Diagnostic capabilities of the biochemical composition of amniotic fluid in assessing fetal conditions

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To analyze the nature of changes in the biochemical parameters of amniotic fluid during fetal hypoxia.

Methods. The study was carried out in the maternity ward of the Republican Clinical Hospital named after Kuvatov (Ufa) between January 2016 and September 2018. The main group — 72 women in labor with symptoms of fetal distress, the control group — 70 women in labor without it. The biochemical composition of the amniotic fluid was measured using an analyzer. Statistical analysis was performed by using the Statistica 10.0 software. Comparison of qualitative characteristics was carried out by using Fisher's exact test when comparing quantitative data, the Mann–Whitney test. The statistical significance of the differences was set at p <0.05.

Results. It was found that in fetal distress, there is a decrease in such biochemical indicators of the composition of amniotic fluid as the level of triglycerides (0.2±0.1 and 0.3±0.1 mmol/L, p=0.0036) and cholesterol (0.1±0.16 and 0.3±0.2 mmol/L, p=0.0275), gamma-glutamyl transpeptidase activity (34.5±11 and 48.7±6.8 U/L, p=0.0261), while the level the lactate (in the main group 3.5±1.2 and 3.1±0.9 mmol/L in the control group, p=0.0035), glucose (1.2±0.6 and 0.6±0.3 mmol/L, p=0.0002) and nitrogenous substances such as urea (4.5±1.1 and 3.0±1.3 mmol/L, p=0.0018) increases.

Conclusion. The biochemical composition of amniotic fluid reflects the state of the fetus at birth, and therefore the study of the amniotic fluid is a relevant and accessible method.

Full Text

Актуальность. Амниотическая жидкость (АЖ), или околоплодные воды (ОПВ), — уникальная биологически активная среда, обеспечивающая жизнедеятельность плода в утробе матери [1]. ОПВ выполняют ряд важных функций. Во-первых, они создают гидропространство для свободных движений плода и предотвращают компрессию пуповины, во-вторых, механически защищают плод и поддерживают определённый температурный баланс и гомеостаз, в-третьих, это, конечно же, транспортная функция и участие в обмене веществ [2].

Источники образования АЖ в I триместре гестации до конца не изучены. Считают, что это транссудат материнской плазмы крови. В более поздние сроки беременности основным продуцентом АЖ становится сам плод. Постоянство объёма ОПВ создаётся за счёт поддерживания баланса между трансмембранной трансфузией и заглатыванием АЖ плодом, с одной стороны, а также продукцией мочи и альвеолярной жидкости плодом, с другой стороны, поэтому во II и III триместрах беременности возрастает диагностическая значимость изучения ОПВ [1, 2].

Кроме того, известно, что для ОПВ характерны высокие темпы метаболизма, например полная смена АЖ в плодном пузыре происходит за 2,9 ч [3]. Следовательно, состав ОПВ динамически будет отражать состояние плода. В ОПВ содержатся растворенные кислород и углекислый газ, электролиты, белки, углеводы, липиды, ферменты, гормоны и др. При микроскопии центрифугата АЖ можно выявить клетки эпидермиса плода, клетки сальных и потовых желёз, пушковые волосы плода (lanugo) [4].

При недостаточном поступлении растворенного кислорода через фетоплацентарный барьер возникает гипоксия (дистресс) плода, которая может быть как острой, так и хронической [5]. Недостаток кислорода изменяет водородный показатель (рН) крови плода, возникает метаболический ацидоз (повышается уровень лактата). Кроме того, при кислородном голодании функционирование организма плода выходит на новый уровень, что сопровождается имениями биохимических показателей [6].

Диагностика гипоксических изменений помогает спрогнозировать и выбрать наиболее верную акушерскую тактику [3, 7]. Исходя из этого, исследование ОПВ — весьма перспективное направление.

Цель исследования — анализ характера изменений биохимических показателей ОПВ при гипоксии плода.

Материал и методы исследования. Данное исследование проведено на базе родильного дома Республиканской клинической больницы им. Куватова (г. Уфа). В когорту исследуемых вошли женщины в возрасте 18–38 лет, родоразрешённые в период с января 2016 г. по сен-
тябрь 2018 г.

В качестве основной группы были выбраны 72 женщины, основным признаком у которых было наличие в родах признаков гипоксии плода. Под гипоксией плода понимали симптомокомплекс, состоящий из следующих звеньев: патологические результаты кардиотокографии, низкие баллы по шкале Апгар у новорождённых [2, 4]. В качестве контрольной группы выступили 70 женщин, при родоразрешении которых вышеуказанных признаков дистресса плода не было.

