомендациям, протеинурия не является критерием ПЭ, поскольку не исключается предшествующая патология мочевыводящих путей [2–6]. Вместе с тем имеются данные, что протеинурия может предшествовать развитию ПЭ [7]. Нередко встречаются ситуации сочетания незначимой протеинурии с повышенным АД. Поэтому протеомный/пептидомный анализ является одним из наиболее перспективных направлений в разработке более точных методов достоверной диагностики ПЭ.

В настоящее время различают хроническую артериальную гипертензию (ХАГ), существовавшую до наступления беременности, а также возникшие de novo после 20-й недели гестационную артериальную гипертензию (ГАГ), преэклампсию (ПЭ) и ПЭ на фоне ХАГ [1–5].

В одной из первых работ, посвященных пептидому мочи с участием 284 женщин с ПЭ [8], были получены протеомные фингер-принты 59 образцов мочи (исследовательская фаза эксперимента), характерных для тяжелой ПЭ, требующей экстренного родоразрешения. В проверочной фазе диагностический алгоритм был испытан на 225 женщинах, относящихся к различным группам риска (высокого и низкого) развития ПЭ. В трансляционной фазе идентификация и валидация биомаркеров проводилась тандемной масс-спектрометрией в образцах мочи, сыворотки крови и плаценты. В результате было показано наличие пяти пептидов SERPINA-1 и альбумина, являющихся биомаркерами ПЭ.

В дальнейшем был проведен анализ пептидома сыворотки крови в группе из 62 беременных женщин (31 пациентка с ПЭ, 31 – контроль) [9]. При выбранной ошибке прогнозирования патологии, равной 10%, были выделены 19 маркерных пептидов, из них 13 принадлежали фибриногену (FGA), 1 – α1-антитрипсину (A1AT), 1 – апо-липопротеину L1 (APO-L1), 1 – тяжелой цепи H4 интер-αтрипсина ингибитора (ITIH4), 2 – кининогену-1 (KNG1), 1 – тимозину β4 (TMSB4).

Проведенное исследование «случай-контроль» [10] позволило выявить линейку из 50 пептидов, принадлежащих α-цепи коллагена, α-цепи фибриногена, уромодулину, ретинол-связывающему белку и некоторым другим белкам. Составленный по этой панели классификатор показал хорошее разделение пептидов на 28-й неделе, а также (на тех же пациентках) их динамику на ранних сроках: 12 и 16 недель. Стоит также отметить, что другие авторы отмечают, что аналогичные пептиды могут наблюдаться в моче пациентов с хронической болезнью почек [11] и коронарной недостаточностью [12–13], нередко являющихся следствием ХАГ. При этих заболеваниях, как и при ПЭ, отмечаются эндотелиальная дисфункция и системный воспалительный ответ [14], что доказывает необходимость более точной дифференциальной диагностики ПЭ и других гипертензивных состояний, в частности ХАГ.

Целью настоящего исследования стал поиск панели пептидов, позволяющей дифференцировать гипертензивные состояния беременных: ПЭ, ПЭ на фоне ХАГ и ХАГ.

Материал и методы исследования

В исследование были вовлечены 64 пациентки (поздняя тяжелая ПЭ – 5, поздняя умеренная ПЭ – 11, ранняя тяжелая ПЭ – 9, ранняя умеренная ПЭ – 3, ПЭ на фоне ХАГ – 8, ХАГ – 8, здоровые беременные – 20). Ввиду немногочисленности групп на данном этапе исследования группа ПЭ (n=28) была включена в анализ без стратификации по срокам клинической манифестации и тяжести состояния пациенток.

Образцы мочи беременных собирались в Национальном медицинском исследовательском центре акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова с информированного согласия пациенток. Тяжесть ПЭ оценивалась согласно Федеральным рекомендациям, утвержденным Мин­здравом России [1]. К ранней форме ПЭ относили пациенток с манифестацией патологии до 33-й недели включительно. Контрольная группа состояла из женщин с физиологически протекающей беременностью и общим содержанием белка в моче ниже 100 мкг/мл...

Список литературы

1. Адамян Л.В., Артымук Н.В., Башмакова Н.В., Белокринницкая Т.Е., Беломестнов С.Р., Братищев И.В., Вученович Ю.Д., Краснопольский В.И., Куликов А.В., Левит А.Л., Никитина Н.А., Петрухин В.А., Пырегов А.В., Серов В.Н., Сидорова И.С., Филиппов О.С., Ходжаева З.С., Холин А.М., Шешко Е.Л., Шифман Е.М., Шмаков Р.Г. Гипертензивные расстройства во время беременности, в родах и послеродовом периоде. Преэклампсия. Эклампсия. Клинические рекомендации (Протокол лечения). М.; 2016.

