Balance of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines of fetal membranes of patients with prelabor rupture of membranes at term

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Objective: To investigate the mRNA expression levels of pro-inflammatory (IL-1β, IL-6, IL-8, IL-17A, IL-18, IL-23, TNF-α, and IFN-γ) and anti-inflammatory (IL-4, IL-10, TGFβ) cytokines in the membranes of patients with prelabor rupture of membranes at term (PROM).

Materials and methods: During a clinical study at the Samara State Medical University, 40 pregnant women with full-term pregnancies were studied. The inclusion criteria were singleton pregnancy, gestational age 37.0-41.0 weeks without non-obstetric comorbidities, exacerbation of chronic and acute inflammatory diseases, and obstetric complications (placental insufficiency, preeclampsia). All patients delivered via cesarean section. Indications for planned surgery were abnormal fetal position and presentation, and postoperative uterine scar (control group, n=16). An additional indication for emergency cesarean section was premature rupture of the membranes (study group, n=24). The mRNA expression levels of IL-1β, IL-6, IL-8, IL-17A, IL-18, IL-23, TNFα, IFN-γ, IL-4, IL-10, and TGF-β were determined using RT-PCR (RT-PCR DNA technology).

Results: Expression of the mRNA genes IL-1β, IL-8, IL-18, and TNFα was observed in almost all subjects in both groups. The expression of IL-17 mRNA was not determined in any patient; IL-23 – in 7/24 (29.2%) of the study group and 3/16 (18.8%) of the control group; IL-4 expression – in 5/24 (20.8%) and 4/16 (25.0%), respectively, at an extremely low level. Expression of IL-6 and IFN-γ mRNA genes was observed slightly more often in 16/24 (66.7%) and 17/24 (70.8%) patients in the study group and in 6/16 (37.5%) and 7/16 (43.7%) patients in the control group. Significant differences between the groups were observed only for the expression of IL-8 gene mRNA – 105.44 (23.7; 648.93) RU and 33.49 (20.0; 116.6) RU and TGFβ – 216.63 (129.5; 329.9) RU and 112.5 (36.7; 182.4) RU in the study group and control group, respectively.

Conclusion: In patients with PROM, the main changes in the fetal membranes are a 3.1-fold increase in the expression of the IL-8 gene mRNA, which ensures the migration of immunocompetent cells (p=0.022), and a 1.9-fold increase in the expression of the TGFβ gene mRNA, which is responsible for epithelial-mesenchymal transition and thinning of the fetal membranes (p=0.024),

About the authors

Maria A. Kaganova

Samara State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: mkaganova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5879-418X

PhD, Associate Professor at the Department of Obstetrics and Gynecology

Russian Federation, Samara

Natalia V. Spiridonova

Samara State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: nvspiridonova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3390-8034

Dr. Med. Sci., Professor, Head of the Department of Obstetrics and Gynecology, Institute of Vocational Education

