Биомаркеры ангиогенеза как компонент прогностической модели формирования бронхолёгочной дисплазии у недоношенных детей

Введение. Ангиогенез сосудов лёгких является неотъемлемой частью формирования лёгочной ткани, способной к эффективному газообмену. Воздействие высоких концентраций кислорода, которому подвержены недоношенные дети, нарушает физиологический процесс формирования альвеол и подавляет ангиогенез, приводя к аномальному росту сосудов и интерстициальному фиброзу, лежащих в основе бронхолёгочной дисплазии (БЛД). Для предупреждения этой патологии профилактику необходимо начинать в ранние сроки. Для достижения этой цели требуется выявление новых доступных предикторов БЛД в неонатальном периоде.
Цель работы: определить эффективные предикторы БЛД у недоношенных новорождённых в структуре создания прогностической модели.
Материалы и методы. Обследовано 204 недоношенных ребёнка. Всем недоношенным детям был проведён анализ анамнестических и клинических параметров, продолжительности проведения различных методов респираторной терапии. У всех пациентов методом иммуноферментного анализа в сыворотке крови были определены концентрации 13 цитокинов — биомаркеров ангиогенеза.
Результаты. Установлено значение анамнестических факторов риска и продолжительности проводимой респираторной терапии в формировании БЛД у недоношенных детей. Определены 6 прогностически значимых биомаркеров ангиогенеза, изменения концентраций которых можно рассматривать как предикторы формирования БЛД у недоношенных детей: ангио­поэтин-1, ангиопоэтин-2, тромбоцитарный фактор роста ВВ, молекула адгезии тромбоцитов и эндотелиальных клеток-1, факторы роста эндотелия сосудов A и D.

недоношенные дети, ангиогенез, бронхолёгочная дисплазия, цитокины

1. Cui X., Fu J. Early prediction of bronchopulmonary dysplasia: can noninvasive monitoring methods be essential? ERJ Open Res. 2023; 9(2): 00621–2022. https://doi.org/10.1183/23120541.00621-2022

2. Селиверстова А.А., Давыдова И.В., Басаргина М.А., Фисенко А.П., Семикина Е.Л. Механизмы развития легочной гипертензии у детей с бронхолёгочной дисплазией. Доктор.Pу. 2022; 21(7): 35–40. https://doi.org/10.31550/1727-2378-2022-21-7-6-11 https://elibrary.ru/lllqsc

3. Galambos C., deMello D.E. Molecular mechanisms of pulmonary vascular development. Pediatr. Dev. Pathol. 2007; 10(1): 1–17. https://doi.org/10.2350/06-06-0122.1

4. Schittny J.C. Development of the lung. Cell Tissue Res. 2017; 367(3): 427–44. https://doi.org/10.1007/s00441-016-2545-0

5. Stevens R.P., Lee J.Y., Bauer N., Stevens T. Got oxygen? Studies on mesenchymal cell hypoxia inducible factor-1α in lung development. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2023; 69(4): 380–2. https://doi.org/10.1165/rcmb.2023-0247ED

6. Kindt A.S.D., Förster K.M., Cochius-den Otter S.C.M., Flemmer A.W., Hauck S.M., Flatley A., et al. Validation of disease-specific biomarkers for the early detection of bronchopulmonary dysplasia. Pediatr. Res. 2023; 93(3): 625–32. https://doi.org/10.1038/s41390-022-02093-w

7. Thomas W., Seidenspinner S., Kramer B.W., Kawczyńska-Leda N., Chmielnicka-Kopaczyk M., Marx A., et al. Airway concentrations of angiopoietin-1 and endostatin in ventilated extremely premature infants are decreased after funisitis and unbalanced with bronchopulmonary dysplasia/death. Pediatr. Res. 2009; 65(4): 468–73. https://doi.org/10.1203/PDR.0b013e3181991f35

8. Kim D.H., Kim H.S. Serial changes of serum endostatin and angiopoietin-1 levels in preterm infants with severe bronchopulmonary dysplasia and subsequent pulmonary artery hypertension. Neonatology. 2014; 106(1): 55–61. https://doi.org/10.1159/000358374

