Email this article 
Post a Comment Microchimerism in children with perinatal pathology
- Authors: Treskina N.A1, Polyakova A.P1, Volkova O.Y.1, Vasiliev V.E1, Petrenko Y.V2, Ivanov D.O2
-
Affiliations:
- Federal Almazov North-West Medical Reserch Centre
- St Petersburg State Pediatric Medical University
- Issue: Vol 7, No 3 (2016)
- Pages: 98-103
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/pediatr/article/view/5730
- DOI: https://doi.org/10.17816/PED7398-103
- ID: 5730
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Введение
В настоящее время механизмы предрасположенности новорожденного к развитию различных заболеваний до конца не выяснены. Одним из аспектов изучения таких механизмов является исследование феномена микрохимеризма. Микрохимеризм — это присутствие в организме человека не более 1 % чужеродных клеток от всех клеток индивидуума. Микрохимеризм может наблюдаться во время беременности, после переливания крови, трансплантации стволовых клеток и солидных органов. Наличие материнских клеток в организме потомства называется «материнским микрохимеризмом» (ММХ). ММХ физиологически приобретается во время беременности и в период лактации, а также может сохраняться более длительное время. Обнаружение MMХ при различных заболеваниях ребенка и взрослого человека вызвало интерес к кратко- и долгосрочным функциональным последствиям данного феномена для потомства [1].
Под «фетальным микрохимеризмом» (ФМХ) понимают перенос клеток плода в кровоток матери, включая стволовые клетки. Данный процесс возможен уже вскоре после имплантации и нарастает по мере увеличения срока беременности. После родов количество фетальных клеток уменьшается, но их можно обнаружить и спустя десятилетия [2, 3].
В зарубежной литературе представлен ряд исследований по выявлению клеток лейкоцитарного пула матери у новорожденных и детей старшего возраста с различной патологией путем типирования крови по генам системы человеческого лейкоцитарного антигена (HLA) [4–6]. Роль данных клеток в механизмах развития заболеваний до конца не установлена, но выявление генов определенных локусов системы HLA может свидетельствовать о предрасположенности детей к ряду заболеваний. В отечественной литературе данных по выявлению феномена микрохимеризма с помощью HLA-типирования у матерей и новорожденных не обнаружено.
Целью нашего исследования cтало изучение возможности выявления микрохимеризма по генам системы HLA локусов А, В, С, DRB1, DQB1 методом ПЦР-SSP у матерей и новорожденных с патологией перинатального периода, родившихся в Перинатальном центре ФГБУ «СЗФМИЦ им. В.А. Алмазова».
Материал и методы
В настоящее время проведено обследование 56 пар матерей и их новорожденных детей с различными патологиями перинатального периода. Из них с задержкой внутриутробного развития (ЗВУР) — 20 пар, гемолитической болезнью новорожденных (ГБН) — 21 пара, после операции «наружный поворот плода» (НПП) — 11 пар. Четыре пары составили группу редких заболеваний: мать со злокачественным образованием — 1 пара, с аутоиммунной тромбоцитопенией — 1 пара, с туберозным склерозом — 1 пара, выраженной брадиаритмией — 1 пара. Контрольную группу составили 13 пар матерей и их новорожденных детей без перинатальных патологий. Всего обследовано 69 пар мать — новорожденный. У всех включенных в данное исследование пациентов было получено информированное согласие.
Центильные таблицы Г.М. Дементьевой и Е.В. Короткой (1985) использованы для оценки соответствия основных антропометрических показателей (масса тела и рост) гестационному возрасту детей. Критериями включения в группу со ЗВУР (1-я группа) являлись: масса тела при рождении ниже 10-го перцентиля при данном сроке гестации и отсутствие хромосомной патологии. Доношенные новорожденные от женщин, имевших иммунные антитела во время беременности, развившие клиническую картину гемолитической болезни, составили исследуемую группу детей с ГБН (2-я группа). В группу детей после операции НПП были включены доношенные новорожденные, перенесшие операцию НПП при тазовом предлежании плода (3-я группа). В контрольную группу включены доношенные дети (срок гестации на момент рождения более 37 нед.) с соответствием массы и длины тела при рождении сроку гестации (4-я группа). Пятую группу составили дети от женщин с редкой патологией: злокачественное образование, аутоиммунная тромбоцитопения, туберозный склероз, выраженная брадиаритмия у женщины с имплантацией кардиостимулятора.