Регистрацию данных кардиотокографии проводили на фетальном мониторе COMEN STAR 5000E (Китай). Забор ОПВ осуществляли путём амниоцентеза во избежание попадания вагинального секрета в ОПВ, что могло бы исказить результаты исследования. АЖ помещали в стерильные вакуумные пробирки. Перед исследованием ОПВ подвергали центрифугированию (2500–2600 об./мин) для отделения примесей, таких как сыровидная смазка, lanugo, слизь родовых путей матери, от жидкой фракции. Исследование ОПВ производили на биохимическом анализаторе Awarenses Technologi (США).

Статистический анализ данных выполнен с помощью программного обеспечения Statistica 10.0 (StatSoft Inc, США). Были применены непараметрические методы статистического анализа, поскольку распределение признаков подчинялось законам непараметрической статистики, что подтверждает одновыборочный критерий проверки нормальности Колмогорова–Смирнова. Сравнение качественных признаков производили с помощью критерия Фишера, при сравнении же количественных данных использовали тест Манна–Уитни. Статистическую значимость различий определяли при уровне р <0,05.

Результаты и обсуждение. Средний возраст женщин в группах не различался: 27,8±0,86 года в первой группе и 27,06±0,86 года в контрольной (р=0,136). Усреднённые значения антропометрических показателей у женщин основной и контрольной групп — 164,18±0,78 см и 77,645±1,6 кг, 163,32±0,86 см и 72,808±1,6 кг в основной и контрольной группах соответственно, достоверных различий между этими показателями не было (р=0,256).

Результаты исследования биохимических показателей ОПВ представлены в табл. 1.

 

Таблица 1. Биохимические показатели околоплодных вод рожениц основной и контрольной групп

Биохимический показатель околоплодных вод рожениц

Единица измерения

Основная группа с признаками гипоксии плода, n=72

Контрольная группа без признаков гипоксии плода, n=70

р

Общий белок

г/л

8,8±4,7

11,4±4,1

0,0843

Глюкоза

ммоль/л

1,2±0,6

0,6±0,3

0,0002

Мочевина

ммоль/л

4,5±1,1

3,0±1,3

0,0018

Креатинин,

мкмоль/л

153±19

134±42

0,0542

Триглицериды

ммоль/л

0,2±0,1

0,3±0,1

0,0036

Холестерин

ммоль/л.

0,1±0,16

0,3±0,2

0,0275

γ-Глутамилтранспептидаза

ед./л

34,5±11

48,7±6,8

0,0261

Аланинаминотрансфераза

ед./л

10,8±4,5

9,9±3,8

0,2905

Аспартатаминотрансфераза

ед./л

27,9±2,3

31,5±6,8

0,4069

С-реактивный белок

мг/л

7,4±3,6

8,0±3,3

0,1453

Лактат

ммоль/л

3,5±1,2

3,1±0,9

0,0035

 

Продуценты белка в ОПВ — и материнский организм, и плацента, и сам плод. Концентрация белка возрастает со сроком гестации, от 1,3–1,9 г/л в I триместре до 10–11 г/л к концу беременности. Снижение концентрации белка происходит вследствие как снижения его биосинтеза организмом матери или плода, плацентой, так и при повышенном потреблении или потерях белка [8]. Причинами могут быть недостаточное поступление белка в организм матери с пищей, поражение печени, почек, патология плаценты, повышенные потери белка при кровопотерях, инфекционно-воспалительном синдроме, значительных физических нагрузках [4].

γ-Глутамилтранспептидаза — фермент, принимающий участие в обмене аминокислот. У новорождённых и младенцев до 6 мес значения данного показателя в разы превышают уровни такового у взрослых. Это связано с тем, что γ-глутамилтранспептидаза принимает активное участие в так называемом «глутатионовом цикле» и, следовательно, в процессах метаболизма аминокислот и микросомального окисления, что важно для растущего организма [8, 9]. Более низкий уровень γ-глутамилтранспептидазы в основной группе (35,5±11 ед./л) по сравнению с контрольной (48,7±6,8 ед./л, р=0,0261) свидетельствует о нарушении биосинтеза белка в условиях гипоксии плода.

Азотистые шлаки, креатинин и мочевина — конечные продукты метаболизма белков. В ОПВ вышеуказанные азотистые шлаки попадают с мочой плода, их уровень увеличивается со сроком гестации по мере созревания почек плода и нарастания мышечной массы. Уровень мочевины (4,5±1,1 ммоль/л) основной группы значительно выше, чем в контрольной (3,0±1,3 ммоль/л; р=0,0018). Уровень креатинина достоверно не меняется — 153±19 мкмоль/л в основной и 134±42 мкмоль/л в контрольной группе (р=0,0542). Повышенное выделение конечных продуктов деградации белков, в частности мочевины, с мочой происходит при повреждении тканей. Известно, что рост показателей креатинина и мочевины в ОПВ происходит при острой и хронической гипоксии плода, а также при задержке его внутриутробного развития [1].

