Патологии женской репродуктивной системы в целом, и невынашивание беременности, как важная часть этой проблемы тесно связаны с генетикой человека. Так, наиболее значимые звенья сложного и многосоставного патогенеза акушерских патологий имеют своей причиной мутации генов, обеспечивающих самые разнообразные процессы, участвующие в возникновении и нормальном протекании беременности. Рассмотрим несколько основных акушерских патологий с генетической точки зрения.
Тромбофилия
Тромбофилия – термин, обозначающий предрасположенность к венозному и случайному артериальному тромбоэмболизму. Патологическая способность к тромбообразованию может быть результатом врожденного или приобретенного нарушения свертывания крови. Наиболее распространена активация резистентности протеина С, которая вызвана мутацией фактора 5 Лейден (5)
Тромбофилия — это патологическое состояние, характеризующееся нарушением системы свёртываемости крови при которой увеличивается риск развития тромбоза.
Тромбофилия играет важную роль в патогенезе развития:
- осложнений многих сердечно-сосудистых заболеваний.
- артериальных и венозных тромбозов
- причиной инфаркта миокарда,
- ишемической болезни сердца,
- эмболии сосудов лёгочной артерии,
- тромбоза глубоких вен,
- инсультов
Тромбофилия является ключевой проблемой в процессе развития акушерских осложнений во время беременности:
- причиной развития гестоза перового триместра,
- невынашивания беременности,
- нарушения фетоплацентарного кровотока,
- преждевременной отслойки плаценты,
- внутриутробной задержки развития плода,
- причиной замершей беременности,
- преждевременной отслойки нормально расположенной плаценты, нарушений имплантации бластоцисты и как следствие развитие ряда неудачных попыток ЭКО.
Венозные тромбозы занимают третье место по распространённости среди сердечно-сосудистых заболеваний. Частота венозных тромбозов в общей популяции, согласно мировым данным, составляет 1-2 случая на 1000 населения ежегодно.
Риск тромбозов значительно увеличивается при наличии таких провоцирующих факторов, как хирургические операции, приём гормональных контрацептивов, различные заболевания (диабет, онкология, ожирение), а также беременность и роды.
Планирование беременности.
Своевременно выявленная тромбофилия – не приговор, а прямая инструкция к действию, ведь своевременно, еще до наступления беременности, терапия позволяет минимизировать, а часто и полностью исключить патологии беременности, вызванные тромбофилией.
Выбор способа контрацепции.
При приеме эстрогенсодержащих контрацептивов свертываемость крови повышается, что в случае тромбофилии становится просто опасным для здоровья и жизни.
Показания к назначению исследования на наследственную тромбофилию:
- наличие в прошлом двух и более остановок развития плода на ранних сроках беременности;
- наличие в прошлом тяжелых осложнений беременности (тяжелых форм позднего токсикоза, внутриутробной гибели плода, задержки развития плода);
- наличие родственников с тромботическими осложнениями в возрасте до 50 лет (тромбозы глубоких вен, тромбоэмболия легочной артерии, инсульт, инфаркт миокарда, внезапная смерть);
- несколько неудачных попытках IVF;
- повышение уровня антифосфолипидных антител и/или повышения уровня гомоцистеина;
- планирование гинекологических операций;
- планирование гормональной контрацепции
Факторы риска тромбофилий:
- генетическая предрасположенность (случаи тромбозов у родственников);
- такие заболевания, как атеросклероз, артериальная гипертензия, варикозное расширение вен, аутоиммунные заболевания, тромбоцитоз, эритремия, злокачественные новообразования;
- инсульт или инфаркт в анамнезе;
- беременность;
- травмы и хирургические вмешательства;
- малоподвижный образ жизни;
- ожирение;
- прием гормональных контрацептивов.