Russian Federation, Samara

References

  1. Menon R., Moore J.J. Fetal membranes, not a mere appendage of the placenta, but a critical part of the fetal-maternal interface controlling parturition. Obstet. Gynecol. Clin. North Am. 2020; 47(1): 147-62. https://dx.doi.org/10.1016/ j.ogc.2019.10.004.
  2. Болотских В.М., Айламазян Э.К., ред. Преждевременное излитие околоплодных вод: теория и практика. Санкт-Петербург: Эко-Вектор; 2018. 191с. [Bolotskikh V.M., Ajlamazjan Je.K., eds. Premature discharge of amniotic fluid: theory and practice. St Petersburg: Eco-Vector; 2018. 191p. (in Russian)].
  3. Доброхотова Ю.Э., Трофимов Д.Ю., Щеголев А.И., Бурменская О.В., Веселовская Ю.С., Митрофанова Ю.В., Оленев А.С., Пастарнак А.Ю., Гогичаев Т.К. Особенности экспрессии мРНК гена прогестерониндуцированного блокирующего фактора в плаценте при преждевременных родах. Акушерство и гинекология. 2017; 7: 62-7. [Dobrokhotova Yu.E., Trofimov D.Yu., Shchegolev A.I., Burmenskaya O.V., Veselovskaya Yu.S., Mitrofanova Yu.V., Olenev A.S., Pastarnak A.Yu., Gogichaev T.K. Placental PIBF1 gene mRNA expression during preterm labor. Obstetrics and Gynecology. 2017; (7): 62-7. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.7.62-7.
  4. Доброхотова Ю.Э., Бондаренко К.Р., Гущин А.Е., Румянцева Т.А., Долгова Т.В., Кузнецов П.А., Джохадзе Л.С. Результаты исследования цервико-вагинальной микробиоты методом ПЦР в реальном времени у беременных с угрожающими преждевременными родами. Акушерство и гинекология. 2018; 11: 50-9. [Dobrokhotova Yu.E., Bondarenko K.R., Gushchin A.E., Rumyantseva T.A., Dolgova T.V., Kuznetsov P.A., Dzhokhadze L.S. The results of the examination of cervical-vaginal microbiota in pregnant women with threatened preterm birth using a real-time polymerase chain reaction. Obstetrics and Gynecology. 2018; (11): 50-9. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.11.50-59.
  5. Oh K.J., Romero R., Park J.Y., Lee J., Conde-Agudelo A., Hong J.S., Yoon B.H. Evidence that antibiotic administration is effective in the treatment of a subset of patients with intra-amniotic infection/inflammation presenting with cervical insufficiency. Am. J. Obstet. Gynecol. 2019; 221(2): 140.e1-140.e18. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2019.03.017.
  6. Tchirikov M., Schlabritz-Loutsevitch N., Maher J., Buchmann J., Naberezhnev Y., Winarno A.S., Seliger G. Mid-trimester preterm premature rupture of membranes (PPROM): etiology, diagnosis, classification, international recommendations of treatment options and outcome. J. Perinat. Med. 2018; 46(5): 465-88. https://dx.doi.org/10.1515/jpm-2017-0027.
  7. Низяева Н.В., Карапетян А.О., Гапаева М.Д., Приходько А.М., Синицына В.А., Баев О.Р. Повышение ангиогенеза как фактора, способствующего разрыву плодных оболочек при физиологическом течении беременности и при преждевременных родах. Гены и клетки. 2019; 14(3): 164-5. [Nizyaeva N.V., Karapetyan A.O., Gapaeva M.D., Prikhod'ko A.M., Sinitsyna V.A., Baev O.R. Povyshenie angiogeneza kak faktora, sposobstvuyushchego razryvu plodnykh obolochek pri fiziologicheskom techenii beremennosti i pri prezhdevremennykh rodakh. Genes & Cells. 2019; 14(3): 164-5. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.23868/gc123216.
  8. Hadley E.E., Sheller-Miller S., Saade G., Salomon C., Mesiano S., Taylor R.N., Taylor B.D., Menon R. Amnion epithelial cell-derived exosomes induce inflammatory changes in uterine cells. Am. J. Obstet. Gynecol. 2018; 219(5): 478.e1-478.e21. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2018.08.021.
  9. Николаева А.М., Бабушкина Н.П., Рябов В.В. Некоторые про- и противовоспалительные цитокины, полиморфные варианты их генов и постинфарктное ремоделирование сердца. Российский кардиологический журнал. 2020; 25(10): 4007. [Nikolaeva A.M., Babushkina N.P., Ryabov V.V. Some pro- and anti-inflammatory cytokines, their genetic polymorphism and postinfarct cardiac remodeling. Russian Journal of Cardiology. 2020; 25(10): 4007. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.15829/1560-4071-2020-4007.
  10. Zakar T., Paul J.W. Fetal membrane epigenetics. Front. Physiol. 2020; 11: 588539. https://dx.doi.org/10.3389/fphys.2020.588539.
  11. Janzen C., Sen S., Lei M.Y., Gagliardi de Assumpcao M., Challis J., Chaudhuri G. The role of epithelial to mesenchymal transition in human amniotic membrane rupture. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2017; 102(4): 1261-9. https://dx.doi.org/ 10.1210/jc.2016-3150.
  12. Richardson L.S., Taylor R.N., Menon R. Reversible EMT and MET mediate amnion remodeling during pregnancy and labor. Sci. Signal. 2020; 13(618): eaay1486. https://dx.doi.org/10.1126/scisignal.aay1486.
  13. Sharma A., Kumar D., Moore R.M., Deshmukh A., Mercer B.M., Mansour J.M., Moore J.J. Granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF), the critical intermediate of inflammation-induced fetal membrane weakening, primarily exerts its weakening effect on the choriodecidua rather than the amnion. Placenta. 2020; 89: 1-7. https://dx.doi.org/10.1016/ j.placenta.2019.10.003.
  14. Murray E.J., Gumusoglu S.B., Santillan D.A., Santillan M.K. Manipulating CD4+ T cell pathways to prevent preeclampsia. Front. Bioeng. Biotechnol. 2022; 9: 811417. https://dx.doi.org/10.3389/fbioe.2021.811417.
  15. Piccinni M.P., Raghupathy R., Saito S., Szekeres-Bartho J. Cytokines, hormones and cellular regulatory mechanisms favoring successful reproduction. Front. Immunol. 2021; 12: 717808. https://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2021.717808.
  16. Motedayyen H., Fathi F., Fasihi-Ramandi M., Ali Taheri R. The effect of lipopolysaccharide on anti-inflammatory and pro-inflammatory cytokines production of human amniotic epithelial cells. Reprod. Biol. 2018; 18(4): 404-9. https://dx.doi.org/10.1016/j.repbio.2018.09.005.
  17. Zhu J., Ma C., Zhu L., Li J., Peng F., Huang L., Luan X. A role for the NLRC4 inflammasome in premature rupture of membrane. PLoS One. 2020; 15(8): e0237847. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0237847.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

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».