ВПЛИВ ПОЛІМОРФІЗМУ ГЕНУ ЕNOS ТА ПОКАЗНИКІВ ОБМІНУ ОКСИДУ АЗОТУ НА НЕОНАТАЛЬНІ НАСЛІДКИ У ПЕРЕДЧАСНО НАРОДЖЕНИХ ДІТЕЙ ВІД МАТЕРІВ З МЕТАБОЛІЧНИМ СИНДРОМОМ
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-4260.XIII.3.49.2023.6Ключові слова:
передчасно народжені діти; матері з метаболічним синдромом; ген eNOS; метаболізм оксиду азоту; системна гемодинаміка; захворюваність.Анотація
Метаболічний синдром розглядається як кластер порушень, які безпосередньо сприяють розвитку серцево- судинних захворювань і характеризуються хронічним системним запаленням. Численні епідеміологічні дані свідчать про те, що несприятливе внутрішньоутробне середовище, спричинене особливостями нутрітивного статусу або плацентарною недостатністю у жінки з метаболічним синдромом, може «програмувати» сприйнятливість плода до подальшого розвитку серцево- судинних та метаболічних захворювань, має вплив на когнітивний і поведінковий розвиток. Оксид азоту (NO) відіграє вирішальну роль у патогенезі компонентів метаболічного синдрому Діти, народжені передчасно, мають високу частоту пошкоджень мозку, що може призвести до моторних, когнітивних, поведінкових, соціальних, сенсорних розладів.
Мета і завдання дослідження. Вивчення впливу поліморфізму гену еNOS та показників обміну оксиду азоту на неонатальні наслідки у передчасно народжених дітей від матерів з метаболічним синдромом.
Матеріал та методи дослідження. Було проведене дослідження, до якого увійшли 100 передчасно народжених дітей.
Для досягнення мети було сформовано дві групи: основну (n=34), в яку увійшли передчасно народжені діти (вага при народженні 2145,29±148,19 г та гестаційним віком 33,18±0,55 тижнів) від матерів з метаболічним синдромом, та групу порівняння (n=66), в яку увійшли передчасно народжені діти (вага при народженні 2295,99±101,45 та ГВ 34,03±0,45 тижн) від матерів без метаболічного синдрому. Дітям було проведене генетичне дослідження – визначення поліморфізму гену eNOS, а також рівня нітритів, нітратів та нітрозотіолів сечі.
Рішенням комісії з біоетики № 217 від 12.06.2023 підтверджено, що матеріали наукової роботи відповідають Правилам
гуманного поводження з пацієнтами Використовували традиційні методи параметричної та непараметричної статистики. Для аналізу якісних ознак, що виражалися в основному у відсотках, були застосовані непараметричні методи. За допомогою методів параметричної статистики здійснювались перевірка нормальності розподілу кількісних ознак з використанням критерію Колмогорова- Смірнова. Статистична обробка отриманих результатів проводилася за допомогою пакета прикладних програм EXCEL-2003® і STATA версії 11 для Windows (StataCorp, Техас, США).
Робота виконана у межах НДР кафедри педіатрії № 1 та неонатології Полтавського державного медичного університету
«Розробити клініко- лабораторні критерії, методи прогнозування та запобігання метаболічних порушень у дітей раннього віку» (державний реєстраційний номер 0120U102856).
Результати дослідження. Найпоширенішими захворюваннями серед немовлят обстежених груп виявились наслідки
внутрішньоутробної гіпоксії (44,1%) та дихальна недостатність, що потребувала штучної вентиляції легень (50,0%), хоча
достовірних відмінностей у поширеності цих станів знайдено не було. Ми ідентифікували наявність достовірних асоціацій між наслідками внутрішньоутробної гіпоксії та рівнем нітратів (ВШ 1,19; 95% ДІ 1,01-1,40; р=0,042), нітрозотіолів (ВШ 1,19; 95% ДІ 0,99-1,42; p=0,050) та поліморфним генотипом 4aa/ab гену eNOS (ВШ 0,28; 95% ДI 0,12-0,67; p=0,004). Аналіз системної гемодинаміки виявив відсутність достовірних відмінностей у базових показниках передчасно народжених немовлят з наслідками внтурішньоутробної гіпоксії та без неї, але ми звернули увагу на наявність зв’язку з погодинним діурезом на третю добу.
