De la Institute of Medical Genetics, College of Medicine, Veterinary and Life Sciences, University of Glasgow School of Medicine, Glasgow, Marea Britanie (F.L.); și Reproductive and Vascular Biology Group, Institute of Cellular Medicine, The Medical School, Newcastle University, Newcastle upon Tyne, Marea Britanie (J.N.B., S.R.).

De la Institute of Medical Genetics, College of Medicine, Veterinary and Life Sciences, University of Glasgow School of Medicine, Glasgow, Marea Britanie (F.L.); și Reproductive and Vascular Biology Group, Institute of Cellular Medicine, The Medical School, Newcastle University, Newcastle upon Tyne, Marea Britanie (J.N.B., S.R.).

De la Institute of Medical Genetics, College of Medicine, Veterinary and Life Sciences, University of Glasgow School of Medicine, Glasgow, Marea Britanie (F.L.); și Reproductive and Vascular Biology Group, Institute of Cellular Medicine, The Medical School, Newcastle University, Newcastle upon Tyne, Marea Britanie (J.N.B., S.R.).

Vizualizați cea mai recentă versiune a acestui articol. Versiunile anterioare:

Abstract

Preeclampsia, definită de hipertensiune și proteinurie, afectează 3% până la 7% din sarcini, contribuie major la morbiditatea și mortalitatea maternă și fetală2 și este responsabilă de 50.000 de decese anual la nivel mondial. 3 Deși preeclampsia este adesea asociată cu restricția de creștere a fătului (FGR), FGR poate apărea în absența caracteristicilor materne. Mamele și copiii unei sarcini complicate de preeclampsie prezintă un risc crescut pe termen lung de boli cardiovasculare și deces prematur. 4.5 Originea preeclampsiei nu este înțeleasă, dar este puternic asociată cu eșecul sau eșecul parțial al remodelării arterei spirale. 1 Considerat inițial că este specific pentru vasele miometriale, 6 remodelări suboptimale au fost raportate și în vasele deciduale. 7.8 Vasele nemodificate/parțial modificate pot furniza impulsuri ridicate sau intermitente ale fluxului de presiune și astfel deteriorarea placentei rezultă din stres hidrostatic sau din modificări ale livrării oxigenului. 9.10

A fost propus un model în 3 etape de preeclampsie. 11 Prima etapă implică eșecul parțial al toleranței imune materne la antigeni exprimată prin EVT derivată paternal. Acest lucru duce la reducerea invaziei celulelor EVT fetale și la remodelarea redusă a arterelor uterine spirale (etapa 2) și, în cele din urmă, la o circulație uteroplacentară disfuncțională cu stres oxidativ și generarea de factori eliberați în circulația maternă (etapa 3).

Studiile histologice clasice asupra patului placentar în preeclampsie au fost derivate din observații pe secțiuni de parafină; interpretările au fost limitate din cauza lipsei de anticorpi pentru a identifica tipuri și structuri de celule specifice. Dificultățile în obținerea biopsiilor din patul placentar au împiedicat cercetările ulterioare. În acest studiu, am folosit metode imunohistochimice aplicate secțiunilor înghețate ale patului placentar pentru a dezvălui noi perspective asupra modificărilor fiziologice eșuate în preeclampsie și FGR și, pentru prima dată, am legat aceste modificări de parametrii clinici materni și fetali.

Materiale și metode

Subiecte

Masa. Detalii clinice ale pacienților recrutați pentru prelevarea de probe de pat placentar

Imunohistochimie

Secțiunile seriale ale fiecărei biopsii (care conțin același vas) au fost imunomarcate folosind o tehnică avidină - biotină - peroxidază (kit Vectastain Elite; Vector Laboratories, Marea Britanie) pentru citokeratină pentru identificarea EVT, pentru desmin pentru identificarea mușchiului vascular și miometrial și pentru von Factorul Willebrand sau CD31 (molecula de adeziune a celulelor endoteliale) pentru identificarea endoteliului. Fiecare anticorp monoclonal a fost optimizat înainte de utilizare: citokeratine LP34 5, 6, 18 (Novocastra, Marea Britanie) 1: 200; desmin (NCL-DES-DE-R-11) 1: 100 (Novocastra); și factorul von Willebrand (Dako, Marea Britanie) 1: 800 (pentru detalii, consultați suplimentul de date numai online). Secțiunile citokeratin-imunizate au fost în continuare colorate cu acid periodic - tehnica Schiff pentru a detecta fibrinoidul; după dezvoltarea reacției DAB (3,3-diaminobenzidină), secțiunile au fost incubate timp de 5 minute în acid periodic 1% (Sigma), spălate și acoperite timp de 10 minute cu reactiv Schiff (Sigma). După o spălare suplimentară, secțiunile au fost contracolorate cu hematoxilină Mayer timp de 30 de secunde. Au fost utilizate în total 6 lamele, inclusiv o pată de hematoxilină și eozină.

