Clinical and morphological examination of fetal growth restriction: the study of melatonin receptor expression in the placenta

Cover Page


Cite item

Full Text

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

Abstract

BACKGROUND: Fetal growth restriction is one of the most significant problems in modern obstetrics, associated with a high risk of perinatal morbidity and mortality. Despite advances in diagnosis and treatment, fetal growth restriction remains a common cause of adverse pregnancy outcomes. One of the promising areas of research is the study of the role of melatonin and its receptors in the regulation of placental function.

AIM: The aim of this study was to conduct a comprehensive analysis of clinical and laboratory parameters in women with or without fetal growth restriction, including evaluating the expression of melatonin receptors (MT1A and MT1B) in the placenta.

METHODS: The study included women with fetal growth restriction and women in the control group. Immunohistochemical examination of placental tissue was performed using antibodies against MT1A and MT1B receptors, with clinical data analyzed. Confocal microscopy was used to quantify receptor expression.

RESULTS: We found a decrease in the expression of MT1A and MT1B receptors in the placenta of women with fetal growth restriction compared to the control group. The optical density of fluorescent signals was also lower in the fetal growth restriction group.

CONCLUSION: The data obtained suggest that decreased expression of melatonin receptors may play an important role in the development of fetal growth restriction. This opens up prospects for the development of new therapeutic strategies aimed at correcting placental function and improving pregnancy outcomes.

About the authors

Ekaterina V. Novitskaya

Alfa Med Medical Center

Author for correspondence.
Email: Doc-Novi@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-2325-5758
SPIN-code: 7623-6051
Russian Federation, Saint Petersburg

Victoria O. Polyakova

Saint-Petersburg State Phthisiopulmonology Research Institute

Email: vopol@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8682-9909
SPIN-code: 5581-5413

Dr. Sci. (Biology), Professor, Professor of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Saint Petersburg

Vyacheslav M. Bolotskikh

Saint Petersburg State University; Maternity Hospital No. 9

Email: docgin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9846-0408
SPIN-code: 3143-5405

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Tatiana S. Kleimenova

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: Kleimenovats@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0767-5564
SPIN-code: 4876-3420

Cand. Sci. (Biology), Assistant Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Sarng S. Pyurveev

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: dr.purveev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4467-2269
SPIN-code: 5915-9767

Cand. Sci. (Medicine)
				                	Russian Federation, 							Saint Petersburg						

											
Marina A. Mikhailova

												Saint Petersburg state University						

														Email: mmikh020@gmail.com
				                	ORCID iD: 0009-0001-5828-2245
				                	SPIN-code: 3705-1942
																		                												                	Russian Federation, 							Saint Petersburg						

									

						

															
References

						

							

								
    
																			
  1. Starodubov V, Sukhanova L, Sychenkov Yu. Reproductive losses as medical social problem in demographic development of Russia. Social Aspects of Population Health. 2011;(6):1. EDN: OPGNNN
    2. 
																			
  2. Berlit S, Nickol J, Weiss C, et al. Zervixdilatation und Kürettage während eines primären Kaiserschnitts – eine retrospektive Analyse. Z Geburtshilfe Neonatol. 2013;217(S1). (In German) doi: 10.1055/s-0033-1357145
    3. 
																			
  3. Levine TA, Grunau RE, McAuliffe FM, et al. Early childhood neurodevelopment after intrauterine growth restriction: a systematic review. Pediatrics. 2015;135(1):126–141. doi: 10.1542/peds.2014-1142
    4. 
																			
  4. Russian Society of Obstetricians and Gynecologists. Fetal growth restriction requiring maternal medical care. Clinical guidelines. Moscow: Ministry of Health of the Russian Federation; 2022. (In Russ.) [cited 2025 May 24] Available from: https://sudact.ru/law/klinicheskie-rekomendatsii-nedostatochnyi-rost-ploda-trebuiushchii-predostavleniia/klinicheskie-rekomendatsii
    5. 
																			
  5. Chew LC, Osuchukwu OO, Reed DJ, et al. Fetal growth restriction. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025.
    6. 
																			