Для остаточного з’ясування комплексного впливу показників нітратного обміну на розвиток внутрішньоутробної гіпоксії та прогнозування розвитку наслідків даного стану у передчасно народжених дітей в регресійну прогностичну модель включено такі показники: рівень нітратів, нітритів, генотип 4aa/4ab та погодинний діурез на третю доби життя. Як свідчать результати досліджень, існує прямий достовірний зв’язок з нітратами та зворотній з нітритами, генотипом 4aa/4ab та погодинним діурезом.
Дана прогностична модель має високі операційні характеристики – площа під ROC кривою становить 0,8168.
Деякі механізми впливу метаболічного синдрому у матерів на розвиток відповідних порушень у новонароджених відомі, і серед них порушення синтезу оксиду азоту, ендотеліальна дисфункція, окислювальний стрес. У нашому дослідженні наслідки внутрішньоутробної гіпоксії достовірно асоціювались зі збільшенням концентрації нітратів у сечі, та зменшенням нітритів, і відсутністю генотипу 4aa/ab, який пов’язаний зі зменшеним виділенням оксиду азоту. Є свідчення про те, що оксид азоту може мати як захисну, так і шкідливу дію залежно від таких факторів, як ізоформа синтази оксиду азоту і час впливу гіпоксії.
Висновки. У передчасно народжених дітей від матерів з метаболічним синдромом підвищення рівня нітратів сечі та від-
сутність генотипу eNOS 4aa/ab збільшує шанси мати наслідки внутрішньоутробної гіпоксії.
Посилання
Kwok J, Speyer LG, Soursou G, Murray AL, Fanti KA, Auyeung B. Maternal metabolic syndrome in pregnancy and child development at age 5: exploring mediating mechanisms using cord blood markers. BMC Med [Internet]. 2023[cited 2023 Aug 20];21(1):124. Available from: https://bmcmedicine.biomedcentral.com/counter/pdf/10.1186/s12916-023-02835-5.pdf doi: 10.1186/s12916-023-02835-5
Manokhina I, Del Gobbo GF, Konwar C, Wilson SL, Robinson WP. Review: placental biomarkers for assessing fetal health. Hum Mol Genet. 2017;26(R2):R237-45. doi: 10.1093/hmg/ddx210
Grieger J, Grzeskowiak L, Smithers L, Bianco-Miotto T, Leemaqz S, Andraweera P, et al. Metabolic syndrome and time to pregnancy: a retrospective study of nulliparous women. BJOG Int J Obstet Gynaecol. 2019;126(7):852-62. doi: 10.1111/1471-0528.15647
Yang X, Jiang R, Yin X, Wang G. Pre-BMI and Lipid Profiles in Association with the Metabolic Syndrome in Pregnancy with Advanced Maternal Age. Contrast Media Mol Imaging [Internet]. 2022[cited 2023 Aug 20];2022:4332006. Available from: https://www.hindawi.com/journals/cmmi/2022/4332006/ doi: 10.1155/2022/4332006
Walani SR. Global burden of preterm birth. Int J Gynaecol Obstet. 2020;150(1):31-3. doi: 10.1002/ijgo.13195
Martin A, Faes C, Debevec T, Rytz C, Millet G, Pialoux V. Preterm birth and oxidative stress: Effects of acute physical exercise and hypoxia physiological responses. Redox Biol. 2018;17:315-22. doi: 10.1016/j.redox.2018.04.022
Chatzi L, Plana E, Daraki V, Karakosta P, Alegkakis D, Tsatsanis C, et al. Metabolic syndrome in early pregnancy and risk of preterm birth. Am J Epidemiol. 2009;170(7):829-36. doi: 10.1093/aje/kwp211
Gopagondanahalli KR, Li J, Fahey MC, Hunt RW, Jenkin G, Miller SL, et al. Preterm Hypoxic-Ischemic Encephalopathy. Front Pediatr [Internet]. 2016[cited 2023 Aug 20];4:114. Available from: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fped.2016.00114/full doi: 10.3389/fped.2016.00114
He L, Tronstad KJ, Maheshwari A. Mitochondrial Dynamics during Development. Newborn. 2023;2(1):19-44. doi: 10.5005/jp-journals-11002-0053
Allen KA, Brandon DH. Hypoxic ischemic encephalopathy: Pathophysiology and experimental treatments. Newborn Infant Nurs Rev. 2011;11(3):125-33. doi: 10.1053/j.nainr.2011.07.004
Thornton C, Jones A, Nair S, Aabdien A, Mallard C, Hagberg H. Mitochondrial dynamics, mitophagy and biogenesis in neonatal hypoxic-ischaemic brain injury. FEBS Lett. 2018;592(5):812-30. doi: 10.1002/1873-3468.12943
Hosmann A, Milivojev N, Dumitrescu S, Reinprecht A, Weidinger A, Kozlov AV. Cerebral nitric oxide and mitochondrial function in patients suffering aneurysmal subarachnoid hemorrhage-a translational approach. Acta Neurochir (Wien). 2021;163(1):139-49. doi: 10.1007/s00701-020-04536-x
Krystofova J, Pathipati P, Russ J, Sheldon A, Ferriero D. The Arginase Pathway in Neonatal Brain Hypoxia-Ischemia. Dev Neurosci. 2018;40(5-6):437-50. doi: 10.1159/000496467
Honold J, Pusser NL, Nathan L, Chaudhuri G, Ignarro LJ, Sherman MP. Production and excretion of nitrate by human newborn infants: neonates are not little adults. Nitric Oxide. 2000;4(1):35-46. doi: 10.1006/niox.1999.0267
Farkouh CR, Merrill JD, Ballard PL, Ballard RA, Ischiropoulos H, Lorch SA. Urinary metabolites of oxidative stress and nitric oxide in preterm and term infants. Biol Neonate. 2006;90(4):233-42. doi: 10.1159/000093633
Katusic ZS, d'Uscio LV, He T. Emerging Roles of Endothelial Nitric Oxide in Preservation of Cognitive Health. Stroke. 2023;54(3):686-96. doi: 10.1161/STROKEAHA.122.041444
Thameem F, Puppala S, Arar NH, Stern MP, Blangero J, Duggirala R, et al. Endothelial nitric oxide synthase (eNOS) gene polymorphisms and their association with type 2 diabetes-related traits in Mexican Americans. Diab Vasc Dis Res. 2008;5(2):109-13. doi: 10.3132/dvdr.2008.018
Gaston B, Reilly J, Drazen JM, Fackler J, Ramdev P, Arnelle D, et al. Endogenous nitrogen oxides and bronchodilator S-nitrosothiols in human airways. Proc Natl Acad Sci U S A. 1993;90(23): 10957-61. doi: 10.1073/pnas.90.23.10957
Akimov OY, Kostenko VO. Functioning of nitric oxide cycle in gastric mucosa of rats under excessive combined intake of sodium nitrate and fluoride. Ukr Biochem J. 2016;88(6):70-5. doi: 10.15407/ubj88.06.070
Irakoze L, Manirakiza A, Zhang Y, Liu J, Li J, Nkengurutse L, et al. Metabolic Syndrome in Offspring of Parents with Metabolic Syndrome: A Meta-Analysis. Obes Facts. 2021;14(1):148-62. doi: 10.1159/000513370
Tain YL, Joles JA. Reprogramming: A Preventive Strategy in Hypertension Focusing on the Kidney. Int J Mol Sci [Internet]. 2015[cited 2023 Aug 20];17(1):23. Available from: https://www.mdpi.com/1422-0067/17/1/23 doi: 10.3390/ijms17010023
Wang G, Chen Z, Bartell T, Wang X. Early Life Origins of Metabolic Syndrome: The Role of Environmental Toxicants. Curr Environ Health Rep. 2014;1(1):78-89. doi: 10.1007/s40572-013-0004-6
Lee WC, Wu KLH, Leu S, Tain YL. Translational insights on developmental origins of metabolic syndrome: Focus on fructose consumption. Biomed J. 2018;41(2):96-101. doi: 10.1016/j.bj.2018.02.006
Tain YL, Hsu CN. Developmental Programming of the Metabolic Syndrome: Can We Reprogram with Resveratrol? Int J Mol Sci [Internet]. 2018[cited 2023 Aug 20];19(9):2584. Available from: https://www.mdpi.com/1422-0067/19/9/2584 doi: 10.3390/ijms19092584
Martinez-Orgado J, Fernandez-Lopez D, Moro A, Lizasoain I. Nitric Oxide Synthase as a Target for the Prevention of Hypoxic-Ischemic Newborn Brain Damage. Current Enzyme Inhibition. 2006;2(3):2019-29. 10.2174/157340806777934784
Garry PS, Ezra M, Rowland MJ, Westbrook J, Pattinson KT. The role of the nitric oxide pathway in brain injury and its treatment--from bench to bedside. Exp Neurol. 2015;263:235-43. doi: 10.1016/j.expneurol.2014.10.017
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Критерії авторського права, форми участі та авторства
Кожен автор повинен був взяти участь в роботі, щоб взяти на себе відповідальність за відповідні частини змісту статті. Один або кілька авторів повинні нести відповідальність в цілому за поданий для публікації матеріал - від моменту подачі до публікації статті. Авторитарний кредит повинен грунтуватися на наступному:
- істотність частини вклада в концепцію і дизайн, отри-мання даних або в аналіз і інтерпретацію результатів дослідження;
- написання статті або критичний розгляд важливості її інтелектуального змісту;
- остаточне твердження версії статті для публікації.
Автори також повинні підтвердити, що рукопис є дійсним викладенням матеріалів роботи і що ні цей рукопис, ні інші, які мають по суті аналогічний контент під їх авторством, не були опубліковані та не розглядаються для публікації в інших виданнях.
Автори рукописів, що повідомляють вихідні дані або систематичні огляди, повинні надавати доступ до заяви даних щонайменше від одного автора, частіше основного. Якщо потрібно, автори повинні бути готові надати дані і повинні бути готові в повній мірі співпрацювати в отриманні та наданні даних, на підставі яких проводиться оцінка та рецензування рукописи редактором / членами редколегії журналу.
Роль відповідального учасника.
Основний автор (або призначений відповідальний автор) буде виступати від імені всіх співавторів статті в якості основного кореспондента при листуванні з редакцією під час процесу її подання та розгляду. Якщо рукопис буде прийнята, відповідальний автор перегляне відредагований машинописний текст і зауваження рецензентів, прийме остаточне рішення щодо корекції і можливості публікації представленої рукописи в засобах масової інформації, федеральних агентствах і базах даних. Він також буде ідентифікований як відповідальний автор в опублікованій статті. Відповідальний автор несе відповідальність за подтверждленіе остаточного варіанта рукопису. Відповідальний автор несе також відповідальність за те, щоб інформація про конфлікти інтересів, була точною, актуальною і відповідала даним, наданим кожним співавтором.Відповідальний автор повинен підписати форму авторства, що підтверджує, що всі особи, які внесли істотний внесок, ідентифіковані як автори і що отримано письмовий дозвіл від кожного учасника щодо публікації представленої рукописи.
