Серотонин и циклическая организация сна у доношенных новорожденных детей с задержкой внутриутробного развития
- Авторы: Зверева Н.А.1, Милютина Ю.П.1, Арутюнян А.В.1, Евсюкова И.И.1
-
Учреждения:
- Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
- Выпуск: Том 71, № 6 (2022)
- Страницы: 5-14
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://ogarev-online.ru/jowd/article/view/125981
- DOI: https://doi.org/10.17816/JOWD112611
- ID: 125981
Цитировать
Аннотация
Обоснование. Высокая частота неврологических и психических заболеваний у детей с задержкой внутриутробного развития указывает на необходимость изучения специфических маркеров нарушений функционального развития мозга плода, в частности состояния серотонинэргической системы, играющей ключевую роль в морфофункциональном развитии мозга в раннем онтогенезе.
Цель работы — изучить содержание серотонина у доношенных новорожденных детей с задержкой внутриутробного развития в сопоставлении с количественной и качественной характеристиками сна.
Материалы и методы. Основную группу составили 26 новорожденных детей, внутриутробное развитие которых проходило в условиях хронической плацентарной недостаточности, что привело к формированию асимметричной формы задержки внутриутробного развития. Контрольная группа состояла из 72 здоровых новорожденных от здоровых матерей без осложнений беременности. Дети каждой из групп разделены на три подгруппы в зависимости от гестационного возраста: I — 37, II — 38, III — 39–40 нед. У всех детей через 7–12 ч после рождения регистрировали электрополиграмму сна электроэнцефалографом фирмы «Мицар» (Россия) и проводили ее количественный и качественный анализы, выделяя ортодоксальную фазу, парадоксальную фазу и недифференцированное состояние. Содержание серотонина определяли в богатой тромбоцитами плазме крови из вены пуповины после рождения ребенка, а также в тромбоцитарной взвеси, приготовленной из венозной крови, взятой в первые сутки жизни. О содержании серотонина в тромбоцитах судили по показателю, полученному в результате деления количества серотонина в тромбоцитарной взвеси на уровень тромбоцитов. Количество серотонина определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимическим детектированием. Статистический анализ проводили с использованием программы Statistica 6 (StatsoftInc, США).
Результаты. У новорожденных с задержкой внутриутробного развития установлены низкое содержание серотонина в богатой тромбоцитами плазме и тромбоцитах, отсутствие характерного для нормы его увеличения в период с 37-й до 39-й недели внутриутробного развития и нарушение генетической программы формирования циклической организации сна.
Выводы. Оценка состояния серотонин-продуцирующей системы головного мозга в сопоставлении со структурой сна новорожденного может служить диагностическим маркером поражения мозга и обоснованием необходимости своевременного применения нейропротекции.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Наталья Александровна Зверева
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: tata-83@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-1220-1147
Россия, Санкт-Петербург
Юлия Павловна Милютина
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: milyutina1010@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1951-8312
SPIN-код: 6449-5635
Scopus Author ID: 24824836300
ResearcherId: AAE-6182-2019
канд. биол. наук
Россия, Санкт-ПетербургАлександр Вартанович Арутюнян
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: alexarutiunjan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0608-9427
Scopus Author ID: 6506430871
д-р биол. наук, профессор, засл. деят. науки РФ
Россия, Санкт-ПетербургИнна Ивановна Евсюкова
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Автор, ответственный за переписку.