Уровень глюкозы в ОПВ основной группы в 2 раза выше, чем в контрольной (1,2±0,6 и 0,6±0,3 ммоль/л соответственно; р=0,0002). Данный феномен обусловлен тем, что недостаточная оксигенация плода становится для него мощнейшим стрессовым фактором. В ответ на стресс в организме происходит выброс гормонов, таких как адреналин и кортизол, которые в свою очередь повышают уровень глюкозы. Однако справедливо будет отметить тот факт, что некоторые авторы считают данный показатель малоинформативным [4].

Триглицериды и холестерин наряду с глюкозой и общим белком служат энергетическими субстратами. При анализе данных показателей, как видно из ~~~~~~~~табл. 1, уровень триглицеридов и холестерина основной группы (0,2±0,1 и 0,1±0,16 ммоль/л) несколько ниже, чем в контрольной группе [0,3±0,1 ммоль/л (р=0,0016) и 0,3±0,2 ммоль/л (р=0,0275)].

Оптимальный уровень триглицеридов и холестерина важен для лёгочного сурфактанта, который на 80–85% состоит из липидов [10]. Установлена прямая корреляционная связь между содержанием триглицеридов и тяжестью повреждения лёгких при остром респираторном дистресс-синдроме. Данная связь может быть обусловлена нарушением функции альвеолоцитов II типа — продуцентов сурфактанта, а также подавлением активности липазы [10].

Кроме того, липиды, а именно фосфолипиды, учувствуют в процессах маточного сокращения. Из фосфолипидов под действием фосфолипазы А2 образуется арахидоновая кислота. Затем при воздействии циклооксигеназы на арахидоновой кислоте образуются липидные биологически активные вещества — простагландины, которые стимулируют маточные сокращения [1, 2]. Следовательно, роды в условиях гипоксии плода могут осложняться первичной или вторичной слабостью родовой деятельности [2, 4].

При анализе печёночных аминотрансфераз (аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы) статистически значимых различий выявлено не было: уровень аланинаминотрансферазы составил 10,8±4,5 ед./л в основной группе и 9,9±3,8 ед./л в контрольной группе (р=0,2905), аспартатаминотрансферазы — 27,9±2,3 ед./л в основной и 31,5±6,8 ед./л в контрольной (р=0,4069).

При оценке содержания С-реактивного белка в ОПВ отмечен высокий его показатель как в контрольной, так и в основной группе по сравнению с нормой в сыворотке крови (см. ~~~~~~~~табл. 1). По данным других авторов, С-реактивный белок в ОПВ — весьма чувствительный показатель, и стимулом к его росту становится физическая нагрузка, в том числе схватки и потуги [3].

Молочная кислота (лактат) — продукт анаэробного гликолиза пирувата под действием лактатдегидрогеназы. Источниками лактата служат поперечнополосатая мускулатура, головной мозг, эритроциты. Эндогенное образование лактата происходит при снижении тканевой перфузии и оксигенации с переходом на анаэробный гликолиз, происходят накопление молочной кислоты, изменение рН в сторону закисления, как следствие развивается метаболический ацидоз [6, 11]. В данном исследовании зафиксировано, что в основной группе показатели лактата были выше, чем в контрольной (3,5±1,2 и 3,1±0,9 ммоль/л; р=0,0035). Исследование АЖ в родах с целью диагностики дистресса плода менее травматично и опасно для плода, чем забор крови из предлежащей части плода [6, 12].

Выводы

  1. Биохимический состав околоплодных вод отражает состояние плода в родах, в связи с чем актуальным и доступным методом служит исследование амниотической жидкости.
  2. Состав амниотической жидкости подвергается следующим изменениям: при дистрессе плода происходят достоверные изменения некоторых биохимических показателей амниотической жидкости по сравнению с роженицами без признаков дистресса плода — снижение уровня триглицеридов и холестерина, активности γ-глутамилтранспептидазы, нарастание уровня лактата, глюкозы и мочевины.

