Выявлены гены, активность которых изменена при патологическом врастании плаценты

Аномальное прикрепление плаценты (placenta accretа, PA) — патология, при которой инвазия трофобласта происходит глубже, чем в норме. При имплантации плода в матке ворсины хориона прикрепляются в толще базальной децидуальной оболочки, однако иногда происходит более глубокая инвазия — плацента врастает в миометрий или даже прорастает в наружную серозную оболочку. В результате у пациентки после рождения плода плацента не может самостоятельно отделиться от стенки матки, что представляет угрозу для жизни и здоровья матери и ребенка.

До недавнего времени основными причинами развития PA считались травматическое повреждение матки (кесарево сечение, удаление миомы), однако это состояние встречается и при отсутствии факторов риска, в том числе у первобеременных. Предполагалось, что причиной может быть неконтролируемый инвазивный рост трофобласта в прилежащие слои, вызванный нарушением экспрессии ряда генов. Несмотря на большое количество исследований, механизм этого явления на сегодняшний день до конца не выяснен. Чтобы охарактеризовать паттерны генной экспрессии, ответственные за РА, команда под руководством исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе исследовала 12 образцов плаценты (шесть образцов с PA и шесть без патологий) c помощью секвенирования РНК единичных клеток (scRNAseq), а также методов пространственной транскриптомики.

В общей сложности исследовали 31 406 клеток, обнаружив в среднем экспрессию около 1500 генов на клетку и около 4300 уникальных транскриптов. Специфические маркеры экспрессии выявили множество популяций клеток трофобласта, децидуальной оболочки, эндотелия, а также клеток иммунной системы.

Ученые проанализировали дифференциально экспрессирующиеся гены (ДЭГ) в отдельных клетках экспериментальной и контрольной группы. В экспериментальных образцах был на несколько порядков выше, чем в контроле, уровень экспрессии ряда генов, отвечающих за выработку коллагена, факторов роста, а также индукцию ангиогенеза, в популяциях стромальных клеток и клеток эндотелия, расположенных в непосредственной близости к месту прикрепления плаценты и за его пределами. По результатам исследований идентифицированы гены-кандидаты (среди лидеров DLK1, EGFL6, HGF, SPARC и COL3A1), повышенная экспрессия которых, возможно, способствует развитию PA. Ранее для обнаруженных генов не было показано участие в этом процессе.

Гистологическое исследование выявило изменения внеклеточного матрикса при РА, в частности, усиление отложения коллагена. Транскриптомные маркеры также указывали на повышенную продукцию коллагена (COL1A1, COL3A1, COL4A1, COL15A1) и активную экспрессию других основных компонентов матрикса — декорина (DCN), остеонектина (SPARC) и субъединицы альфа 2 ламинина (LAMA2).

Авторы делают вывод, что при РА в месте прикрепления плаценты происходят характерные изменения паттернов транскрипции, нарушающие регуляцию ангиогенеза, факторов роста и построения клеточного матрикса. Эндотелиальные и децидуальные клетки, оказавшиеся в участке рубцевания, экспрессируют факторы, которые поддерживают пролиферацию трофобласта в гипоксической среде, способствуя циркуляции в ворсинах плода и ремоделированию материнских артерий. Полученные данные позволяют изменить существующие представления об этиологии PA c «концепции инвазивного роста ткани» на «концепцию потери границ» в децидуальной оболочке.

Кроме того, авторы предполагают, что на основе этих транскрипционных маркеров РА можно будет разработать текст-системы, которые дополнят существующие методы диагностики, такими как УЗИ и МРТ, помогут врачам принимать своевременные и правильные решения и минимизировать осложнения у матери и новорожденного. В настоящее время подозрение на РА возникает при обследовании многих беременных (до 60% в некоторых популяциях), тогда как реальная встречаемость этой патологии намного ниже даже в группах риска. Поэтому разработка более точной диагностики представляется перспективной.

Изучение плаценты позволило установить причины выкидышей в 92% случаев