Современные технологии в изучении клинической гетерогенности и молекулярных подтипов преэклампсии
- Авторы: Гололобова М.Н.1, Никитина Н.А.1, Сидорова И.С.1, Агеев М.Б.1, Амирасланова Н.И.1
-
Учреждения:
- Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
- Выпуск: Том 12, № 2 (2025)
- Страницы: 151-161
- Раздел: Научные обзоры
- Статья получена: 29.10.2024
- Статья одобрена: 27.12.2024
- Статья опубликована: 10.06.2025
- URL: https://archivog.com/2313-8726/article/view/640155
- DOI: https://doi.org/10.17816/aog640155
- EDN: https://elibrary.ru/VSINSX
- ID: 640155
Цитировать
Полный текст



Аннотация
Данный обзор посвящён современным технологиям изучения патогенетических механизмов преэклампсии — тяжёлого осложнения беременности, которое по-прежнему занимает одно из ведущих мест в структуре причин материнской и перинатальной заболеваемости и смертности. За последние десятилетия мировая наука значительно продвинулась в изучении преэклампсии, в особенности её патогенеза. Была выявлена роль окислительного стресса, стресса эндоплазматического ретикулума, митохондриальной дисфункции, воспаления и вторичной эндотелиальной дисфункции, изучена важность ангиогенных и антиангиогенных факторов, активации каскада белков комплемента и системы гемостаза. Несмотря на это, до сих пор не разработаны высокоэффективные методы прогнозирования, профилактики и лечения данного осложнения беременности. Возможная причина, которой в последнее время уделяется всё больше внимания, может заключаться в существовании нескольких подтипов преэклампсии с разными молекулярными механизмами развития, тяжестью и распространённостью поражений, материнскими и перинатальными исходами. В связи с этим необходимо более глубокое и всестороннее изучение патофизиологии преэклампсии с помощью современных инновационных высоко производительных технологий с одновременной оценкой всего возможного спектра изменений при преэклампсии на системном уровне. Таким требованиям удовлетворяют технологии Big Data с использованием различных омиксных платформ, включая эпигенетику, геномику, транскриптомику, протеомику, метаболомику и др. В статье представлен анализ результатов опубликованных научных исследований транскриптома, протеома и пептидома биологических жидкостей и ткани плаценты у беременных с разными клиническими фенотипами преэклампсии, которые с учётом клинико-анамнестических данных и гистологических вариантов плацентарных изменений позволяют выделить молекулярные подклассы преэклампсии. Продемонстрировано, что клиническая гетерогенность преэклампсии обусловлена широкой вариабельностью молекулярно-генетических механизмов. Особое внимание уделено исследованиям, применяющим мультиомиксный подход. Анализ публикаций в данном обзоре подчёркивает важность учёта выявленных молекулярных подклассов преэклампсии в разработке персонализированной тактики ведения беременных, индивидуального подхода к прогнозированию и профилактике преэклампсии, обоснованного пролонгирования беременности или досрочного родоразрешения. В статье также представлены перспективные направления дальнейшего изучения патофизиологии преэклампсии с использованием омиксных технологий, накопление и анализ результатов которых могут помочь улучшить диагностику, профилактику и лечение данного осложнения беременности на основании разработки потенциальных биомаркеров и молекулярных мишеней.
Ключевые слова
Полный текст

Об авторах
Мария Никитична Гололобова
Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
Email: gololobova.mar@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-9141-8631
ординатор
Россия, МоскваНаталья Александровна Никитина
Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
Email: natnikitina@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-8659-9963
SPIN-код: 8344-1517
д-р мед. наук
Россия, МоскваИраида Степановна Сидорова
Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
Email: sidorovais@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2209-8662
SPIN-код: 3823-8259
академик РАН, д-р мед. наук
Россия, МоскваМихаил Борисович Агеев
Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
Email: mikhaageev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6603-804X
SPIN-код: 3122-7420
канд. мед. наук, ассистент
Россия, МоскваНигяр Ильхамовна Амирасланова
Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
Автор, ответственный за переписку.
Email: amiraslanova00@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-7446-3995
ординатор
Россия, МоскваСписок литературы
- Clinical recommendations: Preeclampsia. Eclampsia. Edema, proteinuria and hypertensive disorders during pregnancy, childbirth and the postpartum period (05.09.2024). Approved by the Ministry of Health of the Russian Federation. Moscow; 2024. (In Russ.)