Основные блоки генов, участвующих в развитии тромбофилии:
- Гены свертывающей системы крови (F2, F5, F7, FGB, SERPINE 1)
- Гены тромбоцитарных факторов (ITGA2, ITGВ3)
- Гены ферментов фолатного цикла (MTHFR, MTRR, MTR)
- Гены, ответственные за эндотелиальную дисфункцию (ACE, AGT, NOS3)
- Гены, отвественные за моногенные наследственные тромбофилии (PROC, PROS)
К первичным (генетически обусловленным) тромбофилиям относят (10):
- G1691A-мутацию гена фактора V (Лейден);
- G20210A-мутацию гена протромбина (II фактор свертывания крови);
- гомозиготную мутацию С677Т гена метилтетрагидрофолатредуктазы (МТГФР);
- дефицит естественных антикоагулянтов (АТIII; протеина С, S);
- синдром «липких» тромбоцитов;
- повышенный уровень гомоцистеина в крови;
- повышение активности или количества VIII фактора;
- редкие причины (дисфибриногенемия, дефицит факторов XII, XI, кофактора гепарина II, плазминогена)
Частота различных тромбофилий (10):
- Антифосфолипидный синдром – 28%
- Резистентность к активированному протеину С – 25:
- Повышение уровня фактора VIII – 25%
- Дефицит протеина С – 10%
- Дефицит протеина S – 10%
- Гомоцистеинемия – 10%
- Протромбин G20210А – 5-10%
- Дефицит плазминогена – 2-3%
- Дисфибриногенемия – 1,5%
- Высокий уровень PAI – 1-3%
- Дефицит тканевого активатора плазминогена – 1%
Основные мутации, приводящие к наследственной тромбофилии:
Лейденская мутация; G1691A; Arg506Gln
Замедление деградации фактора 5 активированным протеином
Коагуляционный фактор 2 (протромбин)
Усиление синтеза протромбина аллеля А, смещение равновесия в системе гемостаза в сторону усиления свертывания крови
Коагуляционный фактор 2 (протромбин)
Повышение экспрессии гена фибриногена, увеличение выработки фибрина, повышенное тромбообразование
Снижение интенсивности синтеза фибриногена
Образование термолабильной формы фермента со сниженной активностью приводит к нарушению метилирования гомоцистеина и повышению его уровня в крови. Гипергомоцистеинемия приводит к поврежению эндотелия сосудов.
Мутация приводит к термолабильности MTHFR ТОЛЬКО при СОВМEСТНОМ носительстве с мутацией 677T
Усиление плотности рецепторов к коллагену на поверхности тромбоцитов, усиление адгезии тромбоцитов к эндотелию
Мутация влияет на агрегационный свойства тромбоцитов
Ингибитор активатора плазминогена 1-го типа
Генотип 4G/4G — гиперкоагуляция
Аутосомно-доминантная тромбофилия вследствие дефицита протеина С
Аутосомно-доминантная тромбофилия вследствие дефицита протеина С
Аутосомно-доминантная тромбофилия вследствие дефицита протеина S
Аутосомно-доминантная тромбофилия вследствие дефицита протеина S
Тромбофилии в акушерской практике
В настоящее время тромбофилии являются причиной более чем 45 % случаев невынашивания беременности, 80 % преэклампсий, нередко приводя к преждевременной отслойке нормально расположенной плаценты (ПОНРП), синдрому задержки роста плода (СЗРП) с его антенатальной гибелью, а также к последовым и послеродовым кровотечениям (2, 4)
Связь тромбофилии с патологиями беременности:
F5 — Наиболее значимым и часто встречающимся наследственным дефектом. приводящим к тромбофилии, является Лейденская мутация фактора 5. Обнаруживается у 20-40% больных с венозными тромбозами и тромбоэмболиями. Гетерозиготы — 3-7-кратное увеличение риска тромбообразования, гомозиготы — 80-100-кратное. Риск тромбозов у носителей аллеля A резко повышается при хирургических вмешательствах, а у женщин — в случае приёма оральных контрацептивов и гормонзаместительной терапии. При беременности наблюдаются различные осложнения — синдром потери плода, преэклампсия, преждевременая отслойка плаценты
F2 — Риск развития тромбозов у носителей аллеля А возрастает в 2-5 раз. У беременных при наличии этой мутации значительно возрастает риск не только венозных, но и артериальных тромбозов, что может приводить к развитию инсультов и ИБС.
FGB — Мутация является фактором риска периферического и коронарного тромбоза, ассоциирована со степенью атеросклеротического поражения сосудов. При беременности возрастает риск тромбозов, невынашивания беременности, тромбоэмболических осложнений в родах и послеродовом периоде.
