Vybrané markery v skorej predikcii preeklampsie

Souhrn

Ciel štúdie:
Informačný prehľad o súčasných možnostiach skorej predikcie preeklampsie a ich spoľahlivosti.

Typ štúdie:
Literárny prehľad.

Názov a sídlo pracoviska:
Gynekologicko-pôrodnícka klinika, Jesseniova lekárska fakulta, Univerzita Komenského, Martin, Slovenská republika.

Predmet a metóda štúdie:
Literárny prehľad o jednotlivých markeroch používaných v skorej predikcii preeklampsie, o ich spoľahlivosti a možnom prínose ich kombinácií.

Záver:
Preeklampsia je hlavnou príčinou maternálnej a perinatálnej morbidity a mortality v celosvetovom meradle. Klinické prejavy preeklampsie sa objavujú po 20. týždni tehotenstva. Jednou z úloh modernej perinatológie je stanoviť marker, prípadne kombináciu markerov, umožňujúcu predikciu preeklampsie v dostatočnom predstihu pred objavením sa symptómov. V tomto prehľade sa venujeme niekoľkým z potenciálnych markerov, ktoré by mohli spĺňať tieto kritériá.

Kľúčové slová:
preeklampsia, biochemický skríning, dopplerovská sonografia, PP13, angiogenéza.

ÚVOD

Preeklampsia (PEE) je multisystémové ochorenie špecifické pre ľudskú tehotnosť. Toto ochorenie, postihujúce podľa údajov rôznych autorov 3-7 % tehotných žien v ekonomicky rozvinutých krajinách, je hlavnou príčinou maternálnej a perinatálnej morbidity a mortality [28]. Komplikuje približne 10 % prvých tehotenstiev a u žien trpiacich chronickou hypertenziou sa vyskytuje v 20-25 %. PEE je definovaná ako hypertenzia (systolický tlak krvi >140 mm Hg, diastolický >90 mm Hg) s proteinúriou (>300 mg/24 h) vzniknutá po 20. týždni tehotenstva (t.t.) [1]. Mechanizmus patogenézy PEE nie je dodnes úplne objasnený. Hlavnú úlohu zrejme zohráva nesprávna placentácia so sekundárne sťaženou výmenou krvných plynov a metabolických substrátov [4, 21]. V závislosti od gestačného týždňa v čase nástupu ochorenia sa PEE delí na skorú a neskorú formu, kde medzník predstavuje 34. t.t. PEE so skorým nástupom (<34. t.t.) je charakterizovaná uteroplacentárnou vaskulárnou insuficienciou a poškodením vilózneho systému placenty. Táto forma PEE sa vyznačuje ťažším prie­behom s vyšším výskytom multisystémového postihnutia organizmu matky a nutnosťou pôrodu nezrelých plodov, ohrozených vysokou perinatálnou morbiditou a mortalitou. Pacientky so skorým nástu­pom ochorenia majú väčšiu pravdepodobnosť nálezu patologicky zmenených cirkulačných parametrov pri dopplerovskom sonografickom vyšetrení umbilikálnej artérie a uterinných artérií plodu [11, 13, 21].

Na včasnú diagnostiku PEE sa v posledných desaťročiach používajú viaceré klinické, laboratórne a sonografické testy s rôznou validitou. Ideálny skríningový test, ktorý by bol dostatočne presný, bezpečný a neinvazívny však zatiaľ neexistuje [31].

BIOCHEMICKÉ MARKERY V SKRÍNINGU PREEKLAMPSIE

Pri PEE je narušená invázia cytotrofoblastu do špirálovitých artérií myometria. Vplyv ich nedo­statočnej prestavby na plod sa stáva zreteľným s pokračujúcim tehotenstvom, keďže prietok mater­nálnej krvi k placente nedokáže zabezpečiť dostatok živín pre vývin plodu. Výsledkom abnormálnej cytotrofoblastovej invázie je rozvoj placentárnej ischémie. Táto spôsobí zvýšené uvoľňovanie placen­tárnych faktorov do cirkulácie matky a nerovnováhu faktorov angiogenézy. Výsledkom je rozvoj endotelovej dysfunkcie charakterizujúci PEE. Veda sa intenzívne venuje hľadaniu markerov, ktoré by dokázali PEE predpovedať s veľkou presnosťou a dostatočne včas pred objavením sa klinických príznakov [4, 14].