Для изучения распределения основных антропометрических показателей в группах обследуемых были вычислены значения медианы, 5-го и 95-го перцентилей для каждого из показателей. Рассчитанные средние оценки по шкале Апгар в исследуемых группах позволили косвенно оценить состояние детей при рождении.
В ходе исследования получено 138 образцов крови в стерильные пробирки с ЭДТА. У женщин исследована венозная кровь, у новорожденных в 34 случаях использована пуповинная кровь, а в 35 — венозная. Минимальный объем образца составлял 2 мл. Образцы крови до исследования хранились в морозильной камере при температуре – 40 °C. Материалом исследования служила геномная ДНК, выделенная из периферической крови матерей и новорожденных детей колоночным методом с использованием коммерческих реагентов. Полученные образцы ДНК с концентрацией 1–100 нг/мкл использовали в нативном виде или замораживали для длительного хранения при – 40 °C. Анализ микрохимеризма генов системы HLA локусов А, В, С, DRB1, DQB1 выполнялся методом полимеразной цепной реакции с сиквенс-специфическими праймерами (ПЦР-SSP) с использованием коммерческих тест-систем в условиях, рекомендованных производителем. Оценка значимости различий в частоте химерных генов осуществлялась на основании точного критерия Фишера.
Результаты и их обсуждение
Методом опроса и анализа медицинской документации были исследованы соматический и акушерско-гинекологический статусы матерей к моменту рождения ребенка во всех исследуемых группах. Возраст женщин колебался от 19 до 41 года (табл. 1).
Таблица 1. Возраст (лет) матерей детей обследуемых групп.
Параметры | Группа ЗВУР, n = 20 | Группа ГБН, n = 21 | Группа НПП, n = 11 | Группа контроля, n = 13 | Группа редких заболеваний, n = 4 |
Медиана | 26 | 27 | 27 | 25 | 27 |
Возраст женщин (min – max) | 19–41 | 21–39 | 25–37 | 20–41 | 27–34 |
ЗВУР — задержка внутриутробного развития; ГБН — гемолитическая болезнь новорожденных; НПП — наружный поворот плода | |||||
По полученным данным минимум одно хроническое соматическое заболевание у матерей к моменту рождения ребенка было выявлено у 16 (80 %) женщин из 1-й группы исследуемых, у 13 (61,3 %) — из 2-й, у 2 (18,1 %) — из 3-й, у 3 (23,1 %) — из 4-й и у 4 (100 %) — из 5-й (табл. 2).
Таблица 2. Частота сочетанной соматической патологии у матерей детей исследуемых групп.
Параметры | Группа ЗВУР, n = 20 | Группа ГБН, n = 21 | Группа НПП, n = 11 | Группа контроля, n = 13 | Группа редких заболеваний, n = 4 |
Наличие хронической соматической патологии, суммарно | 16 (80,0 %) | 13 (61,3 %) | 2 (18,1 %) | 3 (23,1 %) | 4 (100 %) |
Одно хроническое заболевание | 6 (30,0 %) | 3 (14,1 %) | 2 (18,1 %) | 3 (23,1 %) | 0 |
Два хронических заболевания | 6 (30,0 %) | 8 (38,2 %) | 0 | 0 | 1 (25,0 %) |
Три хронических заболевания | 2 (10 %) | 1 (4,7 %) | 0 | 0 | 3 (75,0 %) |
Четыре хронических заболевания | 2 (10 %) | 1 (4,7 %) | 0 | 0 | 0 |
ЗВУР — задержка внутриутробного развития; ГБН — гемолитическая болезнь новорожденных; НПП — наружный поворот плода | |||||
Анализ структуры хронической соматической патологии женщин по системам органов показал, что у матерей преобладали заболевания мочевыделительной, сердечно-сосудистой, эндокринной систем и желудочно-кишечного тракта.
