Роль жирных кислот в нарушении энергетических процессов в плаценте ранних сроков при цитомегаловирусной инфекции

Введение. Цитомегаловирусная (ЦМВ) инфекция может прямо или косвенно вызывать дисфункцию плаценты. Одной из причин её развития является недостаток энергетического обеспечения вследствие изменения уровня жирных кислот (ЖК) – основных источников энергии в клетке.

Цель. Анализ содержания ЖК и причин его изменения в плаценте при обострении хронической ЦМВ инфекции во время первого триместра беременности.

Материалы и методы. Исследованы биологические образцы (ворсинчатый хорион, венозная кровь, эпителий с внутренней поверхности щеки и слизистой цервикального канала), взятых у 32 ЦМВ-серопозитивных женщин с обострением хронической ЦМВ инфекции в первом триместре беременности (основная группа) и у 30 ЦМВ-серонегативных женщин (контрольная группа). Обострение хронической ЦМВ инфекции диагностировали методом ИФА по выявлению IgM и IgG с авидностью 65% и более, и методом ПЦР по выявлению ДНК ЦМВ. Профиль и относительное содержание отдельных ЖК в липидных экстрактах ворсинчатого хориона исследовали методом газо-жидкостной хроматографии. Активность пируватдегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы, НАДФзависимой малатдегидрогеназы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы определяли гистохимическим методом на срезах свежезамороженных тканей ворсинчатого хориона.

Результаты. В плацентах основной группы статистически значимо уменьшалось содержание среднецепоченных насыщенных ЖК: каприновой на 50%, лауриновой на 51%, ненасыщенной миристолеиновой на 44%; длинноцепочечных ненасыщенных ЖК: пальмитоолеиновой, олеиновой, линолевой и α-линоленовой на 52, 55, 57 и 64%, соответственно; полиненасыщенных ЖК с очень длинной цепью: эйкозапентаеновой и докозагексаеновой на 44 и 41%, соответственно. Снижалась активность ферментов − сукцинатдегидрогеназы, пируватдегидрогеназы, НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.

Заключение. Таким образом, нами было обнаружено снижение энергетического обеспечения в плаценте при обострении хронической ЦМВ инфекции в первом триместре беременности. Расстройства энергетического обмена в плаценте могут становиться причиной ее недостаточности, имеющей неблагоприятные последствия для развития плода.

1. Zuhair 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, Iss.3. Article number: e2034. https://doi.org/10.1002/rmv.2034

2. Tyl M.D., Betsinger C.N., Cristea I.M. Virus-host protein interactions as footprints of human cytomegalovirus replication // Curr. Opin. Virol. 2022. Vol.52. Р.135‒147. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2021.11.016

3. 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, Iss.1. Article number: 20. https://doi.org/10.3390/v13010020

4. Pereira 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. https://doi.org/10.1016/j.placenta.2017.04.020

5. Poncet D., Pauleau A.L., Szabadkai G., Vozza A., Scholz S.R., Le Bras M., Brière J.J., Jalil A., Le Moigne R., Brenner C., Hahn G., Wittig I., Schägger H., Lemaire C., Bianchi K., Souquère S., Pierron G., Rustin P., Goldmacher V.S., Rizzuto R., Palmieri F., Kroemer G. Cytopathic effects of the cytomegalovirus-encoded apoptosis inhibitory protein vMIA // J. Cell Biol. 2006. Vol.174, Iss.7. Р.985‒996. https://doi.org/10.1083/jcb.200604069

6. Джикия И.В., Рижвадзе М.А., Джангидзе М.А. Окислительно-восстановительный потенциал крови и состоятельность системы энергообеспечения при цитомегаловирусной инфекции у беременных // Georgian medical news. 2006. №134. С.28‒31.

7. Folch J., Lees M., Sloane Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues // J. Biol. Chem. 1957. Vol. 226, Iss.1. P.497‒509. PMID: 13428781

8. Carreau J.P., Dubacq J.P. Adaptation of a macro-scale method to the micro-scale for fatty acid methyl transesterification of biological lipid extracts // J. Chromatogr. A. 1978. Vol.151, Iss.3. P.384‒390. https://doi.org/10.1016/S00219673(00)88356-9

9. Лойда З., Госсрау Р., Шиблер Т. Гистохимия ферментов. Лабораторные методы: пер. с англ. М.: Мир, 1982. 272 с.

10. Duttaroy A.K., Basak S. Maternal fatty acid metabolism in pregnancy and its consequences in the fetoplacental development // Front. Physiol. 2022. Vol.12. Article number: 787848. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.787848

11. Bénit P., Goncalves J., El Khoury R., Rak M., Favier J., Gimenez-Roqueplo A.P., Rustin P. Succinate dehydrogenase, succinate, and superoxides: a genetic, epigenetic, metabolic, environmental explosive crossroad // Biomedicines. 2022. Vol.10, Iss.8. Article number: 1788. https://doi.org/10.3390/biomedicines10081788

12. Moosavi B., Berry E.A., Zhu X.L., Yang W.C., Yang G.F. The assembly of succinate dehydrogenase: a key enzyme in bioenergetics // Cell. Mol. Life Sci. 2019. Vol.76, Iss.20. Р.4023‒4042. https://doi.org/10.1007/s00018-019-03200-7

13. Gray L.R., Tompkins S.C., Taylor E.B. Regulation of pyruvate metabolism and human disease. Cell. Mol. Life Sci. 2014. Vol.71, Iss.14. Р.2577−2604. https://doi.org/10.1007/s00018-013-1539-2

14. Stincone A., Prigione A., Cramer T., Wamelink M.M., Campbell K., Cheung E., Olin-Sandoval V., Grüning N.M., Krüger A., Tauqeer Alam M., Keller M.A., Breitenbach M., Brindle K.M., Rabinowitz J.D., Ralser M. The return of metabolism: biochemistry and physiology of the pentose phosphate pathway // Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. 2015. Vol.90, Iss.3. Р.927‒963. https://doi.org/10.1111/brv.12140

15. Ratledge C. The role of malic enzyme as the provider of NADPH in oleaginous microorganisms: a reappraisal and unsolved problems // Biotechnol. Lett. 2014. Vol.36, Iss.8. Р.1557‒1568. https://doi.org/10.1007/s10529-014-1532-3.

16. Господарьов Д.В., Байляк М.М., Лущак В.І. Вiлькорадикальна iнактивацiя in vitro глюкозо-6-фосфатдегiдрогенази дрiжджiв Saccharomyces cerevusuae // Український біохімічний журнал 2005. Т.77, №1. С.58‒64.

17. Dumitru I.F., Nechifor M.T. Decrease in yeast glucose-6-phosphate dehydrogenase activity due to oxygen free radicals // Int. J. Biochem. 1994. Vol.26, Iss.2. Р.229‒233. https://doi.org/10.1016/0020-711x(94)90150-3

18. Ho H.Y., Cheng M.L., Chiu D.T. Glucose-6-phosphate dehydrogenase--from oxidative stress to cellular functions and degenerative diseases // Redox Rep. 2007. Vol.12, Iss.3. Р.109‒118. https://doi.org/10.1179/135100007X200209.

19. Ишутина Н.А., Андриевская И.А., Довжикова И.В., Дорофиенко Н.Н., Гориков И.Н. Взаимосвязь окислительного стресса, дисбаланса жирных кислот в реализации апоптоза в плаценте при цитомегаловирусной инфекции в первом триместре // Acta Biomedica Scientifica. 2019. Т.4, №2. С.16‒22. https://doi.org/10.29413/ABS.2019-4.2.2

20. Lucenko M.T., Andrievskaya I.A., Dovzhikova I.V. NO metabolism in red blood cells and the hemoglobin oxygenation in pregnant women with the cytomegalovirus infection exacerbation // International Journal of Biomedicine. 2014. Vol.4. Iss.3. P.151‒154. https://doi.org/10.21103/Article4_3_CR4

21. de Almeida A.J.P.O., de Oliveira J.C.P.L., da Silva Pontes L.V., de Souza Júnior J.F., Gonçalves T.A.F., Dantas S.H., de Almeida Feitosa M.S., Silva A.O., de Medeiros I.A. ROS: Basic concepts, sources, cellular signaling, and its implications in aging pathways // Oxid. Med. Cell. Longev. 2022. Vol.2022. Article number: 1225578. https://doi.org/10.1155/2022/1225578