Email: eevs@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4456-2198
SPIN-код: 4444-4567
д-р мед. наук, профессор
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Öztürk H.N.O., Türker P.F. Fetal programming: could intrauterin life affect health status in adulthood? // Obstet. Gynecol. Sci. 2021. Vol. 64. No. 6. P. 473–483. doi: 10.5468/ogs.21154
- Olfson M., Blanco C., Wang S., et al. National trends in the mental health care of children, adolescents, and adults by office-based physicians // JAMA Psychiatry. 2014. Vol. 71. No. 1. P. 81–90. doi: 10.1001/jamapsychiatry.2013.3074
- Gumusoglu S.B., Chilukuri A.S.S., Santillan D.A., et al. Neurodevelopmental outcomes of prenatal preeclampsia exposure // Trends Neurosci. 2020. Vol. 43. No. 4. P. 253–268. doi: 10.1016/j.tins.2020.02.003
- Евсюкова И.И. Церебральные нарушения и последствия при задержке внутриутробного развития доношенного ребенка: роль окислительного стресса и мелатонина // Физиология человека. 2022. Т. 48. № 3. С. 1–7. doi: 10.31857/S0131164622030055
- Morris G., Fernandes B.S., Puri B.K., et al. Leaky brain in neurological and psychiatric disorders: drivers and consequences // Aust. N. Z. J. Psyhiatry. 2018. Vol. 52. No. 10. P. 924–948. doi: 10.1177/0004867418796955
- Wang Y., Fu W., Liu J. Neurodevelopment in children with intrauterine growth restriction: adverse effects and interventions // J. Matern. Fetal. Neonatal. Med. 2016. Vol. 29. No. 4. P. 660–668. doi: 10.3109/14767058.2015.1015417
- Nardozza L.M., Caetano A.C., Zamarian A.C., et al. Fetal growth restriction: current knowledge // Arch. Gynecol. Obstet. 2017. Vol. 295. No. 5. P. 1061–1077. doi: 10.1007/s00404-017-4341-9
- Hartkopf J., Schleger F., Keune J., et al. Impact of intrauterine growth restriction on cognitive and motor development at 2 years of age // Front. Physiol. 2018. Vol. 9. doi: 10.3389/fphys.2018.01278
- Sacchi C., Marino C., Nosarti C., et al. Association of intrauterine growth restriction and small for gestational age status with childhood cognitive outcomes: a systematic review and meta-analysis // JAMA Pediatr. 2020. Vol. 174. No. 8. P. 772–781. doi: 10.1001/jamapediatrics.2020.1097
- Korkalainen N., Partanen L., Rasanen L., et al. Fetal hemodynamics and language skills in primary schoolaged children with fetal growth restriction: a longitudinal study // Early Hum. Dev. 2019. Vol. 134. P. 34–40. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2019.05.019
- Baschat A.A. Neurodevelopment after fetal growth restriction // Fetal Diagn. Ther. 2014. Vol. 36. No. 2. P. 136–142. doi: 10.1159/000353631
- Armengaud J.B., Yzydorczyk. C., Siddeek B., et al. Intrauterine growth restriction: Clinical consequences on health and disease at adulthood // Reprod. Toxicol. 2021. Vol. 99. P. 168–176. doi: 10.1016/j.reproto.2020.10.005
- Kepser L.J., Homberg J.R. The neurodevelopmental effects of serotonin: a behavioural perspective // Behav. Brain Res. 2015. Vol. 277. P. 3–13. doi: 10.1016/j.bbr.2014.05.022
- Сидорова И.С., Никитина Н.А., Унанян А.Л., и др. Развитие головного мозга плода и влияние пренатальных повреждающих фкторов на основные этапы нейрогенеза // Российский вестник акушера-гинеколога. 2022. Т. 22. № 1. С. 35–44. doi: 10.17116/rosakush20222201135
- Jenkins T.A., Nguyen J.C., Polglaze K.E., et al. Influence of tryptophan and serotonin on mood and cognition with a possible role of the gut-brain axis // Nutrients. 2016. Vol. 8. No. 1. doi: 10.3390/nu8010056
- Евсюкова И.И. Фoрмирование циклической организации сна в раннем онтогенезе при различных условиях внутриутробного развития ребенка // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2013. Т. 99. № 2. С. 166–174.
- Oreland L., Hallman J. Blood platelets as a peripheral marker for the central serotonin system // Nordisk Psykiatrisk Tidsskrift. 1989. Vol. 43. Suppl. 20. P. 43–51. doi: 10.3109/08039488909100833
- Anderson G.M., Czarkowski K., Ravski N., et al. Platelet serotonin in newborns and infants: ontogeny, heritability, and effect of in utero // Ped. Res. 2004. Vol. 56. No. 3. P. 418–422. doi: 10.1203/01.PDR.0000136278.23672.A0
- Hazra M., Benson S., Sandler M. Blood 5-hydroxytryptamine levels in the newborn // Arch. Dis. Child. 1965. Vol. 40. No. 213. P. 513–515. doi: 10.1136/adc.40.213.513
- Евсюкова И.И., Ковальчук-Ковалевская О.В., Маслянюк Н.А., и др. Особенности циклической организации сна и продукции мелатонина у доношенных новорожденных детей с задержкой внутриутробного развития // Физиология человека. 2013. T. 39. № 6. C. 63–71. doi: 10.7868/S0131164613060040
- Рюкерт Е.Н. Особенности функционирования серотонинергической и опиодной систем у детей первых месяцев жизни с гипоксически ишемическим поражением ЦНС, взаимосвязь с темпераментом: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Москва, 2007. [дата обращения 12.11.2022]. Доступно по ссылке: https://www.dissercat.com/content/osobennosti-funktsionirovaniya-serotoninergicheskoi-i-opiodnoi-sistem-u-detei-pervykh-mesyat
- Бережанская С.Б., Лукьянова Е.А. Уровень биогенных аминов в крови детей с перинатальным гипоксически-ишемическим и травматическим поражением ЦНС // Педиатрия. 2002. Т. 81. № 1. С. 23–26.