2. Рекомендации ВОЗ по профилактике и лечению преэклампсии и эклампсии. Всемирная организация здравоохранения; 2014.

3. Ходжаева З.С., Холин А.М., Вихляева Е.М. Ранняя и поздняя преэклампсия: парадигмы патобиологии и клиническая практика. Акушерство и гинекология. 2013; 10: 4-11.

4. Ходжаева З.С., Акатьева А.С., Холин А.М., Сафонова А.Д., Вавина О.В., Муминова К.Т. Молекулярные детерминанты развития ранней и поздней преэклампсии. Акушерство и гинекология. 2014; 6: 14-9.

5. Khodzhaeva Z.S., Kogan E.A., Shmakov R.G., Klimenchenko N.I., Akatyeva A.S., Vavina O.V., Kholin A.M., Muminova K.T., Sukhikh G.T. Clinical and pathogenetic features of early and late onset preeclampsia. J. Matern. Fetal Neonatal Med. 2016; 29(18): 2980-6.

6. Task Force on Hypertension in Pregnancy. Hypertension in pregnancy. American College of Obstetricians and Gynecologists; 2013.

7. Holston A.M., Qian C., Yu K.F., Epstein F.H., Karumanchi S.A., Levine R.J. Circulating angiogenic factors in gestational proteinuria without hypertension. Am. J. Obstet. Gynecol. 2009; 200(4): 392. e1-10.

8. Shirokova V.A., Bugrova A.E., Starodubtseva N.L., Kononikhin A.S., Khodzhaeva Z.S., Muminova K.T., Popov I.A., Frankevich V.E., Nikolaev E.N., Sukhikh G.T. Protein Sci. 2016; 25(1): 123-4. Указ. назв. ст., уточн. где опубл.

9. Kononikhin A.S., Starodubtseva N.L., Bugrova A.E., Shirokova V.A., Chagovets V.V., Indeykina M.I., Popov I.A., Kostyukevich Y.I., Vavina O.V., Muminova K.T., Khodzhaeva Z.S., Kan N.E., Frankevich V.E., Nikolaev E.N., Sukhikh G.T. An untargeted approach for the analysis of the urine peptidome of women with preeclampsia. J. Proteomics. 2016; 149: 38-43.

10. Стародубцева Н.Л., Бугрова А.Е., Кононихин А.С., Вавина О.В., Широкова В.А., Наумов В.А., Гаранина И.А., Лагутин В.В., Попов И.А., Логинова Н.С., Ходжаева З.С., Франкевич В.Е., Николаев Е.Н., Сухих Г.Т. Возможность прогнозирования и ранней диагностики преэклампсии по пептидному профилю мочи. Акушерство и гинекология. 2015; 6: 46-52.

11. Buhimschi I.A., Zhao G., Funai E.F., Harris N., Sasson I.E., Bernstein I.M. et al. Proteomic profiling of urine identifies specific fragments of SERPINA1 and albumin as biomarkers of preeclampsia. Am. J. Obstet. Gynecol. 2008; 199(5): 551. e1-16.

12. Wen Q., Liu L.Y., Yang T., Alev C., Wu S., Stevenson D.K. et al. Peptidomic identification of serum peptides diagnosing preeclampsia. PLoS One. 2013; 8(6): e65571.

13. Carty D.M., Siwy J., Brennand J.E., Zürbig P., Mullen W., Franke J. et al. Urinary proteomics for prediction of preeclampsia. Hypertension. 2011; 57(3): 561-9.

14. Buhimschi I.A., Nayeri U.A., Zhao G., Shook L.L., Pensalfini A., Funai E.F. et al. Protein misfolding, congophilia, oligomerization, and defective amyloid processing in preeclampsia. Sci. Transl. Med. 2014; 6(245): 245ra92.

15. Kouza M., Banerji A., Kolinski A., Buhimschi I.A., Kloczkowski A. Oligomerization of FVFLM peptides and their ability to inhibit beta amyloid peptides aggregation: consideration as a possible model. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017; 19(4): 2990-9.

16. Rossing K., Mischak H., Dakna M., Zürbig P., Novak J., Julian B.A. et al. Urinary proteomics in diabetes and CKD. J. Am. Soc. Nephrol. 2008; 19(7): 1283-90.