Доля первобеременных первородящих женщин составила 32 % в 1-й группе, 30 % во 2-й группе, 100 % в 3-й группе, 45 % в 4-й группе, 25 % в 5-й группе. Частота отягощенного гинекологического анамнеза в среднем по группам составила 63 % (табл. 3).
Таблица 3. Акушерско-гинекологический анамнез женщин исследуемых групп.
Параметры | Группа ЗВУР, n = 20 | Группа ГБН, n = 21 | Группа НПП, n = 11 | Группа контроля, n = 13 | Группа редких заболеваний, n = 4 |
Отягощенный гинекологический анамнез | 18 (90 %) | 16 (76 %) | 2 (18 %) | 4 (31 %) | 4 (100 %) |
Медицинский аборт | 6 (30 %) | 5 (24 %) | 0 | 0 | 2 (50 %) |
Внематочная беременность | 2 (10 %) | 1 (5 %) | 0 | 0 | 0 |
Самопроизвольный аборт | 1 (5 %) | 1 (5 %) | 0 | 0 | 0 |
Замершая беременность | 2 (10 %) | 1 (5 %) | 1 (9 %) | 0 | 1 (25 %) |
Хроническая урогенитальная инфекция | 5 (25 %) | 6 (29 %) | 2 (18 %) | 3 (23 %) | 4 (100 %) |
Первородящие старше 35 лет | 2 (10 %) | 3 (14 %) | 2 (18 %) | 4 (31 %) | 1 (25 %) |
ЗВУР — задержка внутриутробного развития; ГБН — гемолитическая болезнь новорожденных; НПП — наружный поворот плода | |||||
Осложненное течение беременности отмечено у большей части женщин 1, 2 и 5-й групп исследуемых (табл. 4). Более чем у 30 % женщин беременность протекала на фоне гестоза. В группе ГБН у всех женщин выявлялись иммунные антитела (АТ) в крови с нарастанием их титра в динамике беременности, у 9 женщин определялся титр АТ по системе АВ0 и у 12 женщин — по системе Rh. В 3-й группе исследуемых определялось тазовое предлежание плода, когда на сроке беременности 35–36 нед. при стабильных показателях доплерометрии была проведена операция НПП на головку.
Таблица 4. Особенности течения беременности у женщин исследуемых групп.
Параметр | Группа ЗВУР, n = 20 | Группа ГБН, n = 21 | Группа НПП, n = 11 | Группа контроля, n = 13 | Группа редких заболеваний, n = 4 |
Угроза прерывания беременности | 16 (80,0 %) | 5 (23,8 %) | 2 (18,2 %) | 1 7,7 %) | 3 (75,0 %) |
Токсикоз | 5 (25,0 %) | 6 (28,6 %) | 5 (45,5 %) | 2 (15,4 %) | 1 (25,5 %) |
Гестоз | 12 (60,0 %) | 8 (38,1 %) | 2 (18,2 %) | 1 7,7 %) | 3 (75,0 %) |
ОРВИ | 5 (25,0 %) | 3 (14,3 %) | 4 (36,4 %) | 2 (15,4 %) | 1 (25,5 %) |
Курение во время беременности | 7 (35,0 %) | 2 (9,5 %) | 1 (9,1 %) | 0 | 0 |
ЗВУР — задержка внутриутробного развития; ГБН — гемолитическая болезнь новорожденных; НПП — наружный поворот плода | |||||
Родоразрешены путем операции кесарева сечения 8 женщин 1-й группы, 7 — 2-й, 3 — 4-й и 2 — 5-й. В 3-й группе во всех случаях произошли самостоятельные роды. У 6 женщин 1-й группы и 4 пациенток 2-й группы диагностирован хориоамнионит.