  6. Gorban’ TS, Degtyareva MV, Babak OA, et al. Specificities of the course of the neonatal period in the premature neonate with intrauterine growth restriction. Clinical Practice in Pediatrics. 2011;6(6):8–13. EDN: OPGIUL
    7. 
																			
  7. Malhotra A, Rocha AKAA, Yawno T, et al. Neuroprotective effects of maternal melatonin administration in early-onset placental insufficiency and fetal growth restriction. Pediatr Res. 2024;95(6):1510–1518. EDN: OTUWDJ doi: 10.1038/s41390-024-03027-4
    8. 
																			
  8. Reiter RJ, Dun Xian Tan, Korkmaz A, et al. Melatonin and stable circadian rhythms optimize maternal, placental and fetal physiology. Hum Reprod Update. 2014;20(2):293–307. doi: 10.1093/humupd/dmt054
    9. 
																			
  9. Joseph TT, Schuch V, Hossack DJ, et al. Melatonin: the placental antioxidant and anti-inflammatory. Front Immunol. 2024;15:1339304. EDN: LAQHFW doi: 10.3389/fimmu.2024.1339304
    10. 
																			
  10. Knyazkin IV, Kvetnoy IM, Zezolin PN, et al. Neuroimmunoendocrinology of the male reproductive system, placenta, and endometrium. Saint Petersburg: Znanie; 2007. 192 p. (In Russ.)
    11. 
																			
  11. Loren P, Sánchez R, Arias ME, et al. Melatonin scavenger properties against oxidative and nitrosative stress: impact on gamete handling and in vitro embryo production in humans and other mammals. Int J Mol Sci. 2017;18:1119. doi: 10.3390/ijms18061119
    12. 
																			
  12. Galano A, Tan DX, Reiter RJ. Melatonin: a versatile protector against oxidative DNA damage. Molecules. 2018;23:530. EDN: QPVHAX doi: 10.3390/molecules23030530
    13. 
																			
  13. Miller SL, Yawno T, Alers NO, et al. Antenatal antioxidant treatment with melatonin to decrease newborn neurodevelopmental deficits and brain injury caused by fetal growth restriction. J Pineal Res. 2014;56(3):283–294. doi: 10.1111/jpi.12121
    14. 
																			
  14. Pang R, Han HJ, Meehan C, et al. Efficacy of melatonin in term neonatal models of perinatal hypoxia-ischaemia. Ann Clin Transl Neurol. 2022;9(6):795–809. EDN: YUPOWH doi: 10.1002/acn3.51559
    15. 
																			
  15. Andrievskaya IA, Ishutina NA, Dovzhikova IV. Placental insufficiency: a textbook. Blagoveshchensk; 2017. 43 p. (In Russ.)
    16. 
																			
  16. Reiter RJ, Rosales-Corral S, Tan DX, et al. Melatonin as a mitochondria-targeted antioxidant: one of evolution’s best ideas. Cell Mol Life Sci. 2017;74(21):3863–3881. EDN: YHKFCX doi: 10.1007/s00018-017-2609-7
    17. 
																			
  17. Fantasia I, Bussolaro S, Stampalija T, et al. The role of melatonin in pregnancies complicated by placental insufficiency: a systematic review. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2022;278:22–28. EDN: GKTSNI doi: 10.1016/j.ejogrb.2022.08.029
    18. 
																			
  18. Komarov FI, Rapoport SI, Malinovskaya NK, et al, editors. Melatonin in health and disease. Moscow: Medpraktika-M; 2004. 308 p. (In Russ.)
    19. 
																			
  19. Niu YJ, Zhou W, Nie ZW, et al. Melatonin enhances mitochondrial biogenesis and protects against rotenone-induced mitochondrial deficiency in early porcine embryos. J Pineal Res. 2020;68:e12627. doi: 10.1111/jpi.12627
    20. 
																			
  20. Pérez-González A, Castañeda-Arriaga R, Álvarez-Idaboy JR, et al. Melatonin and its metabolites as chemical agents capable of directly repairing oxidized DNA. J Pineal Res. 2019;66(2):e12539. doi: 10.1111/jpi.12539
    21. 
																			
