Διερεύνηση της έκφρασης στον πλακούντα των γονιδίων της πλακουντιακής αυξητικής ορμόνης (hPGH), του ινσουλινοειδούς αυξητικού παράγοντα-ένα (IGF-1) και των δεσμευτικών αυτού πρωτεϊνών ένα (IGFBP-1) και τρία (IGFBP-3) στην προεκλαμψία και την υπολειπόμενη ενδομήτρια ανάπτυξη

Abstract

Introduction: The pathophysiologic mechanisms leading to deterioration of intrauterine growth are poorly understood. hPGH and a variety of growth factors are implicated in normal fetal development. hPGH is the primary (and from midgestation and beyond the unique) growth hormone in human gestation. It is an essential mitogen leading to cell proliferation differentiation and finally organ formation. It also promotes oxygen glucose nutrient and substrate transfer from the mother to the fetus across the placenta. Most of the actions of hPGH are exercised indirectly through regulation of IGF-1 activity hPGH and IGF-1 form an endocrine axis that controls fetal growth and enables maternal metabolism adjust to gestation in favor of the fetus. Aim of study: To evaluate the expression of hPGH, IGF-1, IGFBP-1 and IGFBP-3 genes in placentas from human pregnancies complicated by IUGR. Materials and methods: Our study group comprised of term placentas from 47 IUGR pregnancies not related with preeclampsia chromosomal anomalies or intrauterine infections of the fetus. As control group we used 37 placentas from pregnancies that resulted in the birth of healthy singleton children with birth weight appropriate for gestational age and gender qRT-PCR was applied for the evaluation of the genes expression status. The expression status of the genes of interest was compared with 8 already published databases. Results: The mRNA expression levels of the genes hPGH, IGF-1 and IGFBP-1 were significantly lower vs the controls (p=0.003 p=0.049 and p=0.001 respectively). The mRNA expression levels of IGFBP-3 gene were also lower compared to controls however the difference was not statistically significant. All the genes of interest exhibited significant co-expression patterns both in IUGR (p<0.01) and control (p<0.05) pregnancies. Conclusion: We demonstrated hPGH and IGF-1 mRNA down-regulation in IUGR associated placentas. Whether these findings are the cause of the deterioration of growth in utero or whether they accompany other pathogenetic mechanisms of IUGR requires further investigation.

Σκοπός: Η αιτιοπαθογένεια της ενδομήτριας υπολειπόμενης εμβρυϊκής ανάπτυξης (IUGR) παραμένει σε μεγάλο βαθμό άγνωστη. Η πλακουντιακή αυξητική ορμόνη (hPGH) και μια σειρά αυξητικών παραγόντων συμμετέχουν στη φυσιολογική εμβρυϊκή ανάπτυξη ενώ μεταβολές των συγκεντρώσεών τους στη μητρική και εμβρυϊκή κυκλοφορία έχουν παρατηρηθεί σε IUGR κυήσεις. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της έκφρασης στον πλακούντα των γονίδιων της hPGH του ινσουλινοειδούς αυξητικού παράγοντα 1 (IGF-1) και των δεσμευτικών αυτού πρωτεϊνών 1 (IGFBP-1) και 3 (IGFBP-3) σε κυήσεις με ενδομήτρια καθυστέρηση της εμβρυϊκής ανάπτυξης. Υλικό και Μέθοδος: Εξετάσθηκαν ιστοτεμάχια πλακούντα από 47 κυήσεις με IUGR (ομάδα μελέτης) μη σχετιζόμενης με προεκλαμψία γενετικά νοσήματα ή λοιμώξεις καθώς και από 37 κυήσεις με ομαλή έκβαση και φυσιολογικού βάρους γέννησης νεογνά (ομάδα ελέγχου). Η διάγνωση της ενδομήτριας καθυστέρησης της ανάπτυξης (βάρος σώματος <5η ΕΘ για την ηλικία κύησης) έγινε με διαδοχικούς υπερηχογραφικούς ελέγχους. Η μοριακή επεξεργασία των δειγμάτων περιελάμβανε αρχικά ομογενοποίηση αυτών και ακολούθως εφαρμογή της μεθόδου RT-PCR με τη χρησιμοποίηση ειδικά σχεδιασμένων εκκινητών (primers) με στόχο την ποσοτική ανίχνευση της έκφρασης των υπό εξέταση γονιδίων. Αποτελέσματα: Τα επίπεδα έκφρασης τριών από τα τέσσερα γονίδια που μελετήθηκαν βρέθηκαν ελαττωμένα στους πλακούντες των IUGR κυήσεων σε σύγκριση με τις φυσιολογικές κυήσεις hPGH (Ρ=0 003), IGF1 (Ρ=0.049) και IGFBP1 (Ρ=0.001). Τα επίπεδα έκφρασης της IGFBP-3 ήταν επίσης ελαττωμένα στις IUGR κυήσεις, χωρίς ωστόσο οι διαφορές να είναι στατιστικά σημαντικές. Ανάλυση συσχέτισης ανέδειξε την παρουσία στατιστικά σημαντικών προτύπων γονιδιακής συνέκφρασης (co-expression patterns) στα υπο μελέτη γονίδια τόσο στις IUGR κυήσεις όσο και στις φυσιολογικές. Συζήτηση: Σε κυήσεις με ενδομήτρια καθυστέρηση της εμβρυϊκής ανάπτυξης παρατηρούνται ελαττωμένα επίπεδα hPGH - ορμόνης που προάγει την προσαρμογή του μητρικού μεταβολισμού στην εγκυμοσύνη και ρυθμίζει έμμεσα την εμβρυϊκή ανάπτυξη μέσω του ελέγχου της μεταφοράς οξυγόνου γλυκόζης και αμινοξέων από τον πλακούντα καθώς και μέσω άλλων μηχανισμών. Οι παραπάνω επιδράσεις της hPGH ευοδώνονται μέσω της ρύθμισης των επίπεδων του IGF-1 του οποίου τα επίπεδα έκφρασης στον πλακούντα βρέθηκαν επίσης ελαττωμένα στην παρούσα μελέτη. Κατά πόσο οι αλλαγές αυτές αποτελούν πρωτογενή αίτια που οδηγούν σε IUGR ή συνοδεύουν άλλους υποκείμενους μηχανισμούς παθολογικής εμβρυϊκής ανάπτυξης αποτελεί αντικείμενο περαιτέρω έρευνας.