cfpdБюллетень физиологии и патологии дыханияBulletin Physiology and Pathology of Respiration1998-5029Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания10.36604/1998-5029-2021-79-65-71cfpd-860Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHВлияние цитомегаловирусной инфекции на активность нуклеозид-дифосфатазы в плацентеInfluence of cytomegalovirus infection on nucleoside diphosphatase activity in placentaДовжиковаИ. В.DovzhikovaI. V.

Инна Викторовна Довжикова, д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при неспецифических заболеваниях легких 

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Inna V. Dovzhikova, PhD, DSc (Biol.), Leading Staff Scientist, Laboratory of Mechanisms of Etiopathogenesis and Recovery Processes of the Respiratory System at Non-Specific Lung Diseases 

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

dov_kova100@rambler.ruАндриевскаяИ. А.AndrievskayaI. A.

Ирина Анатольевна Андриевская, д-р биол. наук, профессор РАН, зав. лабораторией механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при неспецифических заболеваниях легких 

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Irina A. Andrievskaya, PhD, DSc (Biol.), Professor of RAS, Head of Laboratory of Mechanisms of Etiopathogenesis and Recovery Processes of the Respiratory System at Non-Specific Lung Diseases 

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

irina-andrievskaja@rambler.ruИшутинаИ. А.IshutinaN. A.

Наталия Александровна Ишутина, д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при неспецифических заболеваниях легких 

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Nataliа A. Ishutina, PhD, DSc (Biol.), Leading Staff Scientist, Laboratory of Mechanisms of Etiopathogenesis and Recovery Processes of the Respiratory System at Non-Specific Lung Diseases 

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

ishutina-na@mail.ruДорофиенкоН. Н.DorofienkoN. N.

Николай Николаевич Дорофиенко, канд. мед. наук, старший научный сотрудник, лаборатория механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при неспецифических заболеваниях легких 

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Nikolay N. Dorofienko, PhD (Med.), Senior Staff Scientist, Laboratory of Mechanisms of Etiopathogenesis and Recovery Processes of the Respiratory System at Non-Specific Lung Diseases 

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

dorofienko-nn@mail.ruГориковИ. Н.GorikovI. N.

Игорь Николаевич Гориков, канд. мед. наук, старший научный сотрудник, лаборатория механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при неспецифических заболеваниях легких 

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Igor' N. Gorikov, MD, PhD (Med.), Senior Staff Scientist, Laboratory of Mechanisms of Etiopathogenesis and Recovery Processes of the Respiratory System at Non-Specific Lung Diseases 

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

dcfpd@dcfpd.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration2021020420210796571Copyright © Довжикова И.В., Андриевская И.А., Ишутина И.А., Дорофиенко Н.Н., Гориков И.Н., 20212021Довжикова И.В., Андриевская И.А., Ишутина И.А., Дорофиенко Н.Н., Гориков И.Н.Dovzhikova I.V., Andrievskaya I.A., Ishutina N.A., Dorofienko N.N., Gorikov I.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/860Введение

Введение. Цитомегаловирусная инфекция (ЦМВИ) вносит существенный вклад в развитие патологий беременности, включая нарушение функционирования плаценты. Однако механизм такого воздействия ЦМВ точно не установлен. Для координации биохимических реакций в плаценте необходима оптимальная концентрация веществ, в том числе и нуклеотидов. Нуклеозид-дифосфтаза представляет собой фермент, который катализирует гидролиз нуклеотидных дифосфатов до нуклеотида и фосфата.

Цель

Цель. Определение активности нуклеозид-дифосфатазы в плаценте при физиологической и осложненной реактивацией ЦМВИ в III триместре беременности.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведено исследование 62 плацент, полученных при родах в срок 38-40 недель. Плаценты были распределены на группы: первую составили последы от женщин с реактивацией ЦМВИ в III триместре беременности и вторую – плаценты женщин без инфекционной патологии в анамнезе. Диагностику ЦМВИ осуществляли путем определения антител класса М и G методом ИФА, а также ДНК ЦМВ, выявляемой методом ПЦР. Гистохимический анализ нуклеозид-дифосфатазы проводили по методу A.B.Novikoff и D.S.Goldfischer в модификации Z.Lojda и соавторов.