  21. Lanoix D, Lacasse AA, Reiter RJ, et al. Melatonin: the watchdog of villous trophoblast homeostasis against hypoxia/reoxygenation-induced oxidative stress and apoptosis. Mol Cell Endocrinol. 2013;381(1–2):35–45. doi: 10.1016/j.mce.2013.07.010
    22. 
																			
  22. Chuffa LGA, Lupi LA, Cucielo MS, et al. Melatonin promotes uterine and placental health: potential molecular mechanisms. Int J Mol Sci. 2019;21(1):300. EDN: CBJJIF doi: 10.3390/ijms21010300
    23. 
																			
  23. Chitimus DM, Popescu MR, Voiculescu SE, et al. Melatonin’s impact on antioxidative and anti-inflammatory reprogramming in homeostasis and disease. Biomolecules. 2020;10(9):1211. doi: 10.3390/biom10091211
    24. 
																			
  24. Hobson SR, Lim R, Gardiner EE, et al. Phase I pilot clinical trial of antenatal maternally administered melatonin to decrease the level of oxidative stress in human pregnancies affected by fetal growth restriction. Methods Mol Biol. 2018;1710:335–345. doi: 10.1007/978-1-4939-7498-6_27
    25. 
																			
  25. Olcese J, Beesley S, Sanchez-Bretano A. Melatonin and the placenta: roles in placental homeostasis and pregnancy outcomes. J Pineal Res. 2021.
    26. 
																			
  26. Lanoix D, Lacasse A-A, Vaillancourt C. Melatonin receptor signaling in trophoblast development and placental function. Int J Mol Sci. 2022. doi: 10.3390/ijms23010512
    27. 
																			
  27. Tamura H, Nakamura Y, Takayama H Oxidative stress and melatonin in gestational disorders. Reprod Sci. 2020. doi: 10.1007/s43032-019-00098-1
    28. 
																	

							

						

												

							

					
Supplementary files

					



Supplementary Files


Action




	1.
	JATS XML




	Download







														

			2.
			Fig. 1. Amount of amniotic fluid.
							
					


				
								


		

			Download (57KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			3.
			Fig. 2. Method and indications for delivery.
							
					


				
								


		

			Download (89KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			4.
			Fig. 3. Fetal parameters.
							
					


				
								


		

			Download (78KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			5.
			Fig. 4. Relative area of MT1A melatonin receptor expression.
							
					


				
								


		

			Download (45KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			6.
			Fig. 5. Relative area of MT1В melatonin receptor expression.
							
					


				
								


		

			Download (46KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			7.
			Fig. 6. Average optical density of MT1A melatonin receptor fluorescent signals.
							
					


				
								


		

			Download (38KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			8.
			Fig. 7. Average optical density of MT1B melatonin receptor fluorescent signals.
							
					


				
								


		

			Download (37KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			9.
			Fig. 8. Expression of MT1A melatonin receptors in terminal and intermediate chorionic villi in the group with FGR. Immunohistochemical examination using a confocal microscope, zoom ×200.
							
					


				
								


		

			Download (133KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			10.
			Fig. 9. Expression of MT1A melatonin receptors in terminal and intermediate chorionic villi in the control group. Immunohistochemical examination using a confocal microscope, zoom ×200.
							
					


				
								


		

			Download (242KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			11.
			Fig. 10. MT1B melatonin receptor expression in terminal and intermediate chorionic villi in the fetal growth restriction group. Immunohistochemical examination using a confocal microscope, zoom ×200.
							
					


				
								


		

			Download (212KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			12.
			Fig. 11. MT1B melatonin receptor expression in terminal and intermediate chorionic villi in the control group. Immunohistochemical examination using a confocal microscope, zoom ×200.
							
					


				
								


		

			Download (280KB)
		


		

			Indexing metadata
		

	
				

						

				
				
			

			                    


			                   
                



			

		Copyright (c) 2025 Eсо-Vector
				


					Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».