F7 — «Дикий» аллель G является фактором риска развития тромботических нарушений и акушерских патологий (остановка развития беременности на ранних сроках, задержка внутриутробного развития плода, фетоплацентарная недостаточность, аномалии развития плода, неудачи ЭКО). Аллель А — снижение риска гипертонии, атеросклероза, патологий беременности.
Генетическая предрасположенность к инфаркту миокарда, ИБС, коронарному атеросклезрозу, венозным и артериальным тромбозам, при беременности — поздний гестоз и задержка развития плода, фитоплацентарная недостаточность.
F5 Лейденская мутация (G1691A)
Обнаруживается у 20-40% больных с венозными тромбозами и тромбоэмболиями. Гетерозиготы — 3-7-кратное увеличение риска тромбообразования, гомозиготы — 80-100-кратное. Риск тромбозов у носителей аллеля A резко повышается при хирургических вмешательствах, а у женщин — в случае приёма оральных контрацептивов и гормонзаместительной терапии. При беременности наблюдаются различные осложнения — синдром потери плода, преэклампсия, преждевременая отслойка плаценты
F2 Коагуляционный фактор 2 / Протромбин (G20210A)
Риск развития тромбозов у носителей аллеля А возрастает в 2-5 раз. У беременных при наличии этой мутации значительно возрастает риск не только венозных, но и артериальных тромбозов, что может приводить к развитию инсультов и ИБС.
Мутация является фактором риска периферического и коронарного тромбоза, ассоциирована со степенью атеросклеротического поражения сосудов. При беременности возрастает риск тромбозов, невынашивания беременности, тромбоэмболических осложнений в родах и послеродовом периоде.
F7 Коагуляционный фактор 7 (G10976A)
«Дикий» аллель G является фактором риска развития тромботических нарушений и акушерских патологий (остановка развития беременности на ранних сроках, задержка внутриутробного развития плода, фетоплацентарная недостаточность, аномалии развития плода, неудачи ЭКО). Аллель А — снижение рска гипертонии, атеросклероза, патологий беременности.
SERPINE 1 Ингибитор активатора плазминогена 1-го типа (5G>4G)
Наличие аллеля 4G — повышение риска имфаркта миокарда, высокая частота венозных и артериальных тромбозов. Осложнения беременности — ранние преэмбриональные и эмбриональные потери, гестозы и неудачи ЭКО.
Мутации в генах тромбоцитарных факторов
Генетическая предрасположенность к инфаркту миокаржа, ИБС, коронарному атеросклезрозу, венозным и артериальным тромбозам, при беременности — поздний гестоз и задержка развития плода, фитоплацентарная недостаточность.
MTHFR 5,10-метилентетрагидрофолатредуктаза (C677T)
Аллель Т — гипергомоцистеинемия. Венозные и артериальные тромбозы. Гомозиготы по Т — гестоз, преждевременная отслойка нормально расположенной плаценты, внутриутробная задержка развития плода, синдром потери плода, увеличение риска развития при беременности и развития дефектов невральной трубки.
Дефекты генов фолатного цикла и беременность
Определённую роль в невынашивании беременности могут играть гены, принимающие участие в метаболизме фолиевой кислоты и витамина В12.
Фолиевая кислота (витамин В9) отвечает за перенос метильных групп (СН3-) при химических реакциях в организме – это реакции, в ходе которых синтезируются ДНК, РНК и ряд аминокислот (глицин, метионин). Поэтому для беременных и для плода так важно не иметь дефицита как самой фолиевой кислоты, так и ферментов, участвующих в ее метаболизме.
Высокие концентрации активной формы фолиевой кислоты необходимы для превращения гомоцистеина в метионин. Основными генами, продукты которых контролируют превращение фолиевой кислоты в метаболически активные формы и регулируют обмен гомоцистеина, являют ся MTHFR (метилентетрагидрофолатредуктаза), MTR (метионинредуктаза) и MTRR (метионинсинтетазредуктаза). Снижение активности этих ферментов – одна из важных причин накопления гомоцистеина в организме.