Placentárny proteín 13

Placentárny proteín 13 (PP13) má veľkosť 32 kD a patrí medzi tzv. galektíny. Syntetizovaný je najmä na úrovni syncytiotrofoblastu a jeho 600 bp mRNA transkript je detekovateľný výhradne v placentárnom tkanive [24]. PP13 sa viaže ku proteínom extracelulárnej matrix medzi placentou a deciduou a zrejme zohráva úlohu pri implantácii placenty a remodelácii vetiev uterinných artérií. Samotný PP13 bol izolovaný zo séra matky, séra plodu a z plodovej vody [3]. Počas normálneho priebehu tehotenstva jeho koncentrácie postupne stúpajú. V sére matky, u ktorej sa následne vyvinie PEE, sú v 11.–13. t.t. výrazne znížené v porovnaní so zdravými tehotnými [3]. V treťom trimestri sú hodnoty PP13 u žien s PEE zvýšené, čo poukazuje na nekrózu syncýtiotrofoblastu [11].

Nicolaides a kol. porovnávali index pulzatility (PI) uterinných artérií (UtA) a sérové hodnoty PP 13 u 433 tehotných žien v 11.–14. t.t. V skupine žien, u ktorých sa následne rozvinula skorá forma PEE vyžadujúca pôrod pred ukončeným 34. t.t. odhalili vyššie PI UtA a nižšie hodnoty sérového PP13 v prvom trimestri ako u zdravých tehotných. Vyšetrením PI UtA u 14 % žien s najvyšším rizikom PEE vyplývajúcim z hodnôt PP13 dosiahli 90% senzitivitu pri 6% falošnej pozitivite [17]. Ďalšia štúdia takisto potvrdila záver, že hodnoty sérových hladín PP13 v prvom trimestri môžu slúžiť ako vhodný marker pre skorú formu PEE, ale sú slabým prediktorom ťažkej PEE v termíne. Pre ľahkú PEE v termíne sa ukázali neefektívne.

Prevalencia skorej formy PEE v bežnej populácii je veľmi nízka, čo vyúsťuje do nízkej prediktívnej hodnoty prvotrimestrovej koncentrácie PP13. Túto môže zvýšiť kombinácia PP13 s inými biomarkermi a prvo-, resp. druhotrimestrovým dopplerovským vyšetrením UtA [21]. V súčasnosti je už komerčne dostupný PP 13 kit pre prvotrimestrový skríning PEE.

FAKTORY ANGIOGENÉZY

S pokračujúcim výskumom PEE sa v posledných rokoch pozornosť zameriava na peptidy zohrávajúce úlohu v angiogenéze. Angiogenéza je pre normálny vývin placenty esenciálna. Vaskulárny endotelový rastový faktor (VEGF) a placentárny rastový faktor (PlGF) sú proangiogénne faktory, podieľajúce sa na normálnej proliferácii trofoblastu a na jeho nidácii. Tieto faktory za normálnych okolností pôsobia v komplexnej súhre s ich receptormi. Ide o receptor vaskulárneho endotelového faktora-1 (VEGFR-1, nazývaný aj fms-like tyrozín kináza alebo Flt-1) a receptor vaskulárneho endotelového faktora-2 (VEGFR-2) [12].Zdrojom týchto látok je samotná placenta.

Placentárne bunky vylučujú aj solubilnú izoformu Flt 1 (sFlt-1), ktorá je generovaná cez alternatívny splicing mRNA. Plní rolu anti-angiogenného faktora pri neutralizácii účinkov PlGF a VEGF [6].

V normálnom tehotenstve koncentrácia PlGF stúpa počas prvého trimestra a následne klesá s blížiacim sa termínom pôrodu. Podobná je aj dynamika zmien VEGF. Na rozdiel od proangiogénnych faktorov, koncentrácia sFlt-1 faktoru zostáva stabilná počas skorých štádií tehotenstva a postupne stúpa s blížiacim sa pôrodom. V tehotenstvách s PEE máme dôkazy o vyššej placentárnej expresii sFtl-1, o opakovaných zvýšeniach hladín sFlt-1 a redukcii bioaktívnych PlGF a VEGF.

Cooper a kol. dokázali, že množstvo placentárnej mRNA kódujúcej VEGF je u žien s PEE oproti zdravej kontrolnej skupine omnoho nižšie [8]. Podobne ako VEGF, i koncentrácia PlGF je v druhom trimestri u žien s neskorším rozvojom PEE signifikantne nižšia v porovnaní so zdravými kontrolami. Tento fakt je najvýraznejší u pacientok s ťažkou formou PEE, kde je množstvo bioaktívneho PlGF a VEGF podstatne znížené v porovnaní so zdravými ženami, resp. so ženami s miernou formou PEE [27]. Takisto je omnoho výraznejšia alterácia jednotlivých hladín a pomeru sFlt-1 a PlGF pri PEE so skorým nástupom, oproti PEE v termíne [32].

Zmenené sérové koncentrácie sFlt-1, PlGF a VEGF je možné zistiť už pred nástupom symptómov. U žien, u ktorých sa neskôr vyvinie PEE, dochádza k zvýšeniu sFlt-1 v druhom trimestri, ale nie v trimestri prvom. Koncentrácie PlGF a VEGF vykazujú odchýlky už na konci prvého trimestra. Tri longitudinálne štúdie porovnávajúce tehotenstvá normotenzných žien a žien s neskorším rozvojom PEE študovali expresiu faktorov angiogenézy [5, 15, 22]. U normotenzných tehotných zostávali koncentrácie sFlt-1 relatívne stabilné až po posledné 2 mesiace gravidity, kedy začali stúpať. Tento nárast bol omnoho výraznejší v tehotenstvách končiacich sa PEE. Zvýšenie sFlt-1 dokáže predikovať PEE zhruba 5-8 týždňov pred objavením sa symptómov. Toto platí hlavne v prípadoch skorej PEE.

Množstvo PlGF v normálnom tehotenstve postupne stúpa, vrchol dosahuje v strede tehotenstva a potom klesá. Profilová krivka koncentrácií PlGF v tehotenstve s následným rozvojom PEE má podobný tvar, ale s nižšou amplitúdou. Na konci prvého trimestra sú koncentrácie PlGF signifikantne redukované a zostávajú nižšie počas celého tehotenstva. Rozdiel medzi koncentráciami PlGF pri normotenzných tehotenstvách a tehotenstvách s PEE je najvyšší v týždňoch nástupu klinických symptómov. Množstvo PlGF i sFlt-1 v presymptomatickom období koreluje so závažnosťou, resp. časom nástupu PEE. Podobne ako koncentrácia PlGF v sére, je u pacientok s rizikom rozvoja PEE znížené i množstvo PlGF v moči [16].

Podľa niektorých štúdií sú presymptomatické odchýlky v koncentráciách sFlt-1 zrejme špecifické pre PEE, a nevyskytujú sa u žien s neskorším pôrodom novorodenca malého pre daný gestačný vek (SGA - small for gestational age), resp. pri tehotenstvách kom­plikovaných intrauterinnou rastovou retardáciou plodu (IUGR - intrauterine growth retardation) [22]. Iné štúdie poukázali na fakt, že abnormálna perfúzia uteru a alterácia množstva sFlt-1 a PlGF môžu byť počas 2. trimestra zistené i u vybranej skupiny pacientok s nasledovným rozvojom IUGR [26]. Najspo­ľahlivejším ukazovateľom predikcie PEE sa ukazuje pomer sFlt-1/PlGF [4, 10, 26].

Stepan a kol. realizovali v 19.–24. t.t. stanovenie markerov u žien s abnormálnym PI UtA. Zo 63 pacientok s abnormálnym PI UtA malo 25 neskoršie komplikácie v gravidite (u 12 PEE a u 13 IUGR), u zvyšných 38 prebehla gravidita bez komplikácií. Samotné abnormálne PI UtA malo 68% senzitivitu a 60% špecificitu. Kombináciou dopplerovského vyšetrenia UtA a stano­venia hodnôt sFlt-1 sa senzitivita a špecificita zvýšili na 78, resp. 80 %. Pri použití PI UtA a pomeru sFlt-1/PlGF senzitivita predikcie PEE stúpla na 83 % pri špecificite 95 % [26]. V minulom kalendárnom roku bol na trh uvedený rýchly, komerčne použiteľný test predikcie PEE na základe merania hladín sFlt-1 a PlGF. Najlepšie výsledky boli dosiahnuté pri identifikácii tehotenstiev komplikovaných PEE so skorým nástupom [30].

Solubilný endoglin

Endoglin (Eng) je ko-receptorom pre transformujúce rastové faktory TGF-ß1 a TGF-ß3. Eng sa nachádza na bunkových membránach cievneho endotelu a syncytiotrofoblastu a pôsobí v angiogenéze a regulácii cievneho tonusu [27]. V predikcii PEE využívame sledovanie koncentrácií solubilného endoglinu (sEng). V in vitro štúdiách sEng pôsobí ako negatívny regulátor angiogenézy. Interaguje s TGF-ß, čím narušuje formáciu kapilár z endotelových buniek. Pri nadmernej expresii u gravidných potkanov indukoval zvýšenie krvného tlaku a cievnej permeability. Kombinácia sEng a sFlt-1 spôsobovala u gravidných zvierat renálne, hepatálne a placentárne zmeny pripomínajúce HELLP syndróm. Koncentrácie sEng sú pri PEE v porovnaní s nekom­plikovanými tehotenstvami zvýšené, korelujú so závažnosťou ochorenia a po pôrode znova klesajú k norme. Najvyššie koncentrácie boli sledované pri PEE s rozvojom HELLP syndrómu [29].

Zvýšené koncentrácie sEng však boli sledované i pri tehotenstvách s IUGR bez maternálnej symptomatológie. Podľa týchto štúdií sEng nie je faktorom špecifickým pre PEE a jeho zvýšenie bolo sledované i pri IUGR bez maternálnej symptomatológie. Je teda skôr všeobecným markerom placentárnej nedostatočnosti [25]. Pilotná štúdia ukázala jeho využitie pri rozlíšení PEE od iných hypertenzných ochorení v tehotenstve, ako napr. tehotenstvom indukovanej, resp. chronickej hypertenzie [23].

Koncentrácie sEng podobne ako u sFlt-1 počas normálneho tehotenstva stúpajú v posledných dvoch mesiacoch tehotenstva. Pri tehotenstvách kompli­kovaných PEE začínajú stúpať skôr a ich dynamika je výraznejšia. Toto sa začína diať niekoľko týždňov pred objavením sa príznakov PEE. Zmeny sú najvýraznejšie u žien so skorou formou PEE, resp. v prípadoch, keď je PEE spojená s IUGR [22].

Rana a kol. zistili v 17. t.t. zvýšenie sérového sEng a sFlt-1 u žien s PEE v porovnaní so zdravými tehotnými. V 11.-13. t.t. boli ešte koncentrácie oboch receptorov v skupine s PEE i v skupine zdravých tehot­ných veľmi podobné [19].

Niekoľko longitudinálnych štúdií hodnotilo možnosti integrovaného skríningu sEng, sFlt-1 a PlGF v predikcii PEE. Bolo zistené, že kombinácie rôznych faktorov majú vyššiu prediktívnu hodnotu ako samotné koncentrácie jednotlivých faktorov [19, 22].

DOPPLEROVSKÁ SONOGRAFIA V PREDIKCII PREEKLAMPSIE

Placentárnu cirkuláciu tvoria dva relatívne samostatné hemodynamické systémy – uteroplacentárne a feto­placentárne riečisko, ktoré navzájom komunikujú cez semipermeabilnú membránu syncytiotrofoblastu chóriových klkov formou vzájomnej výmeny dýchacích plynov, výživných látok a katabolitov. Utero-placento-fetálnu cirkuláciu charakterizujú jednotlivé prietokové krivky a indexy artérií (a. uterina a jej vetvy, a.umbi­licalis, a. cerebri media) a vén (v. umbilicalis, ductus venosus). V klinickej praxi vo vzťahu k PEE sa diagnostické protokoly a odporúčania zameriavajú najmä na prietokové parametre uterinných artérií a umbilikálnej artérie (UA).

UtA sú hlavné tepny funkčného zásobenia maternice a preto predominantne reprezentujú maternálnu časť utero-placento-fetálnej jednotky. Pri nedostatočnej placentácii nedochádza k fyziologickej prestavbe aa. spirales. Pri dopplersonografickom vyšetrení UtA nachádzame redukciu uteroplacentárneho prietoku a zvýšenú vaskulárnu rezistenciu. Dochádza k zmenám prietokových parametrov UtA – k zmene indexu pulzatility a perzistencii protodiastolického zárezu (tzv. notch) (obr. 1).

Pomocou farebného dopplerovského zobrazovania môžeme exaktne určiť kríženie UtA s vasa iliaca externa, pričom štandardný bod merania sa nachádza približne 1 cm kraniálne od tohto skríženia. Pri meraní je potrebné dosiahnuť čo najnižší insonačný uhol (<30 °). Na základe spomenutých kvalitatívnych a kvantitatívnych prieto­kových parametrov môžeme vytvoriť komplexný systém hodnotenia prietoku krvi v oboch UtA (na placentárnej aj kontralaterálnej strane) – uterinné arteriálne skóre (UAS). Podľa súčasných poznatkov existuje priama úmera medzi vzostupom UAS a incidenciou fetálneho distresu, IUGR a preeklampsie [2]. Patologický PI (>1,20) a/alebo perzistencia protodiastolického zárezu v UtA po 24. t.t. charakterizuje abnormálnu trofoblastovú inváziu do špirálových artérií, placentárne infarkty alebo zvýšenú mieru placentárnej apoptózy. Tieto patologické zmeny prietoku UtA sú teda prognostickým znakom možného rozvoja PEE a IUGR.

V roku 2008 Cnossen a kol. zhodnotili všetky relevantné štúdie do apríla 2006 (74 štúdií, 79 547 pacientok). Dopplersonografické vyšetrenie podľa týchto výsledkov poskytuje v druhom trimestri omnoho presnejšiu predikciu PEE ako v trimestri prvom. Najlepším prediktorom PEE je zvýšený PI UtA spolu s nálezom protodiastolického zárezu. Tieto ukazovatele sú takisto najlepšími ultrasonografickými prediktormi celkovej a ťažkej IUGR. Autori tiež priznávajú limity dopplerovského sonografického vyšetrenia v predikcii PEE a odporúčajú ho kombinovať s inými ukazovateľmi PEE [7]. V štúdiách zameraných na prietok UtA v 20. až 24. t.t. dosahovala senzitivita tohto vyšetrenia u žien so skorým rozvojom preeklampsie 50–70 % a falošná pozitivita bola cca 5 %. Phupong a kol. v 2003 uvádzajú 68-násobne zvýšené riziko vzniku PEE v prípade prítomnosti protodiastolického zárezu v 24.t.t. Negatívna prediktívna hodnota protodiastolického zárezu v tomto týždni dosahuje až 99 % [18].

Umbilikálna artéria reprezentuje fetoplacentárnu časť utero-placento-fetálnej jednotky. Za normálnych okolností jej impedancia klesá s dĺžkou gestácie, ale krvný prietok je počas celého srdcového cyklu kon­tinuálny a dopredný. Eleváciu prietokových indexov až reverzný end-diastolický tok nachádzame ako súčasť tzv. brain sparing fenoménu, kde kvôli nedostatočnému zásobeniu centrálneho nervového systému plodu cievna impedancia klesá v arteria cerebri media a naopak, stúpa v UA. Tieto nálezy sú znakom vyčerpania adaptačných mechanizmov plodu a prediktorom intrauterinného odumretia. Tento stav vzniká hlavne pri chronickej placentárnej insuficiencii, ktorá má obdobný pato­logicko-anatomický a patofyziologický podklad ako pree­klampsia – poruchu na úrovni placenty [7, 9, 13].

ZÁVER

PEE predstavuje vážny zdravotný, ekonomický a spoločenský problém, ktorý dodnes nedokážeme včas odhaliť, ani v ňom adekvátne intervenovať. Jediným doteraz známym a skutočne účinným rieše­ním zostáva pôrod plodu a placenty. Mnohokrát je následne nevyhnutná intenzívna starostlivosť o nezre­lého novorodenca s otáznou prognózou. PEE sa spája s vysokou maternálnou i perinatálnou morbiditou a mortalitou. Pre všetky tieto skutočnosti je potrebné vyvinúť diagnostický postup, ktorý umožní odhalenie PEE v dostatočnom predstihu pred nástupom jej klinických prejavov. Táto diagnostika musí byť široko aplikovateľná a finančne nenáročná. Mala by identifikovať rizikové tehotenstvá a následne umožniť ich podrobný monitoring, v snahe zabezpečiť čo najlepšiu prenatálnu starostlivosť [12].

Poďakovanie

Táto práca vznikla s podporou zo zdrojov EÚ – Európského fondu regionálneho rozvoja v rámci činnosti Centra excelentnosti pre perinatologický výzkum

MUDr. Miroslav Haško
Gynekologicko-pôrodnícka klinika
JLF UK a UNM
Kollárova 2
036 59 Martin
Slovenská republika
e-mail: miro.hasko@gmail.com