Результаты

Результаты. Во второй группе плацент нуклеозид-дифосфатаза имела выраженную активность в синцитиотрофобласте и соединительнотканной строме ворсин. При реактивации ЦМВИ в III триместре беременности было обнаружено уменьшение интенсивности гистохимической реакции на нуклеозид-дифосфатазу: цитофотометрический показатель в первой группе достоверно (р<0,001) снизился до 13,06±0,089 усл. ед. (во второй группе он составлял 14,11±0,119 усл. ед.).

Заключение

Заключение. Обнаруженное при реактивации ЦМВИ в III триместре беременности снижение активности нуклеозид-дифосфатазы могло свидетельствовать об уменьшении нуклеотидного обмена в плаценте. По нашему мнению исследование ферментов, участвующих в обмене нуклеотидов поможет раскрыть механизмы, посредством которых ЦМВ вызывает нарушения функционирования плаценты, ведущее к развитию осложнений беременности.

Introduction

Introduction. Cytomegalovirus infection (CMVI) makes a significant contribution to the development of pregnancy pathologies, including dysfunction of the placenta. However, the mechanism of such an effect of CMV has not been precisely established. For the coordination of biochemical reactions in the placenta, an optimal concentration of substances, including nucleotides, is required. Nucleoside diphosphatase is an enzyme that catalyzes the hydrolysis of nucleotide diphosphates to nucleotide and phosphate.

Aim

Aim. Determination of the activity of nucleoside diphosphatase in the placenta in physiological and complicated CMVI reactivation in the third trimester of pregnancy.

Materials and methods

Materials and methods. A study of 62 placentas obtained during childbirth at 38-40 weeks was carried out. The first group consisted of the placentas from women with CMVI reactivation in the third trimester of pregnancy and the second – the placenta of women without a history of infectious pathology. Diagnosis of CMVI was carried out by determining antibodies of class M and G by ELISA, as well as CMV DNA was detected by PCR. Histochemical analysis of nucleoside diphosphatase was performed according to the method of A.B.Novikoff and D.S.Goldfischer modified by Z.Lojda et al.

Results

Results. In the second group, the placenta nucleoside-diphosphatase had a pronounced activity in the syncytiotrophoblast and the connective tissue stroma of the villi. When CMVI was reactivated in the third trimester of pregnancy, a decrease in the intensity of the histochemical reaction to nucleoside-diphosphatase was found: the cytophotometric index in the first group significantly (p<0.001) decreased to 13.06±0.089 rel. units (in the second group it was 14.11±0.119 relative units).

Conclusion

Conclusion. The decrease in the activity of nucleoside diphosphatase found during the reactivation of CMVI in the third trimester of pregnancy might indicate a decrease in nucleotide metabolism in the placenta. In our opinion, the study of enzymes involved in the exchange of nucleotides will help to reveal the mechanisms by which CMV causes disturbances in the functioning of the placenta, leading to the development of complications of pregnancy.

цитомегаловирусная инфекциябеременностьплацентануклеотидынуклеозид-дифосфатазаcytomegalovirus infectionpregnancyplacentanucleotidesnucleoside diphosphataseИсследование проводилось без участия спонсоровReferencesCannon M.J., Schmid D.S., Hyde T.B. Review of cytomegalovirus seroprevalence and demographic characteristics associated with infection // Rev. Med. Virol. 2010. Vol.20, №4. Р.202–213. doi: 10.1002/rmv.655Cannon M.J., Schmid D.S., Hyde T.B. Review of cytomegalovirus seroprevalence and demographic characteristics associated with infection. Rev. Med. Virol. 2010; 20(4):202–213. doi: 10.1002/rmv.655Zuhair M., Smit G.S.A., Wallis G., Jabbar F., Smith C., Devleesschauwer B., Griffiths P. Estimation of the worldwide seroprevalence of cytomegalovirus: A systematic review and meta-analysis // Rev. Med. Virol. 2019 Vol.29, №3. e2034. doi: 10.1002/rmv.2034Zuhair M., Smit G.S.A., Wallis G., Jabbar F., Smith C., Devleesschauwer B., Griffiths P. Estimation of the worldwide seroprevalence of cytomegalovirus: A systematic review and meta-analysis. Rev. Med. Virol. 2019; 29(3):e2034. doi: 10.1002/rmv.2034Беляева Н.Р. Цитомегаловирусная инфекция и репродуктивное здоровье женщин // Журнал акушерства и женских болезней. 2016. Т.65, №4. С.24–33. https://doi.org/10.17816/JOWD65424-33Belyaeva N.R. Cytomegalovirus infection and reproductive health of women. Journal of obstetrics and women's diseases 2016; 65(4):24–33 (in Russian). https://doi.org/10.17816/JOWD65424-33Короткова Н.А., Прилепская В.Н. Цитомегаловирусная инфекция и беременность (прегравидарная подготовка и терапия) // Эффективная фармакотерапия. 2016. №22. С.28–40.Korotkova N.A., Prilepskaya V.N. Cytomegalovirus infection and pregnancy (pregravid training and therapy). Effektivnaya farmakoterapiya 2016; 22:28–40 (in Russian).Patro A.R.K. Subversion of immune response by human cytomegalovirus // Front. Immunol. 2019. Vol.10. Article number 1155. doi: 10.3389/fimmu.2019.01155Patro A.R.K. Subversion of immune response by human cytomegalovirus. Front. Immunol. 2019; 10:1155. doi: 10.3389/fimmu.2019.01155Lindholm K., O'Keefe M. Placental cytomegalovirus infection // Arch. Pathol. Lab. Med. 2019. Vol.143, №5. Р.639–642. doi: 10.5858/arpa.2017-0421-RSLindholm K., O'Keefe M. Placental cytomegalovirus infection. Arch. Pathol. Lab. Med. 2019; 143(5):639–642. doi: 10.5858/arpa.2017-0421-RSLeruez-Ville M., Foulon I., Pass R., Ville Y. Cytomegalovirus infection during pregnancy: state of the science // Am. J. Obstet. Gynecol. 2020. Vol.223, №3. Р.330–349. doi: 10.1016/j.ajog.2020.02.018Leruez-Ville M., Foulon I., Pass R., Ville Y. Cytomegalovirus infection during pregnancy: state of the science. Am. J. Obstet. Gynecol. 2020; 223(3):330–349. doi: 10.1016/j.ajog.2020.02.018Бабенко О.П. Морфофункциональная характеристика плаценты при активации цитомегаловирусной инфекции на ранних этапах гестации // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2013. Вып.47. С.72–76.Babenko O.P. Morphofunctional characteristics of placenta at cytomegalovirus infection activation during early stages of gestation. Bûlleten' fiziologii i patologii dyhaniâ = Bulletin Physiology and Pathology of Respiration 2013; (47):72–76 (in Russian).Шиканова С.Ю. Морфофункциональные изменения плаценты при цитомегаловирусной инфекции // Медицинский журнал Западного Казахстана. 2015. №2(46). С.158–160.Shikanova S.Yu. Morphofunctional changes of the placenta at cytomegalovirus infection. Meditsinskiy zhurnal Zapadnogo Kazakhstana (West Kazakhstan Medical Journal) 2015; (2):158–160 (in Russian).Hamilton S.T., Scott G., Naing Z., Iwasenko J., Hall B., Graf N., Arbuckle S., Craig M.E., Rawlinson W.D. Human cytomegalovirus-induces cytokine changes in the placenta with implications for adverse pregnancy outcomes // PLoS One. 2012. Vol.7, №12. e52899. doi: 10.1371/journal.pone.0052899Hamilton S.T., Scott G., Naing Z., Iwasenko J., Hall B., Graf N., Arbuckle S., Craig M.E., Rawlinson W.D. Human cytomegalovirus-induces cytokine changes in the placenta with implications for adverse pregnancy outcomes. PLoS One 2012; 7(12):e52899. doi: 10.1371/journal.pone.0052899Ieshchenko O.I., Poiarkova O.A., Pysariev A.O., Tolkach S.M., Velychko T.M. Morfolohichni osoblyvosti platsenty u zhinok-nosiïv tsytomehalovirusnoï ta herpetychnoï infektsiĭ // Lik. Sprava. 2002. №5-6. Р.65–69.Ieshchenko O.I., Poiarkova O.A., Pysariev A.O., Tolkach S.M., Velychko T.M. Morphological aspects of the placenta in women - carriers of cytomegalovirus and herpes infections. Lik. Sprava 2002; (5-6):65–69 (in Ukrainian).Njue A., Coyne C., Margulis A.V., Wang D., Marks M.A., Russell K., Das R., Sinha A. The Role of congenital cytomegalovirus infection in adverse birth outcomes: a review of the potential mechanisms // Viruses. 2020. Vol.13, №1. Article number 20. doi: 10.3390/v13010020Njue A., Coyne C., Margulis A.V., Wang D., Marks M.A., Russell K., Das R., Sinha A. The role of congenital cytomegalovirus infection in adverse birth outcomes: a review of the potential mechanisms. Viruses 2020; 13(1):20. doi: 10.3390/v13010020Chaudhuri S., Lowen B., Chan G., Davey A., Riddell M., Guilbert L.J. Human cytomegalovirus interacts with tolllike receptor 2 and CD14 on syncytiotrophoblasts to stimulate expression of TNFα mRNA and apoptosis // Placenta. 2009. Vol.30, №11. Р.994–1001. doi: 10.1016/j.placenta.2009.09.001Chaudhuri S., Lowen B., Chan G., Davey A., Riddell M., Guilbert L.J. Human cytomegalovirus interacts with tolllike receptor 2 and CD14 on syncytiotrophoblasts to stimulate expression of TNFα mRNA and apoptosis. Placenta 2009; 30(11): 994–1001. doi: 10.1016/j.placenta.2009.09.001Pereira L., Tabata T., Petitt M., Fang-Hoover J. Congenital cytomegalovirus infection undermines early development and functions of the human placenta // Placenta. 2017. Vol.59, Suppl. 1. Р.S8–S16. doi: 10.1016/j.placenta.2017.04.020Pereira L., Tabata T., Petitt M., Fang-Hoover J. Congenital cytomegalovirus infection undermines early development and functions of the human placenta. Placenta 2017; 59(Suppl.1):S8–S16. doi: 10.1016/j.placenta.2017.04.020Schleiss M.R. The role of the placenta in the pathogenesis of congenital cytomegalovirus infection: is the benefit of cytomegalovirus immune globulin for the newborn mediated through improved placental health and function? // Clin. Infect. Dis. 2006. Vol.43, Is.8, P.1001–1003. doi: 10.1086/507642Schleiss M.R. The role of the placenta in the pathogenesis of congenital cytomegalovirus infection: is the benefit of cytomegalovirus immune globulin for the newborn mediated through improved placental health and function? Clin. Infect. Dis. 2006; 43(8):1001–1003. doi: 10.1086/507642Yegutkin G.G. Enzymes involved in metabolism of extracellular nucleotides and nucleosides: functional implications and measurement of activities // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 2014. Vol.49, №6. Р.473–497. doi: 10.3109/10409238.2014.953627Yegutkin G.G. Enzymes involved in metabolism of extracellular nucleotides and nucleosides: functional implications and measurement of activities. Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 2014; 49(6):473–497. doi: 10.3109/10409238.2014.953627Яблонська С.В., Рибальченко В.К. Екто-нуклеотидази родини ектонуклеозидтрифосфатдифосфогідролаз: структура, локалізація та функціональне значення // Укр. біохім. журн. 2010. Т.82, №3. С.5–17.Yablonska S.V., Rybalchenko V.K. Ecto-nucleotidases of ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase family: structure, localization and functional significance. Ukrainian Biochemical Journal 2010; 82(3):5–17 (in Ukrainian).Failer B.U., Braun N., Zimmermann H. Cloning, expression, and functional characterization of a Ca(2+)-dependent endoplasmic reticulum nucleoside diphosphatase // J. Biol. Chem. 2002. Vol.277, №40. Р.36978–36986. doi: 10.1074/jbc.M201656200Failer B.U., Braun N., Zimmermann H. Cloning, expression, and functional characterization of a Ca(2+)-dependent endoplasmic reticulum nucleoside diphosphatase. J. Biol. Chem. 2002; 277(40):36978–36986. doi: 10.1074/jbc.M201656200Yamazaki M., Hayaishi O. The activation of nucleoside diphosphatase by nucleoside triphosphates and its possible metabolic significance // J. Biol. Chem. 1965. Vol.240. Р.2761–2762.Yamazaki M., Hayaishi O. The activation of nucleoside diphosphatase by nucleoside triphosphates and its possible metabolic significance. J. Biol. Chem. 1965; 240:2761–2762.Schachter H. Glycobiology of Caenorhabditis elegans // Comprehensive Glycoscience. From Chemistry to Systems Biology / H.Kamerling (ed.). Elsevier Science, 2007. Vol.4. P.81–100. doi.org/10.1016/B978-044451967-2/00083-0Schachter H. Glycobiology of Caenorhabditis elegans. In: Kamerling H., editor. Comprehensive Glycoscience. From Chemistry to Systems Biology. Elsevier Science; 2007:4:81–100. doi.org/10.1016/B978-044451967-2/00083-0Lee S.H.R., Yang J.J. Pharmacogenomics in acute lymphoblastic leukemia // Best Pract. Res. Clin. Haematol. 2017. Vol.30, Is.3. Р.229–236. doi: 10.1016/j.beha.2017.07.007Lee S.H.R., Yang J.J. Pharmacogenomics in acute lymphoblastic leukemia. Best Pract. Res. Clin. Haematol. 2017; 30(3):229–236. doi: 10.1016/j.beha.2017.07.007D'Alessio C., Trombetta E.S., Parodi A.J. Nucleoside diphosphatase and glycosyltransferase activities can localize to different subcellular compartments in Schizosaccharomyces pombe // J. Biol. Chem. 2003. Vol.278, №25. Р.22379–22387. doi: 10.1074/jbc.M300892200D'Alessio C., Trombetta E.S., Parodi A.J. Nucleoside diphosphatase and glycosyltransferase activities can localize to different subcellular compartments in Schizosaccharomyces pombe. J. Biol. Chem. 2003; 278(25):22379–22387. doi: 10.1074/jbc.M300892200Лойда З., Госсрау Р., Шиблер Т. Гистохимия ферментов. Лабораторные методы: пер. с англ. М.: Мир, 1982. 272 с.Lojda Z., Gossrau R., Schiebler T.H. Enzyme histochemistry: a laboratory manual. Мoscow: Mir; 1982 (in Russian).Довжикова И.В. Нарушение гормонообразовательных процессов в плаценте при беременности, осложненной обострением герпес-вирусной инфекции // Якутский медицинский журнал. 2009. №1(25). С.41–44.Dovzhikova I.V. Infringement of hormonogenesis processes in the placenta at the pregnancy complicated by herpetic infection exacerbation. Yakut Medical Journal 2009; (1):41–44 (in Russian).Панков Ю.А., Чехранова М.К., Карпова С.К., Яцышина С.Б., Морозова М.С., Сазина Е.Т., Зайцева Т.С. Молекулярные и генетические исследования роли гормонов, рецепторов и ферментов в регуляции физиологических функций человека // Вестник РАМН. 2005. №9. С.6–13.Pankov Yu.A., Chekhranova M.K., Karpova S.K., Yatsyshina S.В., Morozova M.S., Sazina Ye.Т., Zaytseva T.S. Molecular and genetic study of the role of hormones, receptors, and enzymes in regulation of reproduction, lipid metabolism, and other human physiological functions. Vestnik Rossiyskoy Akademii Meditsinskikh Nauk (Annals of the Russian Academy of Medical Sciences) 2005; (9):6–13 (in Russian).Довжикова И.В., Луценко М.Т. Изменение интенсивности работы вторичных мессенджеров и процессов гормонообразования в плаценте при беременности, осложненной герпес-вирусной инфекцией // Дальневосточный журнал инфекционной патологии. 2009. №14. С.74–76.Dovzhikova I.V., Lutsenko M.T. Change of intensity of second messenger work (adenylatcyclase) and steroidogenesis processes in placenta of pregnant patients with acute herpetic infection. Dal'nevostochnyy zhurnal infektsionnoy patologii 2009; (14):74–76 (in Russian).Burnstock G. Purinergic signalling: Its unpopular beginning, its acceptance and its exciting future // Bioessays. 2012. Vol.34, №3. Р.218–225. doi: 10.1002/bies.201100130Burnstock G. Purinergic signalling: Its unpopular beginning, its acceptance and its exciting future. Bioessays 2012; 34(3):218–225. doi: 10.1002/bies.201100130Кочкина С.С., Ситникова Е.П. Особенности цитомегаловирусной инфекции: обзор литературы // Доктор.Ру. 2016. №6(123). С.62–67.Kochkina S.S., Sitnikova E.P. Specific features of cytomegalovirus infection: literature review. Doktor.Ru 2016; (6):62–67 (in Russian).Гималдинова Н.Е., Игнатьева Е.Н., Воробьева О.В., Любовцева Л.А. Врожденная аномалия центральной нервной системы, ассоциированная с внутриутробным коинфицированием цитомегаловирусом и токсоплазмой: клинический случай // Вопросы современной педиатрии. 2020. Т.19, №3. С.207–213. doi:10.15690/vsp.v19i3.2116Gimaldinova N.E., Ignatieva Y.N., Vorobyova O.V., Lyubovtseva L.A. Congenital anomaly of central nervous system associated with antenatal co-infection with cytomegalovirus and toxoplasma: clinical case. Current Pediatrics 2020; 19(3): 207–213 (in Russian). doi:10.15690/vsp.v19i3.2116

The authors declare that there are no conflicts of interest present.