Endothelial dysfunction in the mother–placenta–fetus system after a new coronavirus infection SARS-CoV-2: An open prospective cross-sectional study

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Generalized endotheliopathy in SARS-CoV-2 is associated with the release of the vasoactive peptide endothelin-1, which stimulates the activation of both the plasma and platelet clotting pathways. It is believed that endothelin-1 is one of the most potent vasopressors of the human cardiovascular system and has a strong pressor and thrombogenic effect on many vessels, including in the mother–placenta–fetus system.

Aim. To study endothelial dysfunction in pregnant women with new coronavirus infection SARS-CoV-2.

Materials and methods. An open-label prospective continuous cross-sectional study enrolled 96 patients who survived COVID-19 at various gestational ages. Depending on the severity of the underlying disease, patients were divided into groups: Group 1 (n=18) included patients with mild SARS-CoV-2 coronavirus infection, Group 2 (n=56) included women with moderate severity, Group 3 (n=22) included patients with severe COVID-19. The control group consisted of 100 pregnant women who had no COVID-19 or signs of acute respiratory viral infection. In all groups, endothelin-1 levels were determined by enzyme-linked immunosorbent assay.

Results. In pregnant women with no COVID-19 and patients after mild COVID-19, the level of endothelin-1 corresponds to the reference values; in pregnant women with moderate and severe underlying disease, the level of endothelin-1 was 2.0–4.0 pmol/L. It reflects the increased activity of the endothelium in the uterine bloodstream and blood vessels in the mother–placenta–fetus system. Placental insufficiency in women after COVID-19 is caused by endothelial dysfunction that triggers vasospasm and increased vascular resistance in the uterine arteries (r=0.8; p<0.01).

Conclusion. The diagnosis of endothelial dysfunction in the mother–placenta–fetus system after COVID-19 can be helpful in the prediction and prevention of vascular complications, both placental, associated with great obstetrical syndromes (premature birth, intrauterine growth retardation, preeclampsia, antenatal fetal death), and extraplacental ones (arterial and venous thrombosis).

About the authors

Irina V. Medyannikova

Omsk State Medical University

Author for correspondence.
Email: mediren@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6892-2800

D. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

Russian Federation, Omsk

Yuliya Ch. Kuklis

Omsk State Medical University; Infectious Disease Clinical Hospital №2

Email: miss.kuklis@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4155-0597

Graduate Student

Russian Federation, Omsk; Moscow

Irina V. Saveljeva

Omsk State Medical University

Email: savelyeva_iv_omsk@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9342-7342

D. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

Russian Federation, Omsk

Galina B. Beznoshchenko

Omsk State Medical University

Email: akusheromsk@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6795-1607

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Omsk

Elena G. Galyanskaya

Omsk State Medical University

Email: galaynskaya@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9603-7363

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Omsk

Olga Yu. Tsygankova

Omsk State Medical University

Email: olts74@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3553-055X

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Omsk

Evgeny G. Prodanchuk

Omsk State Medical University

Email: ompeg@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4498-5836

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Omsk

Elena A. Bukharova

Omsk State Medical University

Email: buxarova88@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6093-3721

Assistant

Russian Federation, Omsk

Natalya V. Nosova

Omsk State Medical University

Email: Natalya-nosova-85@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2362-5367