Analiza modificărilor structurale în patul placentar

Modificările structurale ale biopsiilor din patul placentar au fost clasificate pe baza unui sistem descris anterior. 18.19 Secțiunile au fost punctate de 2 observatori (F.L. și J.N.B.) orbiți de identitatea secțiunilor. Acordul pentru notarea tuturor caracteristicilor histologice între cei 2 observatori a fost foarte mare (98%). Exemple de notare a categoriilor histologice sunt prezentate în secțiunea Rezultate și în publicațiile noastre anterioare. 20.21 Secțiunile care conțin vase deciduale sau miometriale au fost analizate separat.

figura 1. Exemple de diferite metode de colorare utilizate pentru a identifica celulele și structurile celulare în biopsiile din patul placentar. A, Vasul miometrial preeclampsic imunocolorat pentru desmin (scor = complet conservat). Asteriscul denotă miometru. B, Preeclampsie vas miometrial complet conservat imunocurat pentru citokeratină (scor trofoblast extravilos interstițial [EVT] scor = 1 [mai mare]; scor EVT endovascular = 2 [absent]). C, Preeclampsie, vas miometrial complet conservat, imunocurat pentru citokeratină (scor EVT interstițial = 2 [normal]; scor EVT perivascular [indicat de săgeată] = 2 [normal]). D, Vas decisiv normal al sarcinii imun colorat pentru desmin (scor media = complet distrus; scor EVT endovascular = 1 [prezentat prin săgeată]). E, Vase deciduale de sarcină imunocolorate pentru factorul VIII și secțiune paralelă imunocolite pentru citokeratină (F). Scorul EVT endovascular = 1. Săgeata indică mufa endovasculară EVT. G, Vas decidual al sarcinii imunotratat pentru desmin (scor media = scor dezorganizat, fibrinoid

Întreruperea mass-media

Figura 2 arată gradul de perturbare a mediului în toate arterele spirale. În grupul normal, 86% din vasele deciduale au avut medii absente/dezorganizate grosolan, iar în 14% din medii au fost dezorganizate. În preeclampsie, 53% din vasele deciduale au prezentat medii absente/dezorganizate, 23% dezorganizare, 12% separare, în timp ce media a fost păstrată în 11%. În FGR, 75% din vasele deciduale au avut medii absente/dezorganizate brut și 25% au fost dezorganizate. În timpul sarcinii normale, 88% din vasele miometriale au avut medii absente/dezorganizate gros și 12% au prezentat o separare medială. În contrast, în preeclampsie, doar 5% din vasele miometriale au prezentat medii absente/gros dezorganizate, 22% au prezentat medii dezorganizate și 32% medii separate, în timp ce în 41%, mediile au fost complet conservate. În FGR, 25% din vasele miometriale aveau medii absente/dezorganizate, 33% dezorganizate, 34% separate și 8% medii conservate. A existat mai puțină întrerupere a mediilor în arterele spirale miometriale atât în ​​preeclampsie (P= 0,0001; SAU, 0,14; 95% CI, 0,05-0,33) și FGRP= 0,0001; SAU, 0,13; IC 95%, 0,05-0,32) comparativ cu controalele. Nu a existat nicio diferență între preeclampsie și FGR (P= 0,93; SAU, 0,9; IC 95%, 0,85-9,6).

arterei

Figura 2. Gradul de întrerupere a mass-media (%) în decizieA) și vasele miometriale (B) obținut din cazuri de sarcină normală (N), preeclampsie (P) și cazuri de restricție a creșterii fetale (F). Întreruperea mediilor a redus în general arterele spirale miometriale atât în ​​preeclampsie (P= 0,0001) și restricție de creștere fetalăP= 0,0001) comparativ cu controalele.

Întreruperea mass-media și parametrii clinici

Vase miometriale din cazuri cu greutate la naștere

Figura 3. Procentul cazurilor cu trofoblast extravilos ridicat (EVT; 1) sau normal (2) în vasele deciduale obținute din sarcină normală, cazuri de preeclampsie (PE) și cazuri de restricție a creșterii fetale (FGR; A). B, Constatările pentru vasele miometriale. Pentru navele deciduale, mai puține nave au obținut EVT ridicat în grupul normal în comparație cu FGR (P= 0,001) și în PE în comparație cu FGRP= 0,001). Pentru vasele miometriale, mai puține vase au obținut un scor ridicat în grupul normal în comparație cu FGR (P= 0,003) și în PE comparativ cu FGRP= 0,001).