17. Jantos-Siwy J., Schiffer E., Brand K., Schumann G., Rossing K., Delles C. et al. Quantitative urinary proteome analysis for biomarker evaluation in chronic kidney disease. J. Proteome Res. 2008; 8(1): 268-81.

18. von Zur Muhlen C., Schiffer E., Zuerbig P., Kellmann M., Brasse M., Meert N. et al. Evaluation of urine proteome pattern analysis for its potential to reflect coronary artery atherosclerosis in symptomatic patients. J. Proteome Res. 2008; 8(1): 335-45.

19. Zimmerli L.U., Schiffer E., Zürbig P., Good D.M., Kellmann M., Mouls L. et al. Urinary proteomic biomarkers in coronary artery disease. Mol. Cell. Proteomics. 2008; 7(2): 290-8.

20. Delles C., Schiffer E., von Zur Muhlen C., Peter K., Rossing P., Parving H.H. et al. Urinary proteomic diagnosis of coronary artery disease: identification and clinical validation in 623 individuals. J. Hypertens. 2010; 28(11): 2316-22.

Поступила 08.12.2017

Принята в печать 22.12.2017

Об авторах / Для корреспонденции

Муминова Камилла Тимуровна, младший научный сотрудник 1-го отделения акушерского патологии беременности ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 373-77-07. Е-mail: kamika91@mail.ru
Кононихин Алексей Сергеевич, к.ф.-м.н., научный сотрудник лаборатории протеомики репродукции человека ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 785-47-81. Е-mail: konoleha@yandex.ru
Ходжаева Зульфия Сагдуллаевна, д.м.н., профессор, зав. 1-м отделением акушерским патологии беременности ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-07-88. E-mail: z_khodzhaeva@oparina4.ru
Шмаков Роман Георгиевич, главный врач ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. E-mail: r_shmakov@oparina4.ru
Сергеева Виктория Алексеевна, аспирант лаборатории масс-спектрометрии биомакромолекул ФГБУ Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН.
Адрес: 119336, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 4. Телефон: 8 (916) 344-41-56. E-mail: vik4192@rambler.ru
Стародубцева Наталия Леонидовна, к.б.н., зав. лабораторией протеомики репродукции человека ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 463-98-67. E-mail: n_starodubtseva@oparina4.ru
Бугрова Анна Евгеньевна, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории протеомики репродукции человека ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 562-6590. E-mail: anna.bugrova@gmail.com
Индейкина Мария Игоревна, младший научный сотрудник лаборатории масс-спектрометрии биомакромолекул ФГБУ Института биохимической физики
им. Н.М. Эмануэля РАН. Адрес: 119336, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 4.
E-mail: mariind@yandex.ru
Захарова Наталья Владимировна, старший научный сотрудник лаборатории масс-спектрометрии биомакромолекул ФГБУ Института биохимической физики
им. Н.М. Эмануэля РАН. Адрес: 119336, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 4. E-mail: nvzakharova@yandex.ru
Чаговец Виталий Викторович, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник, ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 562-65-90. E-mail: vvchagovets@gmail.com
Франкевич Владимир Евгеньевич, к.ф.-м.н., зав. отделом системной биологии ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (915) 260-40-70. E-mail: v_frankevich@oparina4.ru
Кан Наталья Енкыновна, д.м.н., зав. акушерским отделением ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 220-86-55. E-mail: kan-med@mail.ru
Николаев Евгений Николаевич, д.ф-м.н., зав. лабораторией масс-спектрометрии биомакромолекул, ФГБУ Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН. Адрес: 119934, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 4. Телефон: 8 (499) 137-82-58. E-mail: ennikolaev@rambler.ru
Сухих Геннадий Тихонович, д.м.н., академик РАН, профессор, директор ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-18-00. E-mail: g_sukhikh@oparina4.ru

Для цитирования: Муминова К.Т., Кононихин А.С., Ходжаева З.С., Шмаков Р.Г., Сергеева В.А., Стародубцева Н.Л., Бугрова А.Е., Индейкина М.И., Захарова Н.В., Франкевич В.Е., Кан Н.Е., Николаев Е.Н., Сухих Г.Т. Дифференциальная диагностика гипертензивных состояний во время беременности при помощи анализа пептидомного профиля мочи. Акушерство и гинекология. 2018; 8: 66-75.
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.8.66-75

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь