Затримка росту плода – новітні молекулярні механізми (Огляд літератури)

Основний зміст сторінки статті

Т.О. Степаненко

Анотація

Затримка росту плода (ЗРП) – це ускладнення вагітності, за якого плід не досягає відповідних гестаційному терміну розмірів. Це ускладнення є провідною причиною мертвонародження, більше половини випадків неонатальної смерті, а також розладів здоров’я дитини як у період новонародженості, так і в дорослому віці.
Стаття присвячена огляду сучасних літературних джерел щодо різних молекулярних механізмів змін плаценти, які призводять до ЗРП. Патогенез ЗРП є багатофакторним, маючи в основі порушення васкуляризації та неповноцінне постачання кисню і поживних речовин до плода. Морфологічно в плаценті спостерігають меншу кількість екстраворсинчастих трофобластів, недостатнє руйнування шару гладком’язових клітин судин, тобто збереження м’язового шару судинної стінки, менше відкладення фібриноїда в судинній стінці спіральної артерії, звуження її просвіту.
У плацентах від вагітностей з цим ускладненням фіксують підвищену активність апоптозу трофобласта, що зумовлює його обмежену інвазію, а також асептичну запальну реакцію у плаценті. Вивільнення фрагментів трофобласта у материнський кровообіг дає можливість для розпізнавання імунними клітинами вагітної фетальних антигенів, що порушує толерантність. Ця взаємодія може започаткувати «хибне коло», оскільки підвищений оксидантний стрес потенційно залучає більше імунних клітин, що підтримує запалення.
Ожиріння вагітної призводить до зменшення кількості та розміру децидуальних клітин, а також до зміни експресії маркерів децидуалізації, оброблення стромальних клітин ендометрія людини in vitro пальмітиновою кислотою призводить до зниження регуляції маркерів децидуалізації. Репродуктивний тракт, і особливо – ендометрій, експресує кілька ізоформ рецепторів лептину, найбільш детально вивченим є рецептор лептину b. Після зв’язування з цим рецептором лептин активує сигнальний шлях Janus-кінази та активатора транскрипції-3, що приводить до фосфорилювання і транслокації цих молекул у ядро, де вони регулюють транскрипцію генів прозапальних цитокінів.
Підвищений рівень sFLT-1 асоційований з розвитком ендотеліальної дисфункції, тому може бути патогенетичним механізмом ЗРП. У дослідженнях, які використовували специфічну культуру мишей з підвищеним продукуванням sFLT-1, встановлено зменшення маси плода та плаценти, пов’язане зі зменшенням транспортного шару трофобласта та змінами в експресії лабіринтних транспортерів поживних речовин.
Ендотеліальна синтаза оксиду азоту-3 (eNOS-3) бере участь у плацентарному ангіогенезі і васкулогенезі та сильно експресується під час ембріонального та внутрішньоутробного розвитку, а низький рівень її експресії безпосередньо пов’язаний з меншою доступністю оксиду азоту, порушенням інвазії трофобласта та, як наслідок, зі зниженням матково-плацентарного кровотоку та оксигенації, що спостерігають при ЗРП. Крім того, було висловлено припущення, що рання ендотеліальна дисфункція у людей, народжених із затримкою росту, відіграє важливу роль у подальшому розвитку гіпертонічної хвороби, яка може бути пов’язана з дефектною функцією eNOS та оксидантним стресом.
Дефектна децидуалізація, опосередкована прогестероном, асоціюється з підвищеним профілем зрілого дендриту та неповноцінним ремоделюванням судин матково-плацентарного кровообігу, що лежить в основі ЗРП. Мікробіологічний профіль тканини плаценти на тлі ЗРП продемонстрував значно більшу відносну кількість патогенних бактерій при порівнянні зі здоровими послідами. Метаболіти патогенної мікрофлори спричинюють патологічні зміни у плаценті.

Блок інформації про статтю

Як цитувати
Степаненко, Т. (2024). Затримка росту плода – новітні молекулярні механізми (Огляд літератури) . Репродуктивне здоров’я жінки, (8), 106–112. https://doi.org/10.30841/2708-8731.8.2024.320093
Номер
Розділ
ГІНЕКОЛОГІЯ
Біографія автора

Т.О. Степаненко, КНП «Консультативно-діагностичний центр Дніпровського району м. Києва», м. Київ

Канд. мед. наук

Посилання

Vdovychenko Y, Golyanovsky V. Determination of diagnostic markers of fetal growth retardation in early pregnancy. Reprod Health Women. 2021;(1):61-5. doi: 10.30841/2708-8731.1.2021.229717.

Agrawal S, Cerdeira AS, Redman C, Vatish M. Meta-Analysis and Systematic Review to Assess the Role of Soluble FMS-Like Tyrosine Kinase-1 and Placenta Growth Factor Ratio in Prediction of Preeclampsia: The SaPPPhirE Study. Hypertension. 2018;71(2):306-16. doi: 10.1161/Hypertensionaha.117. 10182.

Audette MC, Kingdom JC. Screening for fetal growth restriction and placental insufficiency. Semin Fetal Neonatal Med. 2018;23(2):119-25. doi: 10.1016/j. siny.2017.11.004.

Barnes TM, Shah K, Allison MB, Steinl GK, Gordian D, Sabatini PV, et al. Identification of the leptin receptor sequences crucial for the STAT3-Independent control of metabolism. Mol Metabol. 2020;32:168-75. doi: 10.1016/j.molmet. 2019.12.013.

Bellver J, Marin C, Lathi RB, Murugappan G, Labarta E, Vidal C, et al. Obesity Affects Endometrial Receptivity by Displacing the Window of Implantation. Reprod Sci. 2021;28:3171-80.

Bendix I, Miller SL, Winterhager E. Editorial: Causes and Consequences of Intrauterine Growth Restriction. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:205. doi: 10.3389/fendo.2020.00205.

Bezemer RE, Schoots MH, Timmer A, Scherjon SA, Erwich JJHM, van Goor H, et al. Altered Levels of Decidual Immune Cell Subsets in Fetal Growth Restriction, Stillbirth, and Placental Pathology. Front Immunol. 2020;11:1898. doi: 10.3389/fimmu.2020.01898.

Burton GJ, Jauniaux E. Pathophysiology of placental-derived fetal growth restriction. Am J Obstet Gynecol. 2018;218(2):745-61. doi: 10.1016/j. ajog.2017.11.577.

Chamley LW, Chen Q, Ding J, Stone PR, Abumaree M. Trophoblast deportation: just a waste disposal system or antigen sharing? J Reprod Immunol. 2011;88(2):99-105. doi: 10.1016/j.jri.2011.01.002.

Chauhan SP, Beydoun H, Chang E, Sandlin AT, Dahlke JD, Igwe E, et al. Prenatal detection of fetal growth restriction in newborns classified as small for gestational age: correlates and risk of neonatal morbidity. Am J Perinatol. 2014;31(3):187-94. doi: 10.1055/s-0033-1343771.

Cheng L, Yuan J, Fang L, Gao C, Cong L. The placental blood perfusion and LINC00473-mediated promotion of trophoblast apoptosis in fetal growth restriction. Gene. 2024;927:148727. doi: 10.1016/j.gene.2024.148727.

Cheng J, Sha Z, Li J, Li B, Luo X, Zhang Z, et al. Progress on the Role of Estrogen and Progesterone Signaling in Mouse Embryo Implantation and Decidualization. Reprod Sci. 2023;30(6):1746-57. doi: 10.1007/s43032-023-01169-0.

Collender P, Bozack AK, Veazie S, Nwanaji-Enwerem JC, Van Der Laan L, Kogut K, et al. Maternal adverse childhood experiences (ACEs) and DNA methylation of newborns in cord blood. Clin Epigenetics. 2023;15(1):162. doi: 10.1186/s13148-023-01581-y.

Cope DI, Monsivais D. Progesterone Receptor Signaling in the Uterus Is Essential for Pregnancy Success. Cells. 2022;11(9):1474. doi: 10.3390/cells11091474.

Dunk C, Kwan M, Hazan A, Walker S, Wright JK, Harris LK, et al. Failure of Decidualization and Maternal Immune Tolerance Underlies Uterovascular Resistance in Intra Uterine Growth Restriction. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;(10):160. doi: 10.3389/fendo.2019.00160.

Favaro R, Abrahamsohn PA, Zorn MT. Decidualization and endometrial extracellular matrix remodeling. Guide Investig Mouse Pregnancy. Elsevier: Academic Press; 2014, p. 125-42. doi: 10.1016/B978-0-12-394445-0.00011-4.

Freedman AA, Keenan-Devlin LS, Borders A, Miller GE, Ernst LM. Formulating a Meaningful and Comprehensive Placental Phenotypic Classification. Pediatr Dev Pathol. 2021;24(4):337-50. doi: 10.1177/10935266211008444.

Hayward CE, McIntyre KR, Sibley CP, Greenwood SL, Dilworth MR. Mechanisms Underpinning Adaptations in Placental Calcium Transport in Normal Mice and Those With Fetal Growth Restriction. Front Endocrinol (Lausanne). 2018;9:671. doi: 10.3389/fendo.2018.00671.

Heider A. Fetal Vascular Malperfusion. Arch Pathol Lab Med. 2017;141(11):1484-9. doi: 10.5858/arpa.2017-0212-RA.

