Characteristics of the inflammatory response in pregnant women with very early preterm premature rupture of membranes

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Premature rupture of the membranes in the very early stages of pregnancy is an irreversible complication of pregnancy, leading in 100% of cases to premature delivery and the birth of children with extremely low (up to 1000 g) and low (up to 1500 g) birth weight. The course of pregnancy depends on the consequential outcomes of the genetically determined inflammatory response in the female body.

AIM: The aim of this study was to determine the characteristics of pro- and anti-inflammatory cytokine gene polymorphism, as well as local and systemic cytokine profiles in pregnant women with preterm premature rupture of membranes at 22–27 weeks 6 days of gestation.

MATERIALS AND METHODS: This prospective case-control study enrolled 120 pregnant women with a gestation period of 22–28 weeks. Group 1 consisted of 80 pregnant women with preterm premature rupture of membranes, and group 2 included 40 women with normal pregnancy. All pregnant women were analyzed for gene polymorphism of pro- and anti-inflammatory cytokines (IFNG: 874Т>А, IL10: −1082G>A, IL10: −592A>C, IL10: 819C>T, IL12B: −1188C>A, IL18: 137G>С, IL18: −607G>T, IL18: −656А>С, IL1β: −31T>C, IL1β: 3953C>T, IL1β: −511C>T, IL6: −174G>C, IL8: −251А>T, TNF: −238G>A, TNF: −308G>A), as well as local (in the lower reproductive tract: inflammation index level; IL1β, IL10, IL18, TNFα, TLR4, B2M messenger RNA expression levels) and systemic (blood interleukin-1β, -2, -6, -8, -10, -12β, -18, interferon gamma, tumor necrosis factor alpha levels) cytokine profiles.

RESULTS: In women with preterm premature rupture of membranes, the CC genotype is more often registered for the −137G>С polymorphism of the IL18 gene (χ2 = 37.4, р < 0.0001). In the blood of women in this group, interleukin-18, interferon gamma, and tumor necrosis factor alpha levels were higher [interleukin-18: 334 (267–384) pg/ml in group 1 and 209 (143–304) pg/ml in group 2 (р = 0.001); interferon gamma: 5.85 (4.8–7.0) pg/ml in group 1 and 3.4 (2.0–6,9) pg/ml in group 2 (р = 0.005); tumor necrosis factor alpha: 15.4 (13.5–23.7) pg/ml in group 1 and 12.6 (10.6–16.0) pg/ml in group 2 (р = 0.001)], while interleukin-10 levels were lower (6.8 (4.7–9.7) pg/ml in group 1 and 9.0 (6.6–13.6) pg/ml in group 2 (р = 0.016) compared to the control group. In the lower reproductive tract, pregnant women with preterm premature rupture of membranes had higher messenger RNA expression levels of pro-inflammatory cytokine genes (IL1β, TNFα), as well as TLR4 and B2M as compared to apparently healthy pregnant women. IL1β level was 5.83 (5.0–6.1) in group 1 and 4.69 (4.0–5.1) in group 2 (р = 0.034). TNFα level was 4.28 (3.8–4.9) in group 1 and 2.17 (1.9–3.2) in group 2 (р = 0.001). TLR4 level was 3.36 (2.6–4.3) in group 1 and 1.9 (1.4–2.2) in group 2 (р = 0.042). B2M level was 5.7 (5.0–6.3) in group 1 and 3.77 (2.9–4.3) in group 2 (р = 0.002).

CONCLUSIONS: Molecular genetic determination of preterm labor associated with very early preterm premature rupture of membranes was established, expressed in a selective potentiation increase in the production of a number of pro-inflammatory cytokines in the second trimester of pregnancy, which creates conditions that ensure the formation of morphofunctional disorders in the membranes with their subsequent failure.

About the authors

Natalya B. Kuznetsova

Rostov State Medical University

Email: lauranb@inbox.ru

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Rostov-on-Don

Maria P. Grishchuk (Dmitriyeva)

Pskov Clinical Perinatal Center

Email: dr.dmitrieva@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-2155-6668
SPIN-code: 2854-6366