- Михеева И.Г., Рюкерт Е.Н., Брусов О.С., и др. Содержание серотонина в сыворотке крови новорожденных детей с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2008. Т. 87. № 1. C. 40–44.
- Gall V., Košec V., Vraneš H.S., et al. Platelet serotonin concentration at term pregnancy and after birth: physiologic values for Croatian population // Coll. Antropol. 2011. Vol. 35. No. 3. P. 715–718.
- Фурс В.В., Дорошенко Е.М. Некоторые показатели обмена триптофана при физиологически протекающей беременности // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2011. № 4. C. 36–38.
- Field T., Diego M., Hernandez-Reif M., et al. Prenatal serotonin and neonatal outcome: brief report // Infant. Behav. Dev. 2008. Vol. 31. No. 2. P. 316–320. doi: 10.1016/j.infbeh.2007.12.009
- Rosenfeld C.S. Placental serotonin signaling, pregnancy outcomes, and regulation of fetal brain development† // Biol. Reprod. 2020. Vol. 102. No. 3. P. 532–538. doi: 10.1093/biolre/ioz204
- Kliman H.J., Quaratella S.B., Setaro A.C., et al. Pathway of maternal serotonin to the human embryo and fetus // Endocrinology. 2018. Vol. 159. No. 4. P. 1609–1629. doi: 10.1210/en.2017-03025
- Balija M., Bordukalo-Niksic T., Mokrovic G., et al. Serotonin level and serotonin uptake in human platelets: a variable interrelation under marked physiological influences // Clin. Chim. Acta. 2011. Vol. 412. No. 3–4. P. 299–304. doi: 10.1016/j.cca.2010.10.024
- Brenner В., Harney J.T., Ahmed B.A., et al. Plasma serotonin levels and the platelet serotonin transporter // J. Neurochem. 2007. Vol. 102. No. 1. P. 206–215. doi: 10.1111/j.1471-4159.2007.04542.x
- Bakovic P., Kesic M., Peric M., et al. Differential serotonin uptake mechanisms at the human maternal-fetal interface // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. No. 15. doi: 10.3390/ijms22157807
- Forstner D., Guettler J., Gauster M. Changes in maternal platelet physiology during gestation and their interaction with trophoblasts // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. No. 19. doi: 10.3390/ijms221910732
- Mercado C.P., Kilic F. Molecular mechanisms of SERT in platelets: regulation of plasma serotonin levels // Mol. Interv. 2010. Vol. 10. No. 4. P. 231–241. doi: 10.1124/mi.10.4.6
- Ye W., Xie L., Li C., et al. Impaired development of fetal serotonergic neurons in intrauterine growth restricted baboons // J. Med. Primatol. 2014. Vol. 43. No. 4. P. 284–287. doi: 10.1111/jmp.12116
- Laurent L., Deroy K., St-Pierre J., et al. Human placenta express both peripheral and neuronal isoform of tryptophan hydroxylase // Biochime. 2017. Vol. 140. P. 159–165. doi: 10.1016/j.biochi.2017.07.008
- Bonnin A., Goeden N., Chen K., et al. A transient placental source of serotonin for the fetal forebrain // Nature. 2011. Vol. 472. No. 7343. P. 347–350. doi: 10.1038/nature09972
- Sundström E., Kölare S., Souverbie F., et al. Neurochemical differentiation of human bulbospinal monoaminergic neurons during the first trimester // Brain Res. Dev. Brain. Res. 1993. Vol. 75. No. 1. P. 1–12. doi: 10.1016/0165-3806(93)90059-36
- Verney C., Lebrand C., Gaspar P. Changing distribution of monoaminergic markers in the developing human cerebral cortex with special emphasis on the serotonin transporter // Anat. Rec. 2002. Vol. 267. No. 2. P. 87–93. doi: 10.1002/ar.10089
- Ranzil S., Walker D.W., Borg A.J., et al. The relationship between the placental serotonin pathway and fetal growth restriction // Biochimie. 2019. Vol. 161. P. 80–87. doi: 10.1016/j.biochi.2018.12.016
- Yang C.J., Tan H.P., Du Y.J. The developmental disruptions of serotonin signaling may involved in autism during early brain development // Neuroscience. 2014. Vol. 267. P. 1–10. doi: 10.1016/j.neuroscience.2014.02.021
- Brummelte S., Mc Glanaghy E., Bonnin A., et al. Developmental changes in serotonin signaling: implications for early brain function, behavior and adaptation // Neuroscience. 2017. Vol. 342. P. 212–231. doi: 10.1016/j.neuroscience.2016.02.037
- Насырова Д.И., Сапронова А.Я., Балбашев А.В., и др. Развитие центральной и периферической серотонин-продуцирующих систем у крыс в онтогенезе // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2009. Т. 45. № 1. С. 68–74.