Дети 1-й группы исследуемых. Всего в 1-й группе родилось 20 детей — 11 (55 %) мальчиков и 9 (45 %) девочек. Средняя оценка по шкале Апгар составила на 1-й минуте 8 баллов, на 5-й — 9. Доношенных новорожденных 18, недоношенных со сроком гестации 33 и 35 нед. — 2 ребенка. При оценке основных антропометрических показателей при рождении асимметричная форма ЗВУР (гипотрофия) диагностирована у 17 доношенных и 1 недоношенного ребенка, симметричная форма (гипостатура) — у 1 доношенного и 1 недоношенного. У детей с асимметричной формой ЗВУР масса тела при рождении в среднем соответствовала 2-му центильному коридору (ЦК) (1–2 ЦК) и составила 2820,0 г (2140,0–2900,0) у доношенных и 1950,0 г у недоношенного, а рост соответствовал в среднем 3-му ЦК (3–4 ЦК) и составил 50,0 см (47,0–51,0) у доношенных новорожденных и 46,5 см у недоношенного ребенка (указаны значения медианы и интервал 5–95-го перцентилей).
Масса тела и рост при рождении у детей с симметричной формой ЗВУР соответствовали 1-му ЦК (1–2 ЦК): 2400,0 г и 47,0 см у доношенного и 1520,0 г и 37 см у недоношенного соответственно (указаны значения медианы и интервал 5–95-го перцентилей).
Осложненное течение раннего неонатального периода отмечено у 15 доношенных и 2 недоношенных детей 1-й группы. Гипогликемия (уровень глюкозы в плазме крови менее 2,6 ммоль/л) имела место у 4 доношенных и 2 недоношенных детей. Инфекция, специфичная для перинатального периода, отмечена у 3 доношенных новорожденных и 2 недоношенных. Патологическая гипербилирубинемия наблюдалась у 10 доношенных и 2 недоношенных новорожденных. Неврологические расстройства в виде синдрома угнетения ЦНС отмечены у 2 доношенных и 2 недоношенных детей.
В отделение патологии новорожденных для дальнейшего выхаживания переведено 10 доношенных и 2 недоношенных новорожденных.
Дети 2-й группы исследуемых. Всего во 2-й группе родился 21 ребенок — 7 (33,3 %) мальчиков и 14 (66,7 %) девочек. Средняя оценка по шкале Апгар составила на 1-й минуте 7 баллов, на 5-й — 8 баллов. Все дети данной группы были доношенными. Масса тела и рост при рождении в среднем соответствовали 4-му ЦК (4–5 ЦК) и составили 3275,0 г (2727,5–4005,5) и 51,0 см (48,0–53,85) (указаны значения медианы и интервал 5–95-го перцентилей). У всех детей в раннем неонатальном периоде развилась ГБН в желтушной, анемической либо сочетанной форме по АВО/Rh-системе. Внутриутробное переливание крови было проведено в 12 случаях (в том числе двукратное внутриутробное переливание в 3 случаях), однократная гемотрансфузия после рождения потребовалась 4 детям (в двух случаях проведено заменное переливание крови), неоднократные гемотрансфузии — 2 детям. Неврологические расстройства в виде синдрома угнетения ЦНС отмечены у 8 детей. В отделение патологии новорожденных для дальнейшего выхаживания переведено 19 детей с тяжелой формой ГБН.
Дети 3-й группы исследуемых. Всего в 3-й группе родилось 11 детей — 8 (72,7 %) мальчиков и 3 (27,3 %) девочки. Оценка по шкале Апгар составила на 1-й минуте 7 баллов, на 5-й — 8. Все дети данной группы были доношенными. Масса тела и рост при рождении в среднем соответствовали 4-му ЦК (4–5 ЦК) и составили 3350,0 г (2727,5–4005,5) и 52,0 см (48,0–53,85) (указаны значения медианы и интервал 5–95-го перцентилей). Осложненное течение раннего неонатального периода отмечено у 1 ребенка в виде гипогликемии. Все дети были выписаны из роддома домой на 5–7-е сутки после родов.
Дети 4-й группы исследуемых. Всего в 4-й группе родилось 13 детей — 7 (53,8 %) мальчиков и 6 (46,2 %) девочек. Оценка по шкале Апгар составила на 1-й минуте 8 баллов, на 5-й — 9. Все дети данной группы были доношенными. Масса тела и рост при рождении в среднем соответствовали 4-му ЦК (4–5 ЦК) и составили 3450,0 г (2727,5–4005,5) и 52,0 см (48,0–53,85) (указаны значения медианы и интервал 5–95-го перцентилей). Осложненного течения раннего неонатального периода не отмечено, все дети были выписаны из роддома домой на 5–7-е сутки после родов.