Схема метаболизма фолиевой кислоты
Причины токсического действия избытка гомоцистеина на организм женщины и плода следующие (6):
- гомоцистеин повреждает эндотелий сосудов, что приводит к стимуляции тромбообразования. Это может приводить к нарушениям плацентации и расстройствам фетоплацентарного кровообращения, результатом чего становятся бесплодие и невынашивание беременности;
- повышенный уровень гомоцистеина на поздних сроках беременности может быть причиной плацентарной недостаточности и, как результат этого, задержки внутриутробного развития и хронической гипоксии плода;
- отмечена положительная корреляция между уровнем гомоцистеина в крови и тяжестью гестоза.
Полиморфизм: названия и [синонимы]
Мутантный вариант этого полиморфизма 677Т приводит к образованию термолабильного фермента и повышению уровня гомоцистеина в крови
Повышенная частота генотипов А/С и С/С для этого полиморфизма была зарегистрирована у женщин с повторными выкидышами раннего срока.
Показано увеличение частоты встречаемости аллеля 66А гена MTRR и аллеля 2756G гена MTR у женщин с преждевременными родами в анамнезе (после 22-й недели беременности).
Полиморфизм гена MTRR A66C связан с синдромом Дауна и дефектами спинного мозга.
Нарушение имплантации эмбриона (гены TP53, LIF и другие)
На настоящий момент доказано, что экспрессия белка LIF является круциальным фактором для формирования так называемого «окна имплантации».
В эндометрии женщин с бесплодием снижена экспрессия LIF, а также было показано, что при бесплодии неясного генеза значительно снижается экспрессия LIF в среднюю секреторную фазу эндометрия.
Уровень LIF регулируется белком р53, соответственно, мутации генов сигнального пути гена TH53 опосредованно влияют и на экспрессию LIF в эндометрии. Это мутации генов TP53, MDM2, MDM4, USP7 и некоторых других (D.d’Avila Paskulin et al., 2012)
Нарушения имплантации эмбриона (генная сеть генов LIF и TP53)
XbaI Polymorphism; A-351G; IVS1-351A>G
Совместное регулирование как р53 так и эстрогенами требуется для обеспечения экспрессии LIF на уровне, достаточном для имплантации бластоцисты. Учитывая, что функция эстрогенового рецептора при варианте гена rs9340799-G в гомозиготном состоянии (генотип G/G) значительно снижена, следует ожидать уменьшения количества LIF и, как следствие, нарушения имплантации бластоцисты.
PvuII Polymorphism; T-397C; -397T>C
Совместное регулирование как р53 так и эстрогенами требуется для обеспечения экспрессии LIF на уровне, достаточном для имплантации бластоцисты. Учитывая, что функция эстрогенового рецептора при варианте гена rs2234693-C в гомозиготном состоянии (генотип C/C) значительно снижена, следует ожидать уменьшения количества LIF и, как следствие, нарушения имплантации бластоцисты.
5-гидрокситриптаминовый (серотониновый) рецептор 1A
У гомозиготных носителей варианта rs6295-C гена 5-HT1A (генотип C/C) обнаруживаются значительно более низкие показатели имплантации. Для них также свойственны значительно более высокие биохимические показатели потери беременности. PMID: 23499153
Фактор, ингибирующий лейкемию
Val64Met; Val86Met; 3400 G/A; G3400A; Arg26His
Значительно повышена вероятность идиопатического бесплодия и вероятность безуспешного ЭКО у пациенток — носительниц мутантного варианта гена LIF, по сравнению с контрольными группами.
Фактор, ингибирующий лейкемию
Выявлена ассоциация варианта C полиморфизма rs929271 в 3 ‘UTR гена LIF с нарушением имплантации бластоцисты. Встречаемость C аллеля много выше у женщин с идиопатическим бесплодием в возрасте до 35 лет, но не старше.
MDM2 протоонкоген, E3 убиквитин-протеин-лигаза
Вариант rs2279744-G резко увеличивает экспрессию кодируемого MDM2 белка. Повышенное количество MDM2, в свою очередь, ингибирует p53, что снижает уровень LIF и вероятность имплантации.
Присутствие аллеля Т в полиморфизме rs1563828 гена MDM4 увеличивает экспрессию кодируемого этим геном белка-супрессора р53. Ингибирование р53, в свою очередь, приводит к снижению количества LIF и вероятности имплантации.