- Roland C.S., Hu J., Ren C.E., et al. Morphological changes of placental syncytium and their implications for the pathogenesis of preeclampsia // Cell. Mol. Life Sci. 2016. Vol. 73. No. 2. P. 365–376. doi: 10.1007/s00018-015-2069-x
- Gumusoglu S., Scroggins S., Vignato J., et al. The serotonin-immune axis in preeclampsia // Curr Hypertens Rep. 2022. Vol. 23. No. 7. P. 37.doi: 10.1007/s11906-021-01155-4
- Liu D., Gao Q., Wang Y., et al. Placental dysfunction: the core mechanism for poor neurodevelopmental outcomes in the offspring of preeclampsia pregnancies // Placenta. 2022. Vol. 126. P. 224–232. doi: 10.1016/j.placenta.2022.07.014
- Rosenfeld C.S. The placenta-brain-axis // J. Neurosci. Res. 2021. Vol. 99. No. 1. P. 271–283. doi: 10.1002/jnr.24603
- Shallie P.D., Naicker T. The placenta as a window to the brain: a review on the role of placental markers in prenatal programming of neurodevelopment // Int. J. Dev. Neurosci. 2019. Vol. 73. No. 1. P. 41–49. doi: 10.1016/j.ijdevneu.2019.01.003
- Chrzanowska B., Wańkowicz B., Prokopczyk J. Serotonin concentration in the rat fetal brain in experimental intrauterine dystrophy // Probl. Med. Wieku Rozwoj. 1984. Vol. 13. P. 193–197.
- Ye X., Shin B.C., Baldauf C., et al. Developing brain glucose transporters, serotonin, serotonin transporter and oxytocin receptor expressionin response to early life hypocaloric, hypercaloric dietary and air pollutant exposures // Dev. Neurosci. 2021. Vol. 43. No. 1. P. 27–42. doi: 10.1159/000514709
- Homberg J., Mudde J., Braam B., et al. Blood pressure in mutant rats lacking the 5-hydroxytryptamine transporter // Hypertension. 2006. Vol. 48. No. 6. P. 115–116. doi: 10.1161/01.HYP.0000246306.61289.d8
- Alenina N., Kikic D., Todiras M., et al. Growth retardation and altered autonomic control in mice lacking brain serotonin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009. Vol. 106. No. 25. P. 10332–10337. doi: 10.1073/pnas.0810793106
- Hanswijk S.I., Spoelder M., Shan L., et al. Gestational factors throughout fetal neurodevelopment: the serotonin link // Int. J. Mol. Sci. 2020. Vol. 21. No. 16. doi: 10.3390/ijms21165850
- Sato K. Placenta-derived hypo-serotonin situations in the developing forebrain cause autism // Med. Hypotheses. 2013. Vol. 80. No. 4. P. 368–372. doi: 10.1016/j.mehy.2013.01.002
- Sodhi M.S., Sanders-Bush E. Serotonin and brain development // Int. Rev. Neurobiol. 2004. Vol. 59. P. 111–174. doi: 10.1016/S0074-7742(04)59006-2
- Peirano P., Algarín C., Uauy R. Sleep-wake states and their regulatory mechanisms throughout early human development // J. Pediatr. 2003. Vol. 143. No. 4. P. 70–79. doi: 10.1067/s0022-3476(03)00404-9
- Uchitel J., Vanhatalo S., Austin T. Early development of sleep and brain functional connectivity in term-born and preterm infants // Pediatr. Res. 2022. Vol. 91. No. 4. P. 771–786. doi: 10.1038/s41390-021-01497-4
Дополнительные файлы