Дети 5-й группы исследуемых. Всего в 5-й группе родилось 4 детей — 3 (60 %) мальчика и 1 (40 %) девочка. Оценка по шкале Апгар составила на 1-й минуте 7 баллов, на 5-й — 9. Двое детей были доношенными, двое недоношенными. Масса тела и рост при рождении в среднем соответствовали 4-му ЦК (4–5 ЦК) и составили 3150,0 г (2727,5–4005,5) и 52,0 см (48,0–53,8) (указаны значения медианы и интервал 5–95-го перцентилей) для доношенных и 1350,0 г (1012,5–1647,5) и 37 см (35,25–39,5) у недоношенных. У всех детей отмечено осложненное течение раннего неонатального периода. Они были переведены в отделение патологии новорожденных. У ребенка от мамы с аутоиммунной тромбоцитопенией также диагностирована тромбоцитопения; от женщины с туберозным склерозом — выявлены признаки течения туберозного склероза. В случае выраженной брадиаритмии у мамы — у ребенка также отмечалась брадикардия с ЧСС до 60 уд/мин, ребенок погиб при попытке имплантации кардиостимулятора. Ребенок от мамы со злокачественным образованием выписан из отделения патологии новорожденных на 20-е сутки жизни.
В результате проведенного исследования микрохимеризм генов системы HLA был выявлен у 33,9 % детей 1, 2, 3 и 5-й групп, а в контрольной, 4-й группе обнаружен в 19,2 % случаев (р = 0,16). Результаты распределения химерных генов в исследуемых группах представлены в таблице 5.
Таблица 5. Выявление микрохимеризма по генам системы HLA в исследуемых группах.
Исследуемая группа | Кол-во чел в группе | Микрохимеризм | |||||||||||
общ. | % | ММХ | % | ФМХ | % | локусы системы HLA | |||||||
A | B | C | DRB1 | DQB1 | комб. локусов | ||||||||
ЗВУР | 40 | 12 | 30,0 | 1 | 5,0 | 2 | 10,0 | 0 | 1 | 9 | 0 | 0 | 2 |
ГБН | 42 | 19 | 45,2* | 1 | 4,8 | 4 | 19,0 | 0 | 1 | 13 | 2 | 1 | 2 |
НПП | 22 | 5 | 22,7 | 0 | 0,0 | 2 | 18,2 | 1 | 0 | 3 | 1 | 0 | 0 |
РЗ | 8 | 2 | 25,0 | 1 | 50,0 | 1 | 50,0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 0 |
Пациенты с ПП | 112 | 38 | 33,9 | 3 | 7,9 | 9 | 23,7 | 1 | 2 | 25 | 3 | 1 | 4 |
Контроль | 26 | 5 | 19,2 | 0 | 0,0 | 1 | 7,7 | 1 | 1 | 2 | 0 | 1 | 0 |
* р = 0,04; РЗ — редкие заболевания; ПП — перинатальная патология; ЗВУР — задержка внутриутробного развития; ГБН — гемолитическая болезнь новорожденных; НПП — наружный поворот плода; ММХ — материнский микрохимеризм; ФМХ — фетальный микрохимеризм | |||||||||||||
Чаще микрохимеризм генов системы HLA обнаруживался у пациентов из группы 2 (ГБН) (42,5 % по сравнению с 19,2 % в контрольной группе, р = 0,04). У пациентов с другой перинатальной патологией отличия в частоте химерных генов от контрольной группы не были статистически значимыми.
Среди всех выявленных случаев микрохимеризма генов системы HLA материнский микрохимеризм наблюдался у 7,9 % пациентов и не встречался в контрольной группе, а фетальный микрохимеризм — у 23,7 % женщин 1, 2, 3 и 5-й групп и у 7,7 % женщин контрольной группы. В остальных случаях природа происхождения химерных HLA-генов не была установлена. Учитывая тот факт, что чаще явление микрохимеризма наблюдалось у новорожденных с развившейся ГБН, где у 76,2 % обследованных были выполнены гемотрансфузии, можно было предположить, что источником чужеродного генетического материала в таких случаях могли стать донорские клетки. Однако изучение выявления микрохимеризма генов системы HLA у таких пациентов показало, что только у 6 из них (37,5 %) обнаруживались химерные гены, отличные от материнских. Еще у одного новорожденного c ГБН, перенесшего гемотрансфузию, был выявлен ММХ.
