Возможность прогнозирования и ранней диагностики преэклампсии по пептидному профилю мочи

27.06.2015
1251

1ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, Москва; 2ФБУН Институт энергетических проблем химической физики РАН, Москва; 3ФБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва

Цель исследования. Определение возможности диагностики преэклампсии по пептидному профилю мочи.
Материал и методы. Для выявления кандидатов в пептидные биомаркеры преэклампсии было проведено исследование случай-контроль у женщин с подтвержденной умеренной и тяжелой преэклампсией. Было исследовано по 8 образцов мочи женщин с умеренной и тяжелой преэклампсией и контрольной группы с физиологически протекающей беременностью. Пептидная фракция анализировалась сначала на масс-спектрометре MALDI-TOF, а затем на нанопоточном хроматографе Dionex 3000 (США) с времяпролетным масс-спектрометром Maxis (Bruker, Бремен, Германия). Полученные данные были обработаны биоинформационными методами.
Результаты. В ходе данного иследования были выявлены как некоторые ранее известные пептидные биомаркеры преэклампсии, так и ряд новых эндогенных пептидов мочи, характерных для тяжелой формы преэклампсии. Из них можно выделить подгруппу из 6 пептидов – фрагментов α-цепи фибриногена и коллагенов (I и III типов), а также уромодулина, позволяющих со 100% диагностической значимостью определять развитие тяжелой преэклампсии.
Заключение. Показан высокий диагностический потенциал прецизионного анализа эндогенных пептидов мочи беременных женщин методами хромато-масс-спектрометрии. Верификация обнаруженных маркерных пептидов требует проведения исследований на большей выборке пациентов и включения дополнительных групп сравнения для оценки специфичности панели пептидов.

Преэклампсия (ПЭ) – мультисистемное патологическое состояние, возникающее во второй половине беременности (после 20-й недели), характеризующееся артериальной гипертензией в сочетании с протеинурией (≥0,3 г/л в суточной моче), нередко отеками и проявлениями гетерогенной полиорганной/полисистемной дисфункции/недостаточности. ПЭ возникает в 2–8% беременностей и остается ведущей причиной материнской и перинатальной смертности и заболеваемости [1, 2]. В научных работах последних десятилетий приводятся доказательства в поддержку гипотезы о существовании двух фенотипов ПЭ в зависимости от дебюта заболевания: с ранним (до 34 недель) и поздним началом (после 34 недель) [2–5]. Последние научные обзоры, основанные на убедительных исследованиях, подтверждают необходимость рассмотрения ПЭ не как единого осложнения беременности, но доказывают необходимость разделения на раннюю и позднюю и даже рассматривают возможность данного мультисистемного расстройства вне связи с гестационным процессом [6–8].

Ранняя ПЭ – наиболее тяжелый клинический вариант течения заболевания, встречается в 5–20% случаев всех ПЭ, ассоциируется с задержкой роста плода, патологическим плодово-маточным кровотоком по данным ультразвуковой допплерометрии, малым размером плаценты к моменту родов, более высокой частотой индуцированных преждевременных родов, неонатальной заболеваемости и смертности [9]. Развитие ранней ПЭ связано с нарушением инвазии трофобласта, незавершенной трансформацией спиральных маточных артерий, дезадаптацией иммунной системы, повышением уровня маркеров эндотелиальной дисфункции [10, 11].

Поздняя ПЭ составляет 75–80% всех случаев ПЭ, связана с материнской заболеваемостью (метаболическим синдромом, нарушением толерантности к глюкозе, ожирением, дислипидемией, хронической артериальной гипертензией) и ассоциирована с нормальным кровотоком при допплерометрии маточных артерий, нормальной массой тела новорожденного при рождении, нормальным объемом плаценты [5, 9].

Отдаленный прогноз женщин, перенесших ПЭ, характеризуется повышенной частотой развития ожирения, сахарного диабета, ишемической болезни сердца, инсультов. Дети этих матерей также страдают различными метаболическими, гормональными, сердечно-сосудистыми заболеваниями [12].

В настоящее время огромный интерес представляют вопросы прогнозирования и ранней диагностики ПЭ, решение которых будет направлено на предотвращение тяжелых форм [3]. В этом отношении внимание исследователей привлекают вопросы становления ранней беременности, в частности роли трофобласта и плаценты, разнообразные механизмы, в конечном счете приводящие к гипоксии и ишемии, которые сопровождаются продукцией медиаторов, повреждающих материнский эндотелий [13].

Многочисленными исследованиями показано, что поиск уникальных специфических молекулярных предикторов ПЭ на преконцепционном этапе является спорной задачей. При этом, учитывая гетерогенность этой патологии, исследователи справедливо считают, что поиски единого предиктора не оправданы, акценты должны быть смещены на ранние сроки беременности с применением «системных подходов» и направленных на разработку тест-систем для ранней диагностики, прогнозирования и в последующем персонифицированных методов лечения ПЭ, поскольку существующие лечебные подходы являются субоптимальными. Примером такого системного подхода являются протеомные исследования маркеров ПЭ, представляющие собой комплексный анализ тысяч белков и пептидов. Повышение концентрации в крови при ПЭ обнаружено для SERPINA1, α2-HS-гликопротеина (AHSG), α1-микроглобулина (AMBP), кластерина, β-цепи компонента коплемента C8, фактора комплемента Н, фибронектина; концентрация α-цепи C4b-связывающего белка и ретинол-связывающего белка 4 (RBP4), наоборот, снижена [2, 13].

AHSG и RBP4 вовлечены в метаболизм липидов и изменение их содержания в крови свидетельствует о тесной взаимосвязи нарушений в метаболизме липидов с развитием ПЭ [14].

Многообещающим объектом для протеомных исследований в области ПЭ является моча. Почечная патология рассматривается как один из критериев этого патологического состояния, а также было доказано, что уровень антиангиогенных пептидов при ПЭ изменяется как в сыворотке, так и в моче  [15, 16]. Стоит отметить перспективность выбора мочи как объекта исследования, так как для рутинного анализа удобен неинвазивный забор образца, а также его стабильность при -20˚С и возможность хранения до нескольких лет при -70˚С без предварительной подготовки. Исследование протеома мочи показало, что п...

Список литературы

  1. 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.
  2. Иване Т.Ю., Алексеева М.Л., Гончарова Е.А., Ходжаева З.С., Вагина О.В. Маркеры преэклампсии в I и III триместрах беременности. Проблемы репродукции. 2012; 3: 83-7.
  3. Duckitt K., Harrington D. Risk factors for pre-eclampsia at antenatal booking: systematic review of controlled studies. Br. Med. J. 2005; 330(7491): 565-75.
  4. Levine R.J., Thadhani R., Qian C., Lam C., Lim K.H., Yu K.F. et al. Urinary placental growth factor and risk of preeclampsia. JAMA. 2005; 293(1): 77-85.
  5. 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.
  6. Klein J., Papadopoulos T., Mischak H., Mullen W. Comparison of CE-MS/MS and LC-MS/MS sequencing demonstrates significant complementarity in natural peptide identification in human urine. Electrophoresis. 2013;35(7): 1060-4.
  7. Bröker M.E., Lalmahomed Z.S., Roest H.P., van Huizen N.A., Dekker L.J., Calame W. et al. Collagen peptides in urine: a new promising biomarker for the detection of colorectal liver metastases. PLoS One. 2013; 8(8): e70918.
  8. Cutillas P.R., Norden A.G., Cramer R., Burlingame A.L., Unwin R.J. Detection and analysis of urinary peptides by on-line liquid chromatography and mass spectrometry: application to patients with renal Fanconi syndrome. Clin. Sci. 2003; 104(5): 483-90.
  9. Ling X.B., Lau K., Deshpande C., Park J.L., Milojevic D., Macaubas C. et al. Urine peptidomic and targeted plasma protein analyses in the diagnosis and monitoring of systemic juvenile idiopathic arthritis. Clin. Proteomics. 2010; 6(4): 175-93.
  10. Ling X.B., Lau K., Kanegaye J.T., Pan Z., Peng S., Ji J. et al. A diagnostic algorithm combining clinical and molecular data distinguishes Kawasaki disease from other febrile illnesses. BMC Med. 2011; 9: 130.
  11. 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.
  12. 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.
  13. Стародубцева Н.Л., Попов И.А., Николаев Е.Н., Иване Т.Ю., Алексеева М.Л., Логинова Н.С., Николаева А.В., Вагина О.В., Сухих Г.Т. Поиск воспроизводимых биомаркеров для диагностики преэклампсии. Акушерство и гинекология. 2013; 2: 10-7.
  14. Park J., Cha D.H., Lee S.J., Kim Y.N., Kim Y.H., Kim K.P. Discovery of the serum biomarker proteins in severe preeclampsia by proteomic analysis. Exp. Mol. Med. 2011; 43(7): 427-35.
  15. Levine R.J., Lam C., Qian C., Yu K.F., Maynard S.E., Sachs B.P. et al. Soluble endoglin and other circulating antiangiogenic factors in preeclampsia. N. Engl. J. Med. 2006; 355(10): 992-1005.
  16. Buhimschi C.S., Norwitz E.R., Funai E., Richman S., Guller S., Lockwood C.J., Buhimschi I.A. Urinary angiogenic factors cluster hypertensive disorders and identify women with severe preeclampsia. Am. J. Obstet. Gynecol. 2005; 192(3):734-41.