Простагландин-эндопероксид синтаза (простагландин G/H синтаза и циклооксигеназа)
Аллель -765С гена PTGS2 связан с рецидивирующим нарушением имплантации и является молекулярным маркером нарушения репродуктивной функции.
Нейротрансмиттерный переносчик серотонина
У гомозиготных носителей (генотип L/L) обнаруживаются значительно более низкие показатели имплантации, более низкие клинические показатели беременности (PR) и более высокие биохимические показатели потери беременности (BPL).
Arg72Pro; Ex4+119C>G; 12139G>C; R72P
Процент женщин-носительниц аллеля Pro72 был существенно выше в выборке перенесших ЭКО в связи с повышенным числом случаев нарушений имплантации. Аллель Pro72 служит фактором риска развития недостаточности имплантации.
Убиквитин-специфическая пептидаза 7, ассоциированная с вирусом герпеса
У пациентов, несущих аллель Hausp A (генотип A/A), наблюдается значительное нарушение функции гена USP7, снижающее в итоге активность p53. Потеря активности p53 влечёт за собой снижение экспрессии гена LIF, что уменьшает количество соответствующего белка, играющего ключевую роль в процессе имплантации бластоцисты
Преэклампсия
Преэклампсия – возникающий при беременности синдром полиорганной недостаточности, в основе которого лежит увеличение проницаемости сосудстой стенки и других мембран исвязанные с этим волемические и гемодинамические нарушения.
На генетическую предрасположенность к преэклампсии влияет целый ряд генетических полиморфизмов. В настоящее время исследованы свыше 20 генов предрасположенности к гестозу, однако данные постоянно перепроверяются и пополняются.
Четко показана связь с гестозом для следующих групп генов:
- Гены цитокинов и ростовых факторов (TNFA; IGFII; IL10; ILIA; IL1B; IL1RN; CTLA4)
- Гены метаболизма (GSTM1; GSTT1; GSTP1; ЕРНХ)
- Гены факторов свертывания крови (F5; F2; MTHFR; FGB; ITGB3; F7)
- Гены сосудистой системы (АСЕ; AGT; REN; AGTR1; AGTR2; SERPINE1 (РАI1))
Генетическая предрасположенность преэклампсии (эндотелиальной дисфункции, гестозу)
Полиморфизм: названия и [синонимы]
XbaI Polymorphism; A-351G; [IVS1-351A>G]
При одновременном наличии Т/Т генотипа полиморфизма Pvull, риск преэклампсии возрастает в 3,26 раза даже при отсуствии таких факторов риска, как повышенный индекс массы тела, курение, беременность.
PvuII Polymorphism; T-397C; [-397T>C]
При одновременном наличии A/A генотипа полиморфизма Xball, риск преэклампсии возрастает в 3,26 раза даже при отсуствии таких факторов риска, как повышенный индекс массы тела, курение, беременность.
Met235Thr; M235T; Met268Thr; M268T
У носительниц аллеля 235Thr повышена концентрация ангитензиногена в крови; риск развития преэклампсии в 2 раза выше, чем у носительниц «дикого» аллеля Met235.
Ins/Del, Intron 16; 289bp Alu-Ins/Del
У носительниц аллеля D упровень АФП повышен; риск развития преэклампсии в 2 раза выше, чем у носительниц «дикого» аллеля I.
Ангиотензин-превращающий фермент (Дипептидилкарбоксипептидаза 1)
Ins/Del, Intron 16; 289bp Alu-Ins/Del
Мутации гена АСЕ являются одной из причин эндотелиальной дисфункции. У носительниц генотипа D/D уровень АПФ повышен; риск развития преэклампсии и тромбоэмболий в 2 раза выше, чем у носительниц «дикого» генотипа I/I.
Glu298Asp; E298D; [G894T; 894G>T]
Показано, что у гомозигот по минорному аллелю Asp/Asp риск развития преэклампсии выше по сравнению со среднепопуляционным в 2,45 раза. Носительницы аллеля Asp (генотипы Asp/Asp и Glu/Asp) встречаются чаще в группах беременных, страдающих гипертонией и отслойкой плаценты, по сравнению с группой женщин без данных осложнений беременности. Наличие аллеля Asp является фактором риска развития гипертензии при беременности.