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Pskov

Natalia G. Pavlova

Academician I.P. Pavlov First Saint Petersburg State Medical University

Email: ngp05@mail.ru

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, St. Petersburg

Elena V. Mashkina

D.I.Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University

Author for correspondence.
Email: lenmash@mail.ru

Dr. Sci. (Biol.), Assistant Professor

Russian Federation, Rostov-on-Don

References

  1. Radzinsky VE, Orazmuradov AA, Savenkova IV, et al. Preterm labour: an open problem in XXI century. Kuban Scientific Medical Bulletin. 2020;27(4):27–37. (In Russ.) doi: 10.25207/1608-6228-2020-27-4-27-37
  2. Timokhina EV, Lebedev VA, Karpova AM, et al. Premature rupture of the fetal membranes during premature pregnancy. Management: reality and prospects. V.F. Snegirev Archives of Obstetrics and Gynecology, Russian journal. 2021;8(2):93–100. (In Russ.) doi: 10.17816/2313-8726-2021-8-2-93-100
  3. Abdullayeva DK. Management of the unrelated pregnancy, complicated by the premature rupture of fruit shells. Avicenna. 2020;(69):4–6. (In Russ.)
  4. Knyazevа TP. Causes and risk factors of premature rupture membranes. Far Eastern Medical Journal. 2016;(2):128–135. (In Russ.)
  5. Koliado OV. Comparative evaluation of perinatal outcomes in active and expectant management of preterm pregnancy complicated by premature rupture of the membranes. Scientist. 2019;4(10):14. (In Russ.)
  6. Belotserkovtseva LD, Pankratov VV, Ivannikov SE, et al. Preterm prelabour rupture of membranes before 34 weeks. Choosing a safe latency period. Gynecology, Obstetrics and Perinatology. 2020;19(1):83–89. (In Russ.) doi: 10.20953/1726-1678-2020-1-83-89
  7. Gureva VA, Shadeeva YA, Chugunova TN. Risk factors for premature rupture of membranes at 22–34 weeks gestation. Modern Science: Actual Problems of Theory and Practice. Series: Natural and technical sciences. 2016;(8):84–92. (In Russ.)
  8. Huseynova GE, Khodzhaeva ZS. Clinical and anamnestic features of women with premature rupture of membranes during preterm birth. Obstetrics and Gynecology. 2019;(8):54–61. (In Russ.) doi: 10.18565/aig.2019.8.54-61
  9. Kuzmin VN. Antenatal outcomes in premature breaking of waters. Lechaschi Vrach. 2018;(3):34–39. (In Russ.)
  10. Muminova ZA, Dzhumaniyazov DD, Solieva UKh. Klinicheskie dannye beremennykh s prezhdevremennym razryvom plodnykh obolochek. Zhurnal teoreticheskoy i klinicheskoy meditsiny. 2020;(4):132–134. (In Russ.)
  11. Kan NE, Sannikova MV, Donnikov AE, et al. Clinical and molecular genetic risk factors for premature rupture of membranes. Obstetrics and Gynecology. 2013;(4):14–18. (In Russ.)
  12. Krukier II, Levkovich MA, Mikhelson AF, et al. The impact of impaired serum and amniotic fluid cytokine profiles on the risk of preterm delivery. Doctor.Ru. 2019;4(159):19–22. (In Russ.) doi: 10.31550/1727-2378-2019-159-4-19-22
  13. Dyatlova LI, Ermolaeva EI, Glukhova TN. Znachenie izmeneniy tsitokinovogo profilya v patogeneze prezhdevremennogo razryva plodnykh obolochek pri nedonoshennoy beremennosti. Innovatsionnaya nauka. 2015;(11-3):218–221. (In Russ.)
  14. Mikhaylov AV, Dyatlova LI, Chesnokova NP, et al. Changes in the cytokine profile of patients blood with premature rupture of amniotic membranes and their pathogenic significance. Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2013;9(2):225–229. (In Russ.)
  15. Shcherbakov VI, Pozdnyakov IM, Shirinskaya AV, et al. The role of pro-inflammatory cytokines in the pathogenesis of preterm labor and preeclampsia. Russian Bulletin of the Obstetrician-Gynecologist. 2020;20(2):15–21. (In Russ.) doi: 10.17116/rosakush20202002115
  16. Belousova VS, Svitich OA, Timokhina EV, et al. The polymorphism of the cytokine genes IL1B, TNF, IL1RA, and IL4 significantly increases the risk of preterm birth. Biochemistry. 2019;82(9):1281–1288. doi: 10.1134/S0320972519090069. (In Russ.)
  17. Rizvanova FF, Pikuza OI. Genetic diagnostics: polymorphism of cytokine genes. Practical Medicine. 2010;6(45):41–42. (In Russ.)
  18. Zhukоvets IV, Leshchenko OY, Andrievskaya IA, et al. The role of cytokines in the development of early pregnancy loss in women with a history of metabolic disorders. Acta Biomedica Scientifica. 2020;5(4):8–13. (In Russ.) doi: 10.29413/ABS.2020-5.4.1
  19. Krasny AM, Kan NE, Tyutyunnik VL, et al. Prediction of preterm birth by combined determination of cytokines and extracellular DNA. Obstetrics and Gynecology. 2019;(1):86–91. (In Russ.) doi: 10.18565/aig.2019.1.86-91
  20. Sergeeva AV, Katkova NYu, Bodrikova OI. Clinical and microbiological characteristics of the state of vaginal biocenosis among patients with preterm labor. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2020;19(1):51–57 (In Russ.) doi: 10.31631/2073-3046-2020-19-1-51-57
  21. Huseynova GE, Khodjaeva ZS, Muravyova VV. The role of the vaginal microbiota in early premature rupture of the membranes. Obstetrics and Gynecology. 2020;(1):20–25. (In Russ.) doi: 10.18565/aig.2020.1.20-25
  22. Yakushenko EV, Lopatnikova JA, Sennikov SV. IL-18 and immunity. Medical Immunology. 2005;7(4):355–364. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-2005-4-355-364
  23. Kaganova MA. Features of gene expression of Toll-like receptors in the placenta and fetal membranes during full-term pregnancy, complicated by premature rupture of membrane. Practical Medicine. 2021;19(2):55–60. (In Russ.) doi: 10.32000/20721757202125560
  24. Kuzmin VN, Adamyan LV. The problem of intrauterine infection in modern obstetric. Infectious Diseases: News, Opinions, Training. 2017;(3):32–36. (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure. Genotypic frequencies of the pro- and anti-inflammatory cytokine single nucleotide polymorphism genes in patients of the study groups

Download (408KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eсо-Vector

License URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

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».