Об авторах / Для корреспонденции

Стародубцева Наталия Леонидовна, к.б.н., зав. лабораторией протеомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России; научный сотрудник лаборатории ионной и молекулярной физики ФБУН Институт энергетических проблем химической физики РАН.
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., с.н.с. лаборатории протеомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России; с.н.с. лаборатории нейрохимии ФБУН ИБХФ им. Н.М. Эмануэля РАН. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Телефон: 8 (926) 562-6590. E-mail: anna.bugrova@gmail.com
Кононихин Алексей Сергеевич, к.ф-м.н, научный сотрудник лаборатории протеомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России; с.н.с. лаборатории ионной и молекулярной физики ФБУН Институт энергетических проблем химической физики РАН.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (499) 137-82-58. E-mail: konoleha@yandex.ru
Вавина Ольга Владимировна, врач акушер-гинеколог родильное отделение
ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Телефон: 8 (495) 438-70-43. E-mail: o_vavina@oparina4.ru
Ходжаева Зульфия Сагдуллаевна, д.м.н., профессор, г.н.с. 1-го отделения акушерского патологии беременности ФГБУ НЦАГиП 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
Широкова Виктория Алексеевна, cтудент лаборатории ионной и молекулярной физики, ФБУН Институт энергетических проблем химической физики РАН.
Адрес: 119334, Россия, Москва, Ленинский просп., д. 38, корп. 2. Телефон: 8 (499) 137-82-58, 8 (916) 344-41-56. E-mail: vik4192@rambler.ru
Наумов Владимир Александрович, научный сотрудник лаборатории биоинформатики ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (499) 137-82-58. E-mail: looongdog@gmail.com
Гаранина Ирина Андреевна, студент лаборатории биоинформатики ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (499) 137-82-58. E-mail: irinagaranina24@gmail.com
Лагутин Вадим Владимирович, научный сотрудник лаборатории биоинформатики ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (499) 137-82-58. E-mail: laggi@mail.ru
Попов Игорь Алексеевич, к.ф-м.н., с.н.с. лаборатории масс-спектрометрии биомакромолекул ФБУН ИБХФ им. Н.М. Эмануэля РАН; с.н.с. ФГБУ НЦАГиП
им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 119934, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 4. Телефон: 8 (499) 137-41-01. E-mail: hexapole@gmail.com
Логинова Наталья Сергеевна, к.б.н., врач-лаборант лаб. клинической иммунологии ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-11-83. E-mail: n_loginova@oparina4.ru
Николаев Евгений Николаевич, д.ф-м.н., зав. лабораторией масс-спектрометрии биомакромолекул ФБУН ИБХФ им. Н.М. Эмануэля РАН; зав. лабораторией ионной и молекулярной физики ФБУН Институт энергетических проблем химической физики РАН. Адрес: 119934, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 4.
Телефон: 8 (499) 137-41-01, 8 (499) 137-82-58. E-mail: ennikolaev@rambler.ru
Франкевич Владимир Евгеньевич, к.ф-м.н., руководитель отдела системной биологии в репродукции ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-07-88. E-mail: v_frankevich@oparina4.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

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь