Využití poměru koncentrací solubilního receptoru tyrozinkinázového typu 1 a placentárního růstového faktoru pro krátkodobou predikci a diagnostiku preeklampsie

Souhrn

Cíl práce:
Přinést ucelený přehled dostupných informací o využití poměru koncentrací solubilního receptoru tyrozinkinázového typu 1 (sFlt-1) a placentárního růstového faktoru (PlGF) pro krátkodobou predikci a diagnostiku preeklampsie.

Typ studie:
Přehledová práce.

Název a sídlo pracoviště:
Ústav porodní asistence, Fakulta zdravotnických věd, Univerzita Palackého, Olomouc; Oddělení klinické biochemie, Fakultní nemocnice Olomouc; Porodnicko-gynekologická klinika LF UP a FN Olomouc; Gynekologicko-porodnická klinika 2. LF UK a FN Motol, Praha.

Metodika:
Analýza literárních zdrojů a databází Ovid, Medline (2001–2016).

Závěr:
Preeklampsie je multisystémové onemocnění s ne zcela objasněnou etiologií. Toto onemocnění se vyskytuje u 2–5 % těhotných žen. Preeklampsie patří mezi jednu z hlavních příčin celosvětové mateřské a perinatální morbidity a mortality. Projevuje se jako nově vzniklá hypertenze a proteinurie po 20. týdnu těhotenství u dříve normotenzních žen. Jedinou účinnou léčbou je porod dítěte. Diagnostika preeklampsie zahrnuje měření krevního tlaku a sledování proteinurie. Tyto ukazatele mají nízkou diagnostickou senzitivitu a specificitu. U preeklampsie nacházíme snížené sérové hladiny placentárního růstového faktoru (placental growth factor – PlGF). Antagonistou PlGF je solubilní receptor tyrozinkinázového typu 1 (soluble Fms-like tyrosine kinase 1 – sFlt-1). Zvýšená hladina sFlt-1 v poměru k snížené hladině PlGF je spojena se zvýšeným rizikem rozvoje preeklampsie. Poměr sFlt-1/PlGF tak může být lepším prediktivním markerem při diagnostice preeklampsie po 20. týdnu těhotenství.

Klíčová slova:
preeklampsie, predikce, angiogenní faktory, solubilní receptor tyrozinkinázového typu sFlt-1, placentární růstový faktor PlGF, poměr sFlt-1/PlGF

Úvod

Preeklampsie je složitý patologický stav, který je definován jako těhotenstvím podmíněná hypertenze s proteinurií po 20. týdnu gravidity [4]. Jednoznačná definice preeklampsie je velmi obtížná, protože její patogeneze není zcela známa. American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG) podobně jako International Society for the Study of Hypertension in Pregnancy (ISSHP) uvádí současnou definici preeklampsie jako nově vzniklou hypertenzi (krevní tlak nad 140/90 mm Hg) a proteinurii (bílkovina v moči ≥ 300 mg/24 hodin) po 20. týdnu těhotenství. Společnosti Australasian Society for the Study of Hypertension in Pregnancy a Society of Obstetricians and Gynaecologists of Canada přijali širší přístup zahrnující multisystémovou variabilitu preeklampsie. Jedná se tak nejen o hypertenzi s proteinurií, ale také o mateřské komplikace těhotenství (např. eklampsie, CMP, abrupce placenty, DIC, HELLP, plicní edém atd.) či fetální rizikové faktory (předčasný porod, intrauterinní růstová restrikce plodu, neonatální komplikace, porod mrtvého plodu) [18]. Magee [13] uvádí definici preeklampsie jako onemocnění charakterizované gestační hypertenzí vyskytující se nejdříve po 20. týdnu těhotenství s výskytem jedné nebo více z následujících možností:

• nově vzniklá signifikantní proteinurie(≥ 300 mg za 24 hodin), nebo
• jeden nebo více klinických příznaků, nebo
• jedna nebo více závažných komplikací.

ETIOLOGIE

Podstatou preeklampsie je abnormální cévní odpověď na placentaci, která je spojena se zvýšenou vazokonstrikcí cév, endoteliální dysfunkcí, zvýšenou agregací trombocytů a aktivací koagulačních mechanismů. Jedná se o multisystémové onemocnění, jehož etiologie není zcela objasněna a existuje pro ni několik hypotéz. Podstatou vaskulární teorie je skutečnost, že ischemie a následná reperfuze vede k oxidativnímu stresu a k vzniku vaskulárního onemocnění. Hypotéza imunologická je založena na mateřské aloimunitní reakci proti fetálnímu alogennímu štěpu. Genetický vliv se řadí mezi další teorie vzniku onemocnění. Pro genetický vliv hovoří skutečnost, že pokud je prevalence choroby v celé populaci 5 %, pak u dcer matek s preeklampsií je to ve 22 % případů a u jejich sester až v 39 % případů [4]. Oxidativní stres, jako jeden z dalších možných faktorů podílejících se na vzniku preeklampsie, způsobuje mimo jiné i oxidační degradaci lipidů, která vede k poškození buněk endotelu cév [4]. Mnoho dalších studií [2, 8, 16] odkazuje na jasnou souvislost mezi endoteliální dysfunkcí a úrovní oxidačního stresu. Modernější model etiologie se opírá o dvoustupňovou teorii, která se skládá z endoteliální dysfunkce a abnormální placentace. Závažnost onemocnění obvykle koreluje se stupněm a množstvím orgánových dysfunkcí [24].

ROLE PLACENTY V PREEKLAMPSII

Pro vznik a vývoj preeklampsie je důležitá přítomnost placenty, nikoli plodu. Placenta hraje při tomto onemocnění zásadní roli. Klinické příznaky preeklampsie významně ustupují po odstranění placenty z mateřského organismu. Případy poporodní eklampsie často souvisejí s pozůstatky fragmentů placenty. Po kyretáži dělohy se stav zpravidla rychle upravuje. Velmi častými nálezy jsou také infarkty, které vznikají na základě uzávěru spirálních arterií [26].

FYZIOLOGICKÁ PLACENTACE

Na počátku fyziologického těhotenství dochází šest až sedm dnů po oplození k zanořování blastocysty do sekrečně transformované děložní sliznice. Na povrchu blastocysty se vytváří vrstva protoplazmy s volnými jádry, tzv. syncytiotrofoblast. Pod ním zůstává souvislý obal tvořený buňkami, cytotrofoblast, který je mitoticky aktivní a přispívá ke zvětšování masy syncytiotrofoblastu formováním nových buněk. Tyto buňky se slučují se syncytiem a stávají se jeho součástí. Syncytiotrofoblast produkuje substance rozpouštějící povrch endometria, a tím dochází k dalšímu zanořování blastocysty do deciduy.

Proces trofoblastické invaze vede k transformaci spirálních arterií zásobujících intervilózní prostor. Arterie s malým průměrem jsou postupně přeměňovány na široké sinusoidální cévy, což je způsobeno náhradou jejich elastické vrstvy a endotelové výstelky trofoblastem. Tyto změny vedou k transformaci uterinního cévního řečiště na nízkotlaký systém s vysokým průtokem, který umožňuje dostatečné krevní zásobení placenty a plodu. Následkem tohoto dochází k absenci hladkých svalových buněk v těchto cévách, a ty nejsou schopny reagovat vazokonstrikčně na eventuální přítomnost vazokonstrikčních podnětů. Tento proces se nazývá remodelace arterií [24].

ABNORMÁLNÍ PLACENTACE

Remodelace arterií probíhá během prvního trimestru. Druhá vlna remodelace bývá ukončena do 20. týdne těhotenství. Při poruchách procesu remodelace cytotrofoblast nedokáže dostatečně napadnout myometrální spirální arterie, proto zůstávají úzké a nedilatované [15]. V případě, že je remodelace spirálních arterií porušena a hladká svalovina v nich perzistuje, zůstává s ní také kontraktilní schopnost cévy. Tato nedostatečná remodelace způsobuje nesprávnou regulaci tlaku a průtoku do intervilózního prostoru, což vede ke snížení uteroplacentární perfuze. Nedostatečná invaze trofoblastu a následně nedostatečná remodelace spirálních arterií se jeví jako klíčový faktor pro vznik preeklampsie [24].

DYSFUNKCE MATEŘSKÉHO ENDOTELU

Při preeklampsii je nejvíce poškozenou tkání mateřský endotel. Mezi klinické projevy preeklampsie se řadí endoteliální dysfunkce s vazokonstrikcí a ischemií koncových orgánů [14]. Reakcí organismu na endoteliální dysfunkci a vazokonstrikci cév je zvýšená sekrece cirkulujících faktorů, jako jsou antigen von Willebrandova faktoru, tkáňový fibronektin, tkáňový faktor (tromboplastin), E-selektin, růstový faktor odvozený od destiček a endotelin, placentou. Předpokládá se, že vysoká koncentrace těchto faktorů je zodpovědná za projevy onemocnění [14, 25]. Vlivem zvýšené koncentrace těchto faktorů a aktivace endotelu dochází ve spirálních cévách ke vzniku sraženin a nekróz, které po infiltraci pěnovými buňkami vedou k ateroskleróze. Generalizovaná dysfunkce endotelu je příčinou klinických projevů preeklampsie a HELLP syndromu [24].

ANGIOGENNÍ FAKTORY

Složitý proces angiogeneze a vaskulogeneze je řízen celou řadou faktorů. Jako nejdůležitější pro vznik preeklampsie a jiných placentárních dysfunkcí se jeví skupina vaskulárních endoteliálních růstových faktorů (VEGF – Vascular Endothelial Growth Factor) a jejich receptorů [17].

Vaskulární endoteliální růstové faktory

Jde o skupinu cytokinů, které se vyskytují v několika typech. Hlavním typem je VEGF-A, který obecně označujeme jako VEGF a placentární růstový faktor PlGF (Placental Growth Factor). Jsou produkovány především buňkami endotelu a trofoblastu. Působí na buňky endotelu cév, stimulují jejich proliferaci, spolu s dalšími mediátory zvyšují jejich permeabilitu a indukují angiogenezi. Vysoké hladiny VEGF jsou hlavními mediátory proangiogenních procesů, zatímco kontinuální nízké hladiny jsou velmi důležité pro správnou dlouhodobou funkci endotelových buněk. VEGF se vážou na dva receptory: fms-like tyrozinkináza 1 receptor Flt-1 (Fms-like Tyrosine Kinase 1 ) a KDR (Kinase Domain Receptor) [24].

Placentární růstový faktor

Placentární růstový faktor PlGF je členem rodiny VEGF. Na rozdíl od ostatních se PlGF váže pouze na receptor Flt-1. Hladiny PlGF během fyziologického těhotenství plynule narůstají až do 29. až 32. týdne, pak se jeho hladina snižuje až do porodu [18, 22].

Pro jeho proangiogenní funkci je klíčová vazba na membránový receptor Flt-1. V případě „placentárního stresu“, dochází k zvýšené tvorbě sFlt-1, který má k PlGF vysokou afinitu. Vazbou na sFlt-1 dochází k zablokování jeho funkce [6]. Toto je zřejmě důvod, proč nacházíme snížené hladiny PlGF v séru těhotných s preeklampsií, a to dokonce už od 10. týdne těhotenství [2, 6, 16].

Solubilní fms-like tyrozinkináza typu 1

Receptor tyrozikinázového typu 1 (Flt-1) je hlavním receptorem pro VEGF, a především pro PlGF. Existuje ve dvou formách. Jako na membránu vázaný receptor, který přenáší proangiogenní signály (Flt-1) a jako jeho solubilní forma (sFlt-1), která je klíčovým regulátorem angiogenní homeostázy [6,3]. sFlt-1 neobsahuje cytoplazmatickou a transmembránovou doménu a jeho funkce je omezena na regulaci hladin volného VEGF a PlGF [20]. Hladiny sérového sFlt-1 plynule narůstají do 29. týdne, poté strmě stoupají až do porodu [21].

Z provedených studií vyplynulo, že sérové hladiny sFlt-1 se signifikantně zvyšují u žen s preeklampsií, a to až pět týdnů před klinickými projevy onemocnění [11, 15]. Jeho zvýšená sekrece je patrně reakcí na placentární hypoxii [6]. Výše hladin odráží závažnost onemocnění. Koncentrace sFlt-1 se normalizuje několik dní po porodu. Stejně tak se upravuje proteinurie a hypertenze [24].

POMĚR sFlt-1/PlGF

Od roku 2003, kdy Maynard a kol. [15] publikovali práci o stěžejní roli sFlt-1 v patogenezi preeklampsie, je k dispozici mnoho publikací, které demonstrují užitečnost stanovení sérových hladin angiogenních faktorů, a to nejen v diagnostice, ale i v prognóze preeklampsie. Přestože bylo prokázáno, že hladiny jednotlivých faktorů (PlGF a sFlt-1) se signifikantně mění u žen s různou formou placentární dysfunkce, ukázalo se, že větší diagnostickou efektivitu má jejich vzájemný poměr [11, 12, 15]. Stanovení poměru sFlt-1/PlGF umožňuje identifikovat ženy s rizikem vzniku preeklampsie a s rizikem hrozícího porodu. Dokonce se ukazuje, že nejen ojedinělá hodnota poměru, ale i sledování trendu v čase se jeví jako vhodný prediktivní marker pro hrozící porod u žen s vysokým stupněm rizika [19].

Hodnoty poměru sFlt-1/PlGF stanovené v druhé polovině těhotenství mohou být využity nejen k diagnostice preeklampsie, ale i IUGR a jiných placentárních dysfunkcí.

První krok k zavedení rutinního používání poměru sFlt-1/PlGF ve druhé polovině těhotenství souvisí se schválením prvního automatizovaného testu pro měření poměru sFlt-1 a PlGF v roce 2010 [6]. Výsledky z dosud provedených studií ukazují, jak je poměr sFlt-1/PlGF užitečný pro diferenciaci žen s podezřením na preeklampsii. Poslední publikovaná studie PROGNOSIS [7, 26] byla navržena tak, aby stanovila a zvalidovala cut-off hodnoty poměru sFlt-1/PlGF pro predikci nebo vyloučení preeklampsie v krátkém časovém horizontu. Na základě závěrů této studie byl navržen algoritmus pro použití poměru sFlt-1/PlGF a jeho klinické využití [19].

ALGORITMUS PRO POUŽITÍ POMĚRU sFlt-1/PlGF

Základem pro stanovení algoritmu vyšetřování angiogenních faktorů se stala studie PROGNOSIS (Prediction of Short-term Outcome in Pregnant Women with Suspected Preeklampsia Study) [7] Prvním cílem této studie bylo dokázat, že nízké hodnoty poměru sFlt-1/PlGF vylučují přítomnost preeklampsie/eklampsie a HELLP syndromu (rule-out) po dobu jednoho týdne od odběru. Druhým cílem bylo dokázat, že vysoké hodnoty poměru sFlt-1/PlGF předpovídají vznik preeklampsie/eklampsie a HELLP syndromu (rule-in) do čtyř týdnů od odběru. Studie se prováděla od prosince roku 2010 do ledna 2014 ve 14 zemích u těhotných žen ve věku vyšším než 18 let. Tyto ženy byly při první kontrole těhotné v rozmezí 24+0 až 36+3 týdnu gestace a vykazovaly zvýšené klinické riziko eklampsie, preeklampsie a HELLP syndromu. Ženám byl odebrán vzorek krevního séra, ze kterého byla stanovena hladina sFlt-1 a PlGF, následně byl vypočítán poměr sFlt-1/PlGF [7]. Těhotné přicházely na kontrolu v intervalu 7–9 dnů po předchozí kontrole po dobu pěti týdnů a poté před porodem a po porodu. Informace v rámci jednotlivých kontrol zahrnovaly anamnézu, hodnocení klinického stavu, odběr vzorků pro laboratorní vyšetření, určení poměru sFlt-1/PlGF a dokumentování výsledků vyšetření [7]. Do exponované kohorty bylo zařazeno 500 žen. U 101 žen se vyvinula preeklampsie, u 399 žen se onemocnění neprojevilo. Do kontrolní skupiny bylo zařazeno 550 žen. V této skupině se vyvinula preeklampsie u 98 žen, u 452 žen nebyla diagnostikována. Ze studie vyplynulo, že u žen s preeklampsií dosahuje systolický tlak vyšších hodnot ve srovnání se ženami bez preeklampsie. Jiná anamnestická data, např. věk, gestační stáří, BMI či kouření, neměla při diagnostice preeklampsie statistický význam.

Studií PROGNOSIS byly stanoveny hodnoty cut-off pro ženy do 34. týdne těhotenství (early-onset preeclampsia) a po 34. týdnu těhotenství včetně (late-onset preeclampsia). Pro vyloučení rozvoje preeklampsie do jednoho týdne od odběru byla stanovena hodnota cut-off ≤ 38. Negativní prediktivní hodnota této cut-off hodnoty je 99,3 %, při senzitivitě 80 % a specificitě 78,3 %. Pro vznik preeklampsie během následujících čtyř týdnů od odběru při stanovení cut-off >38 byla zjištěna pozitivní prediktivní hodnota 36,7 % při senzitivitě 66,2 % a specificitě 83,1 %. Obě hodnoty byly nezávislé na gestačním věku [26].

DISKUSE

Pro využití hodnot získaných ze studie PROGNOSIS navrhli Stepan a kol.(2015) možný algoritmus klinického použití poměru sérových hladin sFlt-1/PlGF pro krátkodobou predikci a diagnostiku preeklampsie [19]. V případě, že je poměr sFlt-1/PlGF ≤ 38, je riziko vzniku časného nástupu jakéhokoli projevu placentární insuficience nízké. Těhotné ženy mohou být zařazeny do běžného sledování v rámci prenatálních poraden. Pokud se poměr sFlt-1/PlGF pohybuje v rozmezí hodnot 38–85 (u žen s early-onset preeclampsia), resp. 38–110 (u žen s late-onset preeclampsia) je pravděpodobné, že se preeklampsie nebo jiná forma placentární insuficience projeví do čtyř týdnů. V daném okamžiku sice můžeme preeklampsii vyloučit, ale tyto těhotné spadají do skupiny s vysokým rizikem časného rozvoje tohoto onemocnění. Těmto ženám by měl být opakovaně stanoven poměr sFlt-1/PlGF v intervalu 1–2 týdnů. U žen s hodnotou poměru sFlt-1/PlGF nad 85 (early-onset preeclampsia), resp. 110 (late-onset preeclampsia), je vysoce pravděpodobná diagnóza preeklampsie. Tyto ženy by měly být hospitalizovány a poměr sFlt-1/PlGF by měl být stanovován v intervalu 2–4 dnů. Sledování trendu je užitečné pro odlišení žen s vysokým stupněm rizika. V případě, že se hodnoty poměru sFlt-1/PlGF významně nemění, dá se předpokládat, že nedojde k rychlému zhoršení stavu.

V případě vysokých hodnot poměru sFlt-1/PlGF (nad 655 pro early-onset preeclampsia, resp. nad 201 pro late-onset preeclampsia) by měla být žena hospitalizována, sledována a porod by měl být naplánován během následujících 48 hodin [19]. Navrhovaný algoritmus shrnuje schéma 1.

ZÁVĚR

Preeklampsie je závažné onemocnění, které je spojeno s mateřskou a fetální morbiditou i mortalitou. Dosud se její diagnostika opírala pouze o stanovení krevního tlaku a proteinurie. Tyto parametry nemají dobrou diagnostickou efektivitu a nelze pomocí nich preeklampsii predikovat. Jako vhodný marker k doplnění diagnostiky a predikce placentárních dysfunkcí, zvláště preeklampsie, se jeví stanovení poměru sérových hladin angiogenních faktorů sFlt-1/PlGF. Na základě výsledků studie PROGNOSIS byl navržen algoritmus pro klinické použití tohoto poměru pro krátkodobou predikci a vyloučení preeklampsie. Stanovení poměru sFlt-1/PlGF a jeho zavedení do rutinní praxe se jeví jako účinný nástroj v diagnostice a predikci preeklampsie i jiných placentárních dysfunkcí po 20. týdnu těhotenství.

korespondující autor

MUDr. Radovan Vlk

Gynekologicko-porodnická klinika

2. LF UK a FN Motol

V Úvalu 84

150 00 Praha

e-mail: radovan.vlk@fnmotol.cz