9. Sehgal A., Gwini S.M., Menahem S., Allison B.J., Miller S.L., Polglase G.R. Preterm growth restriction and bronchopulmonary dysplasia: the vascular hypothesis and related physiology. J. Physiol. 2019; 597(4): 1209–20. https://doi.org/10.1113/JP276040

10. Villar J., Zhang H., Slutsky A.S. Lung repair and regeneration in ARDS: Role of PECAM1 and Wnt signaling. Chest. 2019; 155(3): 587–94. https://doi.org/10.1016/j.chest.2018.10.022

11. Hoffman J.I.E. Interaction between pulmonary vasculature and the patent ductus arteriosus in very premature infants. J. Neonatal. Perinatal. Med. 2021; 14(2): 159–61. https://doi.org/10.3233/NPM-190278

12. Oak P., Pritzke T., Thiel I., Koschlig M., Mous D.S., Windhorst A., et al. Attenuated PDGF signaling drives alveolar and microvascular defects in neonatal chronic lung disease. EMBO Mol. Med. 2017; 9(11): 1504–20. https://doi.org/10.15252/emmm.201607308

13. Lassus P., Ristimäki A., Ylikorkala O., Viinikka L., Andersson S. Vascular endothelial growth factor in human preterm lung. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1999; 159(5 Pt. 1): 1429–33. https://doi.org/10.1164/ajrccm.159.5.9806073

14. Melincovici C.S., Boşca A.B., Şuşman S., Mărginean M., Mihu C., Istrate M., et al. Vascular endothelial growth factor (VEGF) – key factor in normal and pathological angiogenesis. Rom. J. Morphol. Embryol. 2018; 59(2): 455–67.

15. Dakshinamurti S. Thrombospondin in the puzzle of bronchopulmonary dysplasia. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2022; 205(6): 610–2. https://doi.org/10.1164/rccm.202201-0101ED

16. Calthorpe R.J., Poulter C., Smyth A.R., Sharkey D., Bhatt J., Jenkins G., et al. Complex roles of TGF-β signaling pathways in lung development and bronchopulmonary dysplasia. Am. J. Physiol. Lung. Cell Mol. Physiol. 2023; 324(3): L285–96. https://doi.org/10.1152/ajplung.00106.2021

17. Pease J.E., Sabroe I. The role of interleukin-8 and its receptors in inflammatory lung disease: implications for therapy. Am. J. Respir. Med. 2002; 1(1): 19–25. https://doi.org/10.1007/BF03257159

18. Тополянская С.В. Фактор роста соединительной ткани в норме и патологии. Архивъ внутренней медицины. 2020; 10(4): 254–61. https://doi.org/10.20514/2226-6704-2020-10-4-254-261 https://elibrary.ru/zosnpr

19. Benjamin J.T., Smith R.J., Halloran B.A., Day T.J., Kelly D.R., Prince L.S. FGF-10 is decreased in bronchopulmonary dysplasia and suppressed by Toll-like receptor activation. Am. J. Physiol. Lung. Cell Mol. Physiol. 2007; 292(2): L550–8. https://doi.org/10.1152/ajplung.00329.2006

20. Mohamed W.A., Aseeri M.A. Cord blood fibroblast growth factor-10 as a possible predictor of bronchopulmonary dysplasia in preterm infants. J. Neonatal. Perinatal. Med. 2014; 7(2): 101–5. https://doi.org/10.3233/NPM-1476613

21. Селиверстова А.А., Давыдова И.В., Фисенко А.П., Басаргина М.А., Сновская М.А., Жужула А.А. Биомаркеры нарушения ангиогенеза при формировании бронхолегочной дисплазии у недоношенных детей. Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2023; (3): 56–9. https://doi.org/10.48612/cgma/4vn9-u38n-p76a https://elibrary.ru/jfcibb

22. Xie Y., Wang Y., Liu K., Li X. Correlation analysis between mechanical power, transforming growth factor-β1, and connective tissue growth factor levels in acute respiratory distress syndrome patients and their clinical significance in pulmonary structural remodeling. Medicine (Baltimore). 2019; 98(29): e16531. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000016531