Assistant

Russian Federation, Omsk

Pavel V. Davidov

Omsk State Medical University

Email: pavada2@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6867-7024

Assistant

Russian Federation, Omsk

References

  1. Swartz DA, Graham AL. Potential Maternal and Infant Outcomes from (Wuhan) Coronavirus 2019-nCoV (SARSCoV-2) Infecting Pregnant Women: Lessons from SARS, MERS, and Other Human Coronavirus Infections. Viruses. 2020:12(2):194.
  2. Wastnedge EAN, Reynolds RM, van Boeckel SR, et al. Pregnancy and COVID-19. Physiol Rev. 2021;101(1):303-18. doi: 10.1152/physrev.00024.2020
  3. Davenport AP, Hyndman KA, Dhaun N, et al. Endothelin. Pharmacol Rev. 2016;68(2):357-418.
  4. Stow LR, Jacobs ME, Wingo CS, Cain BD. Endothelin-1 gene regulation. FASEB J. 2011;25:16-28.
  5. Dashwood MR, Loesch A. Endothelin-1, endothelin receptor antagonists, and vein graft occlusion in coronary artery bypass surgery: 20 years on and still no journey from bench to bedside. Can J Physiol Pharmacol. 2020;98(9):570-8.
  6. Liu H, Wang LL, Zhao SJ, et al. Why are pregnant women susceptible to COVID-19? An immunological viewpoint. J Reprod Immunol. 2020;139:103122.
  7. Khan MA, Khan N, Mustagir G, et al. COVID-19 infection during pregnancy: a systematic review to summarize possible symptoms, treatments, and pregnancy outcomes. medRxiv. 2020. doi: 10.1101/2020.03.31.20049304
  8. Yan J, Guo J, Fan C, et al. Coronavirus disease 2019 (COVID-19) in pregnant women: a report based on 116 cases. Am J Obstet Gynecol. 2020;223(1):111.e1-4.
  9. Chen L, Li Q, Zheng D, et al. Clinical characteristics of pregnant women with Covid-19 in Wuhan, China. N Engl J Med. 2020;382(25):e100.
  10. Novoa RH, Quintana W, Llancarí P, et al. Maternal clinical characteristics and perinatal outcomes among pregnant women with coronavirus disease 2019. A systematic review. Travel Med Infect Dis. 2021;39:101919.
  11. Беженарь В.Ф., Зазерская И.Е., Беттихер О.А., и др. Спорные вопросы акушерской тактики при ведении беременности и родоразрешении пациенток с новой коронавирусной инфекцией COVID-19. Акушерство и гинекология. 2020;5:13-21 [Bezhenar' VF, Zazerskaia IIe, Bettikher OA, et al. Spornyie voprosy akusherskoi taktiki pri vedenii beremennosti i rodorazreshenii patsiientok s novoi koronavirusnoi infektsiiei COVID-19. Akusherstvo i ginekologiia. 2020;5:13-21 (in Russian)].
  12. Diriba K, Awulachew E, Getu E. The effect of coronavirus infection (SARS-CoV-2, MERS-CoV and SARS-CoV) during pregnancy and the possibility of vertical maternal-fetal transmission: a systematic review and meta-analysis. Eur J Med Res. 2020;25(1):39. doi: 10.1186/s4001-020-0439-w
  13. Белокриницкая Т.Е., Артымук Н.В., Филиппов О.С., Фролова Н.И. Клиническое течение, материнские и перинатальные исходы новой коронавирусной инфекции COVID-19 у беременных Сибири и Дальнего Востока. Акушерство и гинекология. 2020;2:48-54 [Belokrinitskaya TE, Artymuk NV, Filippov OS, Frolova NI. Klinicheskoie techeniie, materinskiie i perinatal'nyie iskhody novoi koronavirusnoi infektsii COVID-19 u beremennykh Sibiri i Dal'nego Vostoka. Akusherstvo i ginekologiia. 2020;2:48-54 (in Russian)].
  14. Jafari M, Pormohammad A, Sheikh Neshin SA, et al. Clinical characteristics and outcomes pregnant women with COVID-19 and comparison with control patients: A systematic review and meta-analysis. Rev Med Virol. 2021;31(5):1-16. doi: 10.1002/rmv.2208
  15. Haffke M, Freitag H, Rudolf G, et al. Endothelial dysfunction and altered endothelial biomarkers in patients with post-COVID-19 syndrome and chronic fatigue syndrome (ME/CFS). J Transl Med. 2022;20(1):138. doi: 10.1186/s12967-022-03346-2
  16. Stow LR, Jacobs ME, Wingo CS, Cain BD. Endothelin-1 gene regulation. Faseb J. 2011;25(1):16-28. doi: 10.2174/1570161111311050004
  17. Karakus S, Bozoklu Akkar O, Yildiz C, et al. Serum levels of ET-1, M30, and angiopoietins-1 and -2 in HELLP syndrome and preeclampsia compared to controls. Arch Gynecol Obstet. 2016;293(2):351-9. doi: 10.1007/s00404-015-3803-1

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The level of endothelin-1 in pregnant women after COVID-19, depending on the course of the underlying disease.

Download (70KB)

Copyright (c) 2023 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».