Hu J, Benny P, Wang M, Ma Y, Lambertini L, Peter I, et al. Intrauterine growth restriction is associated with unique features of the reproductive microbiome. Reprod Sci. 2021;(28):828-37. doi: 10.1007/s43032-020-00374-5.

Kajdy A, Modzelewski J, Cymbaluk-Płoska A, Kwiatkowska E, Bednarek-Jędrzejek M, Borowski D, et al. Molecular Pathways of Cellular Senescence and Placental Aging in Late Fetal Growth Restriction and Stillbirth. Int J Mol Sci. 2021;22(8):4186. doi: 10.3390/ijms22084186.

Khong TY, Mooney EE, Ariel I, Balmus NC, Boyd TK, Brundler MA, et al. Sampling and Definitions of Placental Lesions: Amsterdam Placental Workshop Group Consensus Statement. Arch Pathol Lab Med. 2016;140(7):698-713. doi: 10.5858/arpa.2015-0225-CC.

de Knegt VE, Hedley PL, Kanters JK, Thagaard IN, Krebs L, Christiansen M, et al. The Role of Leptin in Fetal Growth during Pre-Eclampsia. Int J Mol Sci. 2021;22(9):4569. doi: 10.3390/ijms22094569.

Korteweg FJ, Erwich JJ, Timmer A, van der Meer J, Ravisé JM, Veeger NJ, et al. Evaluation of 1025 fetal deaths: proposed diagnostic workup. Am J Obstet Gynecol. 2012;206(1):53.e1-12. doi: 10.1016/j.ajog.2011.10.026.

Kühnel E, Kleff V, Stojanovska V, Kaiser S, Waldschütz R, Herse F, et al. Placental-Specific Overexpression of sFlt-1 Alters Trophoblast Differentiation and Nutrient Transporter Expression in an IUGR Mouse Model. J Cell Biochem. 2017;118(6):1316-29. doi: 10.1002/jcb.25789.

Liu H, Huang X, Mor G, Liao A. Epigenetic modifications working in the decidualization and endometrial receptivity. Cell Mol Life Sci. 2022;77(11):2091-101. doi: 10.1007/s00018-019-03395-9.

Medina-Bastidas D, Guzmán-Huerta M, Borboa-Olivares H, Ruiz-Cruz C, Parra-Hernández S, Flores-Pliego A, et al. Placental Microarray Profiling Reveals Common mRNA and lncRNA Expression Patterns in Preeclampsia and Intrauterine Growth Restriction. Int J Mol Sci. 2020;21(10):3597. doi: 10.3390/ijms21103597.

Miller S, Huppi P, Mallard C. The consequences of fetal growth restriction on brain structure and neurodevelopmental outcome Fetal growth restriction Structural and functional deficits. J Physiol. 2016;5944:807-23. doi: 10.1113/JP271402.

Moqri M, Herzog C, Poganik JR; Biomarkers of Aging Consortium; Justice J, Belsky DW, Higgins-Chen A, et al. Biomarkers of aging for the identification and evaluation of longevity interventions. Cell. 2023;186(18):3758-75. doi: 10.1016/j.cell.2023.08.003.

Murata H, Tanaka S, Okada H. The Regulators of Human Endometrial Stromal Cell Decidualization. Biomol. 2022;12(9):1275. doi: 10.3390/biom12091275.

Myers MG, Cowley MA, Münzberg H. Mechanisms of leptin action and leptin resistance. Annu Rev Physiol. 2008;70:537-56. doi: 10.1146/annurev.physiol.70. 113006.100707.

Peral-Sanchez I, Hojeij B, Ojeda DA, Steegers-Theunissen RPM, Willaime-Morawek S. Epigenetics in the Uterine Environment: How Maternal Diet and ART May Influence the Epigenome in the Offspring with Long-Term Health Consequences. Genes (Basel). 2021;13(1):31. doi: 10.3390/genes13010031.

Redline RW. Villitis of unknown etiology: noninfectious chronic villitis in the placenta. Hum Pathol. 2007;38(10):1439-46. doi: 10.1016/j.humpath.2007. 05.025.

Rhee JS, Saben JL, Mayer AL, Schulte MB, Asghar Z, Stephens C, et al. Diet-induced obesity impairs endometrial stromal cell decidualization: a potential role for impaired autophagy. Hum Reprod. 2016;31(6):1315-26. doi: 10.1093/ humrep/dew048.

Schmidt M, Rauh M, Schmid MC, Huebner H, Ruebner M, Wachtveitl R, et al. Influence of Low Protein Diet-Induced Fetal Growth Restriction on the Neuroplacental Corticosterone Axis in the Rat. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:124. doi: 10.3389/fendo.2019.00124.

Seitz J, Morales-Prieto DM, Favaro RR, Schneider H, Markert UR. Molecular Principles of Intrauterine Growth Restriction in Plasmodium Falciparum Infection. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:98. doi: 10.3389/fendo.2019. 00098.

Sharps M, Baker B, Guevera T, Bischof H, Jones RL, Greenwood SL, et al. Increased placental macrophages and a pro-inflammatory profile in placentas and maternal serum in infants with a decreased growth rate in the third trimester of pregnancy. Am J Reprod Immunol. 2020;84(3):e13267. doi: 10.1111/aji.13267.

Simitsidellis I, Saunders PTK, Gibson DA. Androgens and endometrium: New insights and new targets. Mol Cell Endocrinol. 2018;465:48-60. doi: 10.1016/ j.mce.2017.09.022.

Sitras V, Paulssen R, Leirvik J, Vårtun A, Acharya G. Placental gene expression profile in intrauterine growth restriction due to placental insufficiency. Reprod Sci. 2009;16(7):701-11. doi: 10.1177/1933719109334256.

Spinillo A, Gardella B, Adamo L, Muscettola G, Fiandrino G, Cesari S. Pathologic placental lesions in early and late fetal growth restriction. Acta Obstet Gynecol Scand. 2019;98(12):1585-94. doi: 10.1111/aogs.13699.

Stadtmauer DJ, Wagner GP. Single-cell analysis of prostaglandin E2-induced human decidual cell in vitro differentiation: a minimal ancestral deciduogenic signal. Biol Reprod. 2022;106(1):155-72. doi: 10.1093/biolre/ioab183.

Stupak A, Gęca T, Kwaśniewska A, Mlak R, Piwowarczyk P, Nawrot R, et al. Comparative Analysis of the Placental Microbiome in Pregnancies with Late Fetal Growth Restriction versus Physiological Pregnancies. Int J Mol Sci. 2023;24(8):6922. doi: 10.3390/ijms24086922.

Suhag A, Berghella V. Intrauterine growth restriction (IUGR): etiology and diagnosis. Curr Obstetr Gynecol Rep. 2013;2:102-11. doi: 10.1007/s13669-013-0041-z.

Sultana Z, Maiti K, Dedman L, Smith R. Is there a role for placental senescence in the genesis of obstetric complications and fetal growth restriction? Am J Obstet Gynecol. 2018;218(2):762-73. doi: 10.1016/j.ajog.2017.11.567.

Thadhani R, Hagmann H, Schaarschmidt W, Roth B, Cingoez T, Karumanchi SA, et al. Removal of Soluble Fms-Like Tyrosine Kinase-1 by Dextran Sulfate Apheresis in Preeclampsia. J Am Soc Nephrol. 2016;27(3):903-13. doi: 10.1681/ASN.2015020157.

Thiele K, Hierweger AM, Riquelme JIA, Solano ME, Lydon JP, Arck PC. Impaired Progesterone-Responsiveness of CD11c+ Dendritic Cells Affects the Generation of CD4+ Regulatory T Cells and Is Associated With Intrauterine Growth Restriction in Mice. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:96. doi: 10.3389/fendo.2019.00096.

Walewska E, Makowczenko KG, Witek K, Laniecka E, Molcan T, Alvarez-Sanchez A, et al. Fetal growth restriction and placental defects in obese mice are associated with impaired decidualisation: the role of increased leptin signalling modulators SOCS3 and PTPN2. Cell Mol Life Sci. 2024;81(1):329. doi: 10.1007/s00018-024-05336-7.

Wang G, Yu J, Yang Y, Liu X, Zhao X, Guo X, et al. Whole-transcriptome sequencing uncovers core regulatory modules and gene signatures of human fetal growth restriction. Clin Transl Med. 2020;9(1):9. doi: 10.1186/s40169-020-0259-0.

Wang K, Liu H, Hu Q, Wang L, Liu J, Zheng Z, et al. Epigenetic regulation of aging: implications for interventions of aging and diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022;7(1):374. doi: 10.1038/s41392-022-01211-8.

Wen X, Zhang B, Wu B, Xiao H, Li Z, Li R, et al. Signaling pathways in obesity: mechanisms and therapeutic interventions. Signal Transduct Target Ther. 2022;7(1):298. doi: 10.1038/s41392-022-01149-x.

Zhu H, Hou CC, Luo LF, Hu YJ, Yang WX. Endometrial stromal cells and decidualized stromal cells: origins, transformation and functions. Gene. 2014;551(1):1-14. doi: 10.1016/j.gene.2014.08.047.

Zhuo S, Sun M, Bai R, Die Lu, Shihao Di, Tianshi Ma, et al. Long intergenic non-coding RNA 00473 promotes proliferation and migration of gastric cancer via the miR-16-5p/CCND2 axis and by regulating AQP3. Cell Death Dis. 2021;12:496. doi: 10.1038/s41419-021-03775-9.