Cytokine profile in women with threatened miscarriage and intestinal dysbiosis

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

HYPOTHESIS/AIMS OF STUDY: Systemic endotoxinemia resulting from intestinal dysbiosis activates the Th1 immune response and excessive production of proinflammatory cytokines, which can cause abortion. This study was aimed at assessing interleukin levels in women with the threat of miscarriage and exploring their dependence on intestinal microbiocenosis and the level of endotoxinemia.

STUDY DESIGN, MATERIALS AND METHODS: The study involved 87 women aged 18 to 43 years in pregnancy from six to 22 weeks. The main group consisted of 50 women with a threatened miscarriage. The control group included 37 women with normal pregnancy. A qualitative and quantitative analysis of intestinal microbiocenosis was performed by real-time PCR, with endotoxin and interleukin levels evaluated using conventional methods.

RESULTS: In patients of the main group, intestinal dysbiosis of grade I was detected in 30 % (n = 15), of grade II in 46 % (n = 23), and of grade III in 24 % (n = 12) of cases. In the control group, intestinal microflora disorders corresponded to grade I dysbiosis in 67.6 % (n = 25) and grade II dysbiosis in 32.4 % (n = 12) of cases, there being no cases of severe dysbiosis revealed. The level of endotoxin in pregnant women of the main group was 0.57 ± 0.02 nmol / ml and was classified as “increased”. The endotoxin level in the blood serum of pregnant women of the control group was 0.34 ± 0.02 nmol / ml and was characterized as “low” (p < 0.001). A strong correlation was found (r = 0.8, p < 0.001) between the grade of intestinal dysbiosis and the level of endotoxinemia. The cytokine profile in patients of the main group was characterized by increased concentrations of pro-inflammatory cytokines (IL-1β — 4.9 ± 1.6 pg / ml, IL-6 — 4.8 ± 1.5 pg / ml) and a decreased concentration of anti-inflammatory cytokine (IL-10 — 18.0 ± 4.5 pg / ml), when compared to the control group (IL-1β — 1.8 ± 0.2 pg / ml, IL-6 — 2.1 ± 0.2 pg / ml, IL-10 — 30.3 ± 4.4 pg/ml). There were a statistically significant moderate positive correlation between the level of endotoxinemia and the concentration of pro-inflammatory cytokines and a weak negative correlation between the endotoxin level and the concentration of anti-inflammatory IL-10.

CONCLUSION: Endotoxinemia, which occurs as a result of intestinal microflora dysbiosis and activates pro-inflammatory pathways, can really be as a triggering factor in the pathogenesis of miscarriage in pregnant women.

About the authors

Alexander A. Bezmenko

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Email: bezmenko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2837-1260

MD, PhD, Assistant Professor

Russian Federation, Saint-Petersburg

Natalia D. Sadovaya

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Author for correspondence.
Email: nataliacrimea@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3362-4402
SPIN-code: 7063-7367

MD

Russian Federation, Saint-Petersburg

Marina E. Meshkova

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Email: meshkova.63@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0694-8586
SPIN-code: 6465-3776

PhD in Biology, Senior Lecture at the Department of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostics

Russian Federation, Saint-Petersburg

Elena A. Malakhova

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Email: elena196419@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9825-0408
SPIN-code: 7136-7795

Lecture at the Department of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostics

Russian Federation, Saint-Petersburg

References

  1. Vjalov SS, Bakulin IG, Huraseva AB, Jakovlev AA. Jeffektivnost’ kompleksnyh probiotikov pri zaporah u beremennyh zhenshhin. Arhiv vnutrennei mediciny. 2013;1(9):14–18. (In Russ.)
  2. Koren O, Goodrich JK, Cullender TC, et al. Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy. Cell. 2012;150(3):470–480. doi: 10.1016/j.cell.2012.07.008
  3. Sokolova MJu. Jekstragenital’naja patologija u beremennyh: rukovodstvo dlja vrachej. Moscow: MIA; 2011. (In Russ.)
  4. Calleja-Agius J, Jauniaux E, Pizzey AR, Muttukrishna S. Investigation of systemic inflammatory response in first trimester pregnancy failure. Hum Reprod. 2012;27(2):349–357. doi: 10.1093/humrep/der402
  5. Sakhautdinova IV, Lozhkina LR. Immunomodulatory role of progesterone in the therapy of threatened miscarriage. Meditsinskiy vestnik Bashkortostana. 2014;9(4):96–99. (In Russ.)
  6. Moskalev AV, Rudoy AS, Apchel VYa. Chemokines, their receptors and features of development of the immune answer. Vestnik rossiyskoy Voenno-meditsinskoy akademii. 2017;2(58):182–187. (In Russ.)
  7. Radzinskij VE, Zapertova EJu. Progesteronobuslovlennye izmenenija provospalitel’nyh citokinov pri privychnom nevynashivanii beremennosti. Journal of Obstetrics and Women’s Diseases. 2004;(4):59–61. (In Russ.)
  8. Hudić I, Stray-Pedersen B, Szekeres-Bartho J, et al. Maternal serum progesterone-induced blocking factor (PIBF) in the prediction of preterm birth. J Reprod Immunol. 2015;109:36–40. doi: 10.1016/j.jri.2015.02.006
  9. Aleshkin VA, Lozhkina AN, Zagorodnjaja JeD. Immunologija reprodukcii: posobie dlja vrachej, ordinatorov i nauchnyh rabotnikov. Chita: Chitinskaya obl.tip.; 2004. (In Russ.)
  10. Kalagiri RR, Carder T, Choudhury S, et al. Inflammation in Complicated Pregnancy and Its Outcome. Am J Perinatol. 2016;33(14):1337–1356. doi: 10.1055/s-0036-1582397
  11. Borovkova LV, Kolobova SO. Vlijanie SKJeNAR-terapii na sistemu provospalitel’nyh citokinov pri nevynashivanii beremennosti infekcionnogo geneza. Medicinskij al’manah. 2008;(3):150–153. (In Russ.)
  12. Kravchenko EN, Mishutina AV. Forecasting of gestation course and prophylaxis of premature birth by cytokines identification. Medicina i obrazovanie v Sibiri. 2012;(6):14–20. (In Russ.)
  13. Bezmenko AA, Kislitsyna ND. Intestinal dysbiosis is a risk factor or a cause of miscarriage? Journal of Obstetrics and Women’s Diseases. 2018;67(2):70–78. (In Russ.). doi: 10.17816/JOWD67270-78
  14. Popov DA, Ovseyenko ST, Osipov GA, Vostrikova TYu. The express mode of identification of agents of bacteriemias using the technique of gas chromatography-mass spectrometry. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2013;(5):54–58. (In Russ.)
  15. Levkovich MA. Sovremennye predstavleniya o roli tsitokinov v geneze fiziologicheskogo i patologicheskogo techeniya beremennosti. Rossiyskiy vestnik akushera-ginekologa. 2008;8(3):37–40. (In Russ.)
  16. Amirova ZhS. Sistema tsitokinov u beremennykh s persisti¬ruyushchey i retsidiviruyushchey ugrozoy preryvaniya beremennosti. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2006;13(4):66–67. (In Russ.)
  17. Chistyakova GN, Gazieva IA, Remizova II, Cherdantseva GA. Otsenka produktsii tsitokinov pri beremennosti, oslozhnennoy ugrozoy preryvaniya v pervom trimestre. Fundamental’nye issledovaniya. 2005;(5):96–98. (In Russ.)
  18. Bondarenko KR, Mavzyutov AR, Frolov AL. The role of endotoxinemia in the pathogenesis of complications of pregnancy. Voprosy ginekologii, akusherstva i perinatologii. 2013;12(3):19–24. (In Russ.)
  19. Enikeev AN. Rol’ bakterial’nykh endotoksinov v etiologii i patogeneze oslozhneniy gestatsionnogo perioda [dissertation]. Ufa; 2012. (In Russ.)
  20. Subhankulova SF, Gabidullina RI, Gazizov RM, et al. The relationship of the bowel microflora with expressiveness of systemic endotoxemia and antiendotoxin protection in pregnant women with constipation. Kazanskiy medicinskiy zhurnal. 2008;89(2):163–66. (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The mechanism of the bacterial endotoxin effect on the uterus

Download (181KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Average level of endotoxinemia of pregnant women in the compared groups

Download (53KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Eсо-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».