Определение уровня митохондриальной ДНК в крови для прогнозирования осложнений беременности

Актуальность. Митохондриальные дисфункции различной природы приводят к неконтролируемому окислительному стрессу (ОС), повреждающему клетки и ткани, что рассматривается как один из ведущих факторов патогенеза таких осложнений беременности, как преждевременные роды (ПР), преэклампсия (ПЭ) и синдром задержки роста плода (СЗРП). Возникло предположение, что изменения количества копий митохондриальной ДНК (мтДНК) в крови беременной женщины могут служить биологическим маркером степени индукции ОС и повышения риска возникновения того или иного осложнения гестации. Цель исследования. Определение уровня мтДНК в плазме крови женщин при физиологическом и осложненном течении беременности. Материал и методы. Проанализировано течение беременности и исход родов у 142 женщин, по результатам анализа всех обследованных пациенток разделили на 4 группы: 1-я – женщины с физиологическим течением беременности (ФБ); 2-я – с ПР; 3-я – c беременностью, осложненной ПЭ; 4-я – женщины с беременностью, осложненной СЗРП. Количество мтДНК определяли в плазме крови методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени. Количество ПЦР-продуктов в реакции оценивали по значению Ct, определяемому как n-й цикл реакции, при котором флюоресценция достигает установленного порогового значения. Количество ПЦР-продукта целевого гена (D-петля мтДНК) нормировали на количество ПЦР-продукта ядерного гена β2-микроглобулина. Копийность мтДНК выражали в условных единицах 2(-ΔС). Результаты исследования. При осложненном течении беременности выявлено повышение уровня мтДНК уже в I триместре. У беременных с диагностированным СЗРП мтДНК повышена на 49% (р<0,01), у женщин с ПР – на 48% (р<0,01), у беременных с развившейся ПЭ – на 25% (р<0,05) по сравнению с ФБ. Относительный уровень мтДНК в группе женщин с физиологическим течением беременности составил 153±32, при ПР – 292±69, ПЭ – 205±84, СЗРП – 299±101. По результатам ROC-анализа чувствительность и специфичность метода определения мтДНК в крови беременных в I триместре в диагностике ПР составила 100 и 91% соответственно, ПЭ – 71 и 64%, СЗРП – 83 и 90%. Были определены пороговые значения содержания мтДНК в крови пациенток, ассоциированные с повышением риска развития ПР 2(-ΔС)≥209, ПЭ – 2(-ΔС)≥158 и СЗРП – 2(-ΔС)≥221. Заключение. Определение уровня мтДНК в плазме крови в I триместре беременности позволяет выделить группу женщин с повышенным риском развития ПР, ПЭ и СЗРП.

Окислительный стресс (ОС) определяют как дисбаланс между продукцией активных форм кислорода (АФК) и азота (АФА) и их утилизацией системой антиоксидантной защиты. Основным источником продукции АФК и АФА в клетке являются митохондрии. Митохондрии играют важную роль в регуляции энергетического метаболизма клетки, поддержании внутриклеточного кальциевого гомеостаза, запуске процессов апоптоза, а также в продукции АФК и АФА, выполняющих сигнальную функцию [1]. Во время беременности функциональная активность митохондрий повышается, так как к функции обеспечения энергией организма матери, добавляется функция обеспечения трансплацентарного переноса от матери к развивающемуся плоду питательных веществ и продуктов метаболизма в обратную сторону. Одновременно с повышением продукции энергии митохондриями во время беременности, повышается продукция АФК и АФА митохондриями, что сопровождается компенсаторным повышением активности антиоксидантной защиты. Такое состояние сбалансированного изменения окислительно-восстановительного статуса организма характерно для физиологического течения беременности и необходимо для нормальной плацентации и дальнейшего формирования плода [2]. Однако митохонд­риальные дисфункции различной природы приводят к неконтролируемому ОС, повреждающему клетки и ткани, что рассматривается как один из ведущих факторов патогенеза таких осложнений беременности, как преждевременные роды (ПР), преэклампсия (ПЭ) и синдром задержки роста плода (СЗРП) [3–8].

Митохондрии содержат в своем составе несколько копий собственной митохондриальной ДНК (мтДНК). Хотя количество мтДНК положительно коррелирует с количеством и размером митохондрий, оно также может изменяться не только при смене энергетических потребностей клетки, но и при усилении ОС и под действием других патологических факторов [9, 10]. В отличие от ядерной ДНК – мтДНК более подвержена повреждениям, в том числе в результате повышенной продукции АФК, поскольку имеет кольцевую структуру, не содержит интроны и другие некодирующие последовательности (в ядерной ДНК около 90% последовательности не несет информацию) и не защищена гистонам; кроме того система репарации мтДНК значительно менее эффективна. Накапливающиеся нарушение в структуре мтДНК провоцирует первичную митохондриальную дисфункцию, приводящую к снижению уровня АТФ в клетке и еще большему увеличению продукции АФК и АФА, обуславливая, тем самым, нарушение работы целых тканей и органов [11–17]. В некоторых экспериментальных работах и клинических исследованиях было показано, что изменение содержания мтДНК в крови положительно коррелирует с таковым в других тканях и может в определенной степени отражать процессы, происходящие в других тканях организма [18]. На основании того, что беременность связана с возрастающим ОС даже ...

Скрипниченко Ю.П., Баранов И.И., Высоких М.Ю.