EVT endovascular

Figura 4 arată procentul de cazuri cu sau fără EVT endovascular în vasele deciduale (grafic superior) și miometrial (grafic inferior) din cele 3 grupuri. Nu s-au găsit modificări între grupuri. Nu s-a găsit nicio relație între prezența sau absența EVT endovasculară și parametrii clinici.

Figura 4. Procentul de cazuri cu sau fără trofoblast extravilos endovascular (EVT) în vasele deciduale (A) sau vase miometriale (B) pentru sarcină normală, preeclampsie (PE) și restricție de creștere fetală (FGR).

EVT intramural

Figura 5 arată procentul de cazuri cu sau fără EVT intramural în vasele deciduale (graficul superior) și miometrial (graficul inferior). Nu a existat nicio diferență între grupuri pentru navele deciduale. În schimb, mai multe vase miometriale din grupul normal conțineau EVT intramural în comparație cu preeclampsia (P= 0,015; SAU, 5,7; IC 95%, 1,39-23,2). Nu a existat nicio diferență între grupurile normale și cele FGR în ceea ce privește prezența EVT intramural (P= 0,95; SAU, 0,93; IC 95%, 0,08-9,7). Nu s-a găsit nicio relație între prezența EVT intramural și parametrii clinici.

Figura 5. Procentul de cazuri cu trofoblast intramural în vasele deciduale (A) sau vase miometriale (B) pentru sarcină normală, preeclampsie (PE) și restricție de creștere fetală (FGR). Mai multe vase miometriale din grupul normal conțineau trofoblast extravilos intramural în comparație cu PE (P= 0,015).

Depunerea fibrinoidă periarterială

Rezultatele sunt prezentate în Figura 6. Comparativ cu grupul normal, vasele deciduale din FGR au avut mai puțină depunere fibrinoidă (P= 0,013; SAU, 0,077; IC 95%, 0,01-0,58). Nu s-a găsit nicio diferență între grupurile de control și cele de preeclampsie (P= 0,07; SAU, 0,72; 95% CI, 0,45-1,03) pentru vasele deciduale. Pentru vasele miometriale, s-a găsit mai puțină depunere fibrinoidă atât în ​​preeclampsie (P= 0,000; SAU, 0,13; 95% CI, 0,05-0,32) și FGRP= 0,01; SAU, 0,28; IC 95%, 0,1-0,76) comparativ cu controalele. A fost mai puțină depunere fibrinoidă în grupul preeclampsiei în comparație cu FGR (P A cincea percentilă (P

Figura 6. Procentul de cazuri cu

Discuţie

Rezumat și constatări cheie

Din câte știm, acesta este primul studiu care cuantifică sistematic modificările EVT și ale caracteristicilor arterei spirale în grupuri clar definite de sarcină normală, preeclampsie și FGR și le raportează la parametrii clinici. O serie de anticorpi a fost utilizată pentru a identifica tipuri și structuri de celule specifice. Acest lucru nu este posibil cu histologia clasică. Un defect major a apărut în remodelarea spirală miometrială atât în ​​preeclampsie, cât și în FGR, care a fost legată de rezultatul clinic. Deși eșecul de a distruge mușchiul neted al peretelui vasului miometrial este o caracteristică a preeclampsiei, 10% din vasele deciduale din preeclampsie și-au păstrat peretele muscular. Lipsa modificării fiziologice a arterelor spirale uterine nu a fost un proces total sau nimic, unele cazuri anormale arătând remodelare aparent normală. Acest lucru se poate referi la faptul că nu toate cazurile de preeclampsie și FGR sunt atribuite remodelării neregulate a arterei spirale. 11 Percentila în greutate la naștere a fost redusă atât în ​​grupurile preeclampsice, cât și în cele cu FGR. Astfel, greutatea redusă la naștere în grupul FGR nu a fost din cauza gestației mai scurte.

Limitări ale studiilor histologice clasice

Studiile descriptive clasice au mai multe limitări: anticorpii nu au fost disponibili pentru a identifica celule specifice, vasele au fost de obicei descrise ca prezentând modificări fiziologice sau nu, fără o definiție consecventă și nu s-au făcut încercări de a înregistra modificări ale caracteristicilor individuale. Scorurile și metodele statistice au fost utilizate rar, iar grupurile de subiecți au fost definiți prost (de exemplu, cazurile cu sugari de vârstă mică pentru gestație sau hipertensiunea cronică nu au fost analizate separat). 22–26 Mulți sugari de vârstă mică pentru gestație sunt din punct de vedere constituțional; am studiat clar cazurile definite cu restricție de creștere. Sheppard și Bonnar 27 au fost primii care au luat în considerare impactul modificărilor arterei spirale asupra greutății la naștere (pentru detalii, consultați suplimentul de date numai online). Constatările lor au fost diferite de cele ale lui Brosens și colab 23, care au raportat că modificările fiziologice nu au fost niciodată observate în vasele miometriale în preeclampsie. Gerretsen și colab 28 și Khong și colab 6 au raportat, de asemenea, constatările lor de la un grup mixt de pacienți (vezi Suplimentul de date numai online).