 

Участие авторов. И.Б.Ф. — руководитель проекта; А.Ю.Л., Ю.Н.Ф. и Л.А.Ф. — разработка дизайна исследования; А.Ю.Л. и Н.А.С. — сбор материала и анализ данных; А.Ю.Л. и С.А.Г. — написание рукописи.
Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

 

×

About the authors

I B Fatkullina

Bashkir State University

Email: lazarevaayu@mail.ru
Russian Federation, Ufa, Russia

A Yu Lazareva

Bashkir State University

Author for correspondence.
Email: lazarevaayu@mail.ru
Russian Federation, Ufa, Russia

Yu N Fatkullina

Bashkir State University

Email: lazarevaayu@mail.ru
Russian Federation, Ufa, Russia

L A Faizullina

Bashkir State University

Email: lazarevaayu@mail.ru
Russian Federation, Ufa, Russia

N A Stecenko

Bashkir State University

Email: lazarevaayu@mail.ru
Russian Federation, Ufa, Russia

S A Galeeva

Bashkir State University

Email: lazarevaayu@mail.ru
Russian Federation, Ufa, Russia

References

  1. Sаvel'eva G.M., Shаlina R.I., Sichinava L.G., Pаnina O.B., Kurtser M.A. Akusherstvo. (Obstetrics.) M.: GEOTAR-Media. 2018; 576 р. (In Russ.)
  2. Radzinskii V.E., Fuks A.M. Akusherstvo. (Obstetrics.) M.: GEOTAR-Media. 2016; 1020 р. (In Russ.)
  3. Акушерство. Национальное руководство. Под ред. Г.М. Савельевой. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ГЭОТАР-­Медиа. 2019; 1080 с. [Аkusherstvo. Natsio­nal'noe rukovodstvo. (Obstetrics. National guidelines.) Ed. by G.M. Savel'evoi. Revised and Enlarged 2nd Edition M.: GEOTAR-Media. 2019; 1080 р. (In Russ.)]
  4. Mel'nik E.V., Maloletkina O.L., Shilkina E.V. Biochemical parameters of amniotic fluid in fetal distress during delivery. Zhurnal akusherstva i zhens­kikh bolezney. 2016; (5): 33–40. (In Russ.) doi: 10.17816/JOWD65533-40.
  5. Sorokina S.E. Vnutrimatochnaya gipoksiya ploda. (Intrauterine fetal hypoxia.) M.: Direkt-Media. 2012; 90 р. (In Russ.) doi: 10.23681/87304.
  6. Popovtseva A.V., Burkova T.V., Suzopov E.V., Yartsev A.A., Remneva O.V., Korenovskii Yu.V. The concentration of lactate in amnio­tic fluid in delivery under physiological course of pregnancy. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2016; 61 (6): 356–358. (In Russ.) doi: 10.18821/0869-2084-2016-61-6-356-358.
  7. Ginekologiya. Natsio­nal'noe rukovodstvo. (Gynecology. National guidelines.) Ed. by G.M. Savel'evoi. Revised and Enlarged 2nd Edition. M.: GEOTAR-Media. 2017; 1008 р. (In Russ.)
  8. Artyomenko V.V. Diagnostic value of clinical-laboratory research of amnione liquid at the physiological and patholo­gical course of pregnancy. Zdorov'e zhenshchiny. 2013; (5): 87–97. (In Russ.)
  9. Bebeshko O.I., Khvorostukhina N.F., Kamalyan S.A., Trushina O.V., Gribova S.N. Perinatal outcomes in meconial color of amniotic fluid. Modern problems of science and education. 2017; (5): 72. (In Russ.)
  10. Perepelitsa S.A., Sednev O.V. Pathogenetic role of cholesterol and triglyceride metabolic disturbances in the development of critical conditions. ­Obshchaya reanimatologiya. 2015; 11 (5): 67–74. (In Russ.) doi: 10.15360/1813-9779-2015-5-67-74.
  11. Mochalova M.N., Mudrov V.A., Mudrov A.A. Amniotic fluid composition and its role in perinatal pathology. Zhurnal akusherstva i zhenskikh bolezney. 2019; 68 (2): 95–108. (In Russ.) doi: 10.17816/JOWD68295-108.
  12. Combs C.A., Gravett M., Garite T.J., Hickok D.E., Lapidus J., Porreco R., Rael J., Grove T., Morgan T.K., Clewell W., Miller H., Luthy D., Pereira L., Nageotte M., Robilio P.A., Fortunato S., Simhan H., Baxter J.K., Amon E., Franco A., Trofatter K., Heyborne K. Amniotic fluid infection, inflammation, and colonization in preterm labor with intact membranes. Am. J. Obstet. Gynecol. 2014; 210 (2): 125.e1–125.e15. doi: 10.1016/j.ajog.2013.11.032.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

© 2021 Eco-Vector