Замена С на Т в регуляторной области гена ведет к снижению экспрессии гена, которая ведет к повышению тонуса артерий. Это является фактором риска спазма коронарных сосудов, в сочетании с присутствием аллеля 298Asp значительно повышает риск развития преэклампсии.
Активатор ингибитора плазминогена, тип 1 (PAI1)
4G/5G; PAI1: 4G/5G; Ins/Del G; [-675 4G/5G; Ins/Del(G)]
Полиморфизм 4G/5G является полиморфизмом инсерции/делеции нуклеотида G в промоторной области гена SERPINE1. Отсутствие одного нуклеотида в области полиморфизма получило название 4G варианта, который связан с высокой транскрипционной активностью данного гена и увеличением концентрации его продукта, что, в свою очередь, негативно воздействует на фибринолиз, повышает риск сосудистых осложнений и тромбозов. Наличие варианта 4G в гомозиготном состоянии (генотип 4G/4G) связано со значительным риском развития поликистоза яичников, а также со значительным риском возникновения осложений беременности, таких как ранние эмбриональные и преэмбриональные потери, гестозы и неудачи ЭКО. Указанные риски увеличиваются при сочетании с носительством варианта 34Leu гена полипептида A1 фактора коагуляции XIII (F13A1).
Фактор коагуляции XIII, полипептид A1
Данная мутация приводит к дефициту фактора свертывания 13, вызванной отсутствием субъединица А белка. Этот дефект приводит к склонности к кровотечениям, плохому заживлению ран и привычным выкидышам.
Интерлейкин 6 (интерферон, бета 2)
Аллель C — понижение экспрессии интерлейкина-6 и снижению агрегации тромбоцитов и синтеза фибриногена. — протективный
Полиморфизм A-1082G гена IL10, , ассоциирован с регуляцией экспрессии гена IL10, так как нуклеотид в положении –1082 входит в состав участка связывания фактора PU.1, который является репрессором транскрипции гена IL10. При этом у носителей аллеля G уровень связывания фактора PU.1 выше, чем у носителей аллеля A. Таким образом, у носителей аллеля G синтез интерлейкина 10 понижен. Интерлейкин-10 (IL-10) является противовоспалительным, поэтому уменьшение его концентрации в крови и уровня экспрессии мРНК в плаценте выявлено при гестозе. IL-10 является защитным для эндотелия сосудов, т. к. он ослабляет эффекты ангиотензина II, активированного продуктами оксидативного стресса, и восстанавливает активность синтазы оксида азота, подавленной индукторами эндотелиальной дисфункции. Вариант IL10 (-1082G) приводит к снижению синтеза цитокина, что ведет к снижению противовоспалительной активности.
Гиперандрогения и синдром поликистозных яичников (СПКЯ)
Согласно консенсусу специального Международного симпозиума объединенной рабочей группы ESHRE/ASRM (Европейского общества репродукции и эмбриологии человека и Американского общества репродуктивной медицины). Симпозиум состоялся 1–3 мая 2003 г. в Роттердаме (Нидерланды), на нем были приняты следующие диагностические критерии постановки диагноза наличие хотя бы двух из трех утвержденных критериев позволяет после исключения иных состояний верифицировать диагноз СПКЯ. Таким образом, с одной стороны, в плане обследования СПКЯ остается синдромом (комплексом симптомов), идентификация которого невозможна и недопустима на основании изолированного наличия любого единственного диагностического критерия (одиночно от остальных двух). С другой стороны, простой анализ попарного сочетания современных критериев позволяет сделать принципиальный вывод о необходимости расширенного толкования термина СПКЯ. Это связано с дополнительным включением в его дефиницию новых клинических форм, а именно: в отсутствие другой гиперандрогенной патологии диагноз СПКЯ допустимо выставлять не только при классическим течении (полной триаде признаков), но и при наличии одного из трех неполных (неклассических) клинико-инструментальных дуэтов.
Диагностические критерии СПКЯ (по консенсусу Симпозиума рабочей группы ESHRE/ASRM):