- Dimitriadis E, Rolnik DL, Zhou W, et al. Pre-eclampsia. Nat Rev Dis Primers. 2023;9(1):8. doi: 10.1038/s41572-023-00417-6
- Poon LC, Shennan A, Hyett JA, et al. The International Federation of Gynecology and Obstetrics (FIGO) initiative on pre-eclampsia: A pragmatic guide for first-trimester screening and prevention. Int J Gynaecol Obstet. 2019;145(Suppl 1):1–33. doi: 10.1002/ijgo.12802
- Maternal mortality [Internet]. Who.int. [cited 2024 Oct 25]. Available from: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/maternal-mortality
- Pittara T, Vyrides A, Lamnisos D, Giannakou K. Pre-eclampsia and long-term health outcomes for mother and infant: an umbrella review. BJOG. 2021;128(9):1421–1430. doi: 10.1111/1471-0528.16683
- Turbeville HR, Sasser JM. Preeclampsia beyond pregnancy: long-term consequences for mother and child. Am J Physiol Renal Physiol. 2020;318(6):F1315–F1326. doi: 10.1152/ajprenal.00071.2020
- Magee LA, Brown MA, Hall DR, et al. The 2021 International society for the study of hypertension in pregnancy classification, diagnosis & management recommendations for international practice. Pregnancy Hypertens. 2022;27:148–169. doi: 10.1016/j.preghy.2021.09.008
- Roberts JM, Rich-Edwards JW, McElrath TF, et al. Subtypes of preeclampsia: recognition and determining clinical usefulness. Hypertension. 2021;77(5):1430–1441. doi: 10.1161/hypertensionaha.120.14781
- Redman CWG, Staff AC, Roberts JM. Syncytiotrophoblast stress in preeclampsia: the convergence point for multiple pathways. Am J Obstet Gynecol. 2022;226(2S):S907–S927. doi: 10.1016/j.ajog.2020.09.047
- Staff AC. The two-stage placental model of preeclampsia: An update. J Reprod Immunol. 2019;134–135:1–10. doi: 10.1016/j.jri.2019.07.004
- Burton GJ, Redman CW, Roberts JM, Moffett A. Pre-eclampsia: pathophysiology and clinical implications. BMJ. 2019:l2381. doi: 10.1136/bmj.l2381
- Hu M, Li J, Baker PN, Tong C. Revisiting preeclampsia: a metabolic disorder of the placenta. FEBS J. 2022;289(2):336–354. doi: 10.1111/febs.15745
- Nzelu D, Dumitrascu-Biris D, Nicolaides KH, Kametas NA. Chronic hypertension: first-trimester blood pressure control and likelihood of severe hypertension, preeclampsia, and small for gestational age. Am J Obstet Gynecol. 2018;218(3):337.e1–337.e7. doi: 10.1016/j.ajog.2017.12.235
- Panaitescu AM, Syngelaki A, Prodan N, et al. Chronic hypertension and adverse pregnancy outcome: a cohort study. Ultrasound Obstet Gynecol. 2017;50(2):228–235. doi: 10.1002/uog.17493
- He B, Huang Z, Huang C, Nice EC. Clinical applications of plasma proteomics and peptidomics: Towards precision medicine. Proteomics Clin Appl. 2022;16(6). doi: 10.1002/prca.202100097
- Boroń D, Kornacki J, Gutaj P, et al. Corin — the early marker of preeclampsia in pregestational diabetes mellitus. J Clin Med. 2022;12(1):61. doi: 10.3390/jcm12010061
- Kattah A. Preeclampsia and kidney disease: deciphering cause and effect. Curr Hypertens Rep. 2020;22(11):91. doi: 10.1007/s11906-020-01099-1
- De Carolis S, Garufi C, Garufi E, et al. Autoimmune congenital heart block: a review of biomarkers and management of pregnancy. Front Pediatr. 2020;8:607515. doi: 10.3389/fped.2020.607515
- Esteve-Valverde E, Alijotas-Reig J, Belizna C, et al. Low complement levels are related to poor obstetric outcomes in women with obstetric antiphospholipid syndrