Роль внеклеточных везикул плазмы как предикторов гестационного сахарного диабета в первом триместре беременности

Цель: Изучение особенностей состава и количества внеклеточных везикул в плазме крови в I триместре беременности и оценка их способности к ранней предикции гестационного сахарного диабета (ГСД).
Материалы и методы: В проспективное исследование были включены 45 беременных в возрасте от 24 до 42 лет, наблюдавшихся в ФГБУ «НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова» МЗ РФ. По исходам беременности пациентки были распределены на 2 группы: I группа (основная) – беременные с ГСД (n=20), II группа (сравнения) – беременные с нормогликемией (n=25). Критериями включения в I группу были: одноплодная беременность и ГСД, подтвержденный пероральным глюкозо-толерантным тестом (ПГТТ). Критериями включения во II группу были: одноплодная беременность с нормальными показателями ПГТТ. У всех пациенток было получено информированное согласие на участие в исследовании. Критериями невключения пациентов были: многоплодная беременность, хромосомные аномалии, сахарный диабет 1 и 2 типов, аутоиммунные, онкологические заболевания, врожденные пороки развития плода. В 11–14 недель беременности производился забор венозной крови. Внеклеточные везикулы были выделены из плазмы методом центрифугирования. Метод анализа траекторий наночастиц (NTA) был использован для оценки линейных размеров и количества полученных внеклеточных везикул.
Результаты: Анализ NTA показал, что средний размер внеклеточных везикул был почти одинаковым (92 (85, 103) нм в основной и 92 (84, 101) нм в группе сравнения). Однако концентрация внеклеточных везикул была значительно выше у пациенток с развившимся впоследствии ГСД. При изучении зависимости вероятности развития ГСД от концентрации внеклеточных везикул плазмы с помощью ROC-анализа была получена кривая. Площадь под ROC-кривой составила 0,813±0,080 с 95% ДИ: 0,657–0,970. Полученная модель была статистически значимой (p=0,003). Пороговое значение концентрации везикул в точке cut-off, которому соответствовало наивысшее значение индекса Юдена, составило 3,224×1011 част/мл. Развитие ГСД прогнозировалось при значении концентрации везикул выше данной величины или равном ей. Чувствительность и специфичность модели составили 80,0% и 66,7%, соответственно.
Заключение: Полученные результаты свидетельствуют о новых возможностях раннего прогнозирования ГСД с помощью изучения концентрации внеклеточных везикул.

Гестационный сахарный диабет (ГСД) встречается почти у 13% беременных женщин [1], т.е. более чем каждая седьмая беременность осложняется развитием ГСД [2], что обусловливает медико-социальную значимость этой проблемы, в том числе в связи с последствиями для здоровья матери и ребенка. Средняя распространенность ГСД варьирует в зависимости от климато-географического региона проживания и колеблется от 12,9% на Ближнем Востоке, около 11% в Юго-Восточной Азии, Западной части Тихого океана, Южной и Центральной Америке до 5,8% в разных регионах Европы [3]. Согласно данным Государственного регистра сахарного диабета, распространенность ГСД в России составляет 8–9% [4]. Следует особо отметить, что помимо этнического происхождения, на существенные различия в распространенности ГСД в каждой стране влияют разные критерии скрининга и диагностики [3].

Существуют молекулярно-генетические детерминанты развития ГСД [5]. ГСД ассоциируется не только с повышенным риском осложнений беременности [6], но и с долгосрочными рисками заболеваний, как для матери, так и для ребенка. Риск развития сахарного диабета 2 типа (СД 2 типа) в 8 раз выше у детей, подвергшихся гипергликемии внутриутробно, что позволяет предположить, что наследование приобретенных характеристик, сегодня называемых эпигенетикой, обеспечивает тесную молекулярную связь в программировании будущего здоровья ребенка [7]. Таким образом, гипергликемия во время беременности способствует эпигенетическим изменениям плода и связана с повышенным риском хронических заболеваний во взрослой жизни.

Скрининговые и диагностические критерии для диагностики ГСД до настоящего времени являются предметом многочисленных дискуссий [8, 9]. «Золотым стандартом» считается проведение перорального глюкозо-толерантного теста (ПГТТ) в 24–28 недель беременности, что в ряде случаев приводит к запоздалой диагностике ГСД с соответствующими, порой неоптимистичным, последствиями. Развитие прикладных молекулярных технологий, направленных на поиски ранних предикторов заболеваний, в т.ч. ГСД, способствует не только профилактике осложнений для беременной и плода, но и снижению ближайших и отдаленных рисков для их здоровья.

Эффективность ранней диагностики ГСД может быть улучшена за счет использования дополнительных биомаркеров, таких, как внеклеточные везикулы (ВВ) [10]. Как известно, ВВ – это общий термин, признанный Международным обществом ВВ (ISEV), включающий в себя целое семейство наночастиц, разделяющихся на 4 основных класса: 1) эктосомы, 2) экзосомы, 3) апоптозные тельца и 4) ретровирус-подобные частицы/микровезикулы [11, 12]. С помощью ВВ локально на уровне клеточной ниши и системно на уровне организма осуществляется межклеточная коммуникация (перекрестный обмен сигнальной информацией) в виде крупных биомолекул, таких как РНК и белки-ферменты [13, 14]. Во время беременности слой синцитиотрофобласта плаценты секретирует малые ВВ в кровоток матери уже с 6 недель беременности [15]. Они выделяются большинством клеток и содержатся в различных жидкостях организма, включая кровь, мочу, грудное молоко, околоплодные воды, спинномозговую жидкость, сперму, асцитическую жидкость, желчь и слюну. Экзосомы несут широкий спектр биологически активных молекул, включая белки, липиды и нуклеиновые кислоты, которые могут доставляться в другие клетки для облегчения межклеточного взаимодействия [16, 17]. Исследования показали участие циркулирующих экзосом при нормальной и осложненной беременности (включая ГСД) [18]. Что касается функции ВВ, то Liu et al. показали, что ВВ, полученные из плазмы беременных с ГСД, значительно увеличивают высвобождение воспалительных цитокинов из эндотелиальных клеток [19], что может быть связано с воспалительным процессом при ГСД. Кроме того, эндотелиальные клетки вены пуповины (ЭКВП) также высвобождали ВВ in vitro; связанное исследование показало, что ВВ, высвобожденные из ЭКВП при нормальной беременности, могли обратить вспять фенотип ГСД, в то время как ВВ из ЭКВП при беременности, осложненной ГСД, несли факторы, которые индуцировали дисфункцию эндотелиальных клеток при нормальной беременности [20]. Хотя механизмы, лежащие в основе метаболической адаптации матери к здоровой беременности и при ГСД, остаются плохо изученными, ВВ могут представлять собой новый механизм регуляции гомеостаза глюкозы у матери во время беременности. Так, установлено, что ВВ, выделенные от здоровых беременных женщин, способствуют островковой стимулированной глюкозой секреции инсулина и периферической резистентности к инсулину у небеременных мышей; в то время как ВВ от женщин с ГСД не стимулируют секрецию инсулина и вызывают повышение инсулинорезистентности [21]. Плацента производит сотни микроРНК, которые высвобождаются в материнскую циркуляцию, инкапсулированные во ВВ [22]. Некоторые из этих микроРНК уникальны для плаценты и корегулируются в кластерах (например, кластерная хромосома 14 и кластерная хромосома 19) в зави...

Ходжаева З.С., Абрамова М.Е., Муминова К.М., Горина К.А., Фролова Е.Р., Горюнов К.В., Силачев Д.Н., Шевцова Ю.А.