Caracteristici specifice

Alte caracteristici

Fibrinoidul este depus acolo unde peretele muscular a fost distrus. În general, vasele miometriale atât în ​​preeclampsie, cât și în FGR au fost asociate cu mai puțină depunere de fibrinoizi, dar am observat unele cazuri care prezintă puțină fibrinoidă și puțină mușchi și invers, în concordanță cu Pijnenborg și colab. depozite în vase miometriale versus 3 din 6 într-un grup normal. În studiul nostru, fibrinoidul redus a fost, de asemenea, legat de greutatea la naștere. 33 Matijevic și colab. 34 au raportat un indice de rezistență și un indice de pulsatilitate mai ridicate la femeile cu preeclampsie; cu toate acestea, Regatul 35 a pus sub semnul întrebării semnificația fiziopatologică a măsurării a 8% din fluxul sanguin uteroplacentar. Alte rapoarte 36 care implică grupuri de pacienți utilizați în combinație cu Doppler (vezi suplimentul de date numai online).

S-a sugerat că CTB dobândește un fenotip endotelial la termen caracterizat prin expresia moleculei de adeziune a celulelor endoteliale trombocitare-1 și a altor molecule de adeziune a celulelor endoteliale și că eșecul exprimării acestui fenotip afectează potențialul invaziv al CTB. 37 De asemenea, s-a sugerat ca CTB să înlocuiască celulele endoteliale la termen. Cu toate acestea, arterele spirale sunt reparate și sunt re-endoteliate după termen. 1 Alte studii publicate au raportat că CTB nu dobândește un fenotip endotelial. 1.38 În plus, deoarece invazia interstițială CTB nu eșuează, este dificil de înțeles afirmațiile care leagă moleculele de aderență de invazia CTB eșuată.

Acest studiu subliniază în plus că preeclampsia este o boală eterogenă cu conversia nereușită a arterei spirale fiind probabil una dintre mai multe cauze de bază. Studiul nostru subliniază, de asemenea, importanța utilizării definițiilor corecte și a diagnosticului la care nu toate studiile mai vechi au aderat. 39

În ultima perioadă, s-a sugerat că preeclampsia cu debut precoce și tardiv poate diferi, precum și ideea clasică a preeclampsiei placentare față de cea maternă; totuși, modul în care acestea și alte posibile subclase ale preeclampsiei sunt definite clinic a fost o provocare. Boala cu debut precoce este mai des asociată cu complicații severe atât pentru mamă, cât și pentru copil, atât pe termen scurt, cât și pe termen lung, cu risc de boli cardiovasculare. Marea majoritate a pacienților cu preeclampsie din acest studiu au dat naștere înainte de 37 de săptămâni. În cele câteva cazuri care au fost livrate după 37 de săptămâni, eșecul modificării vaselor miometriale a fost observat în jumătate dintre acestea. Deși numărul mic de cazuri studiate în grupul cu debut tardiv nu permite o comparație statistică între boala cu debut precoce și tardiv, conversia nereușită a arterei spirale nu a fost limitată la naștere înainte de 37 de săptămâni.

Limitări

În mod clar, există limitări în studierea biopsiilor de pat placentar mic; deși s-au făcut eforturi pentru a testa eșantionul locului placentar, este clar că acest lucru nu este întotdeauna atins și caracteristicile histologice pot varia între centrul și periferia patului placentar. Remodelarea arterei spirale, care a fost evaluată folosind un scor arbitrar, este calitativă, dar totuși foarte reproductibilă. Descrierea modificărilor fizice ale populațiilor de trofoblasti și ale arterelor spirale nu oferă nicio perspectivă asupra mecanismelor remodelării nereușite. Modelele in vitro care utilizează explante de artere spirale pot ajuta la furnizarea de informații despre mecanisme, deși rămâne o provocare să replicăm cele două căi diferite ale invaziei EVT, să creăm mediul fiziologic corect atât în ​​mediul de oxigen cât și în cel al matricei extracelulare și să permitem absența altor celule prezent în mod normal în decidua.

Perspective

Mulțumiri

Mulțumim Barbara Innes pentru asistență tehnică și dr. Jennifer Crossley pentru sprijinul statistic.

Surse de finanțare

Această lucrare a fost susținută de British Heart Foundation și Action Research.