Во всех исследуемых группах чаще выявлялся микрохимеризм генов в локусе HLA-C, а у пациентов с ГБН еще и в локусе HLA-DRB1. Кроме того, в ряде случаев у пациентов из групп ЗВУР и ГБН отмечалось сочетание нескольких химерных генов из разных локусов. В контрольной группе комбинации химерных HLA-генов не встречались.
Заключение
На основании полученных данных изучения микрохимеризма можно заключить, что это явление распространено во всех группах пациентов. При этом ММХ был характерен только для пациентов с перинатальной патологией и не встречался в контрольной группе исследованных. Фетальный микрохимеризм был распространен во всех изученных группах, но среди пациентов с перинатальной патологией он встречался в три раза чаще, чем в контрольной группе (23,9 и 7,7 % соответственно). Достоверно чаще, чем в контроле, микрохимеризм генов системы HLA обнаруживался у пациентов из группы 2 (ГБН) (р = 0,04). У пациентов с другой перинатальной патологией отличия во встречаемости химерных генов от контрольной группы не были статистически значимыми.
About the authors
Natalia A Treskina
Federal Almazov North-West Medical Reserch Centre
Author for correspondence.
Email: natali163015@rambler.ru
MD, Researcher. Research laboratory of Physiology and Pathology of the newborns Russian Federation
Anastasia P Polyakova
Federal Almazov North-West Medical Reserch Centre
Email: apple_9285@mail.ru
MD, PhD, Researcher. Research laboratory of Physiology and Pathology of the newborn Russian Federation
Olga Ya Volkova
Federal Almazov North-West Medical Reserch Centre
Email: volkova.oy@yandex.ru
MD, PhD, Leading Researcher. Research laboratory of Physiology and Pathology of the newborns Russian Federation
Vladimir E Vasiliev
Federal Almazov North-West Medical Reserch Centre
Email: doctor-vasiliev@yandex.ru
MD, PhD, Head of Research Laboratory of Physiology and Pathology of pregnancy and childbirth Russian Federation
Yuriy V Petrenko
St Petersburg State Pediatric Medical University
Email: alez1964@yandex.ru
MD, PhD, Acting Rector of clinical work Russian Federation
Dmitriy O Ivanov
St Petersburg State Pediatric Medical University
Email: doivanov@yandex.ru
MD, PhD, Dr. Med. Sc, Prof, Acting Rector Russian Federation
References
- Bracamonte-Baran W, Burlingham W. Non-inherited maternal antigens, pregnancy, and allotolerance. Biomed J. 2015;38(1):39-51. doi: 10.4103/2319-4170.143498.
- Rijnink EC, Penning ME, Wolterbeek R, et al. Tissue microchimerism is increased during pregnancy: a human autopsy study. Mol Hum Reprod. 2015;21(11):857-64. doi: 10.1093/molehr/gav047.
- Stelzer IA, Thiele K, Solano ME. Maternal microchimerism: lessons learned from murine models. J Reprod Immunol. 2015;108:12-25. doi: 10.1016/j.jri.2014.12.007.
- Stelzer IA, Thiele K, Solano ME. Maternal microchimerism: lessons learned from murine models.
- J Reprod Immunol. 2015;108:12-25. doi: 10.1016/j.jri.2014.12.007.
- Lee TH, Montalvo L, Chrebtow V, et al. Quantitation of genomic DNA in plasma and serum samples: higher concentrations of genomic DNA found in serum than in plasma. Transfusion. 2001;41(2):276-282. doi: 10.1046/j.1537-2995.2001.41020276.x.
- Lambert NC, Erickson TD, Yan Z, et al. Quantification of maternal microchimerism by HLA-specific real-time polymerase chain reaction: Studies of healthy women and women with scleroderma. Arthritis Rheum. 2004;50(3):906-914. doi: 10.1002/art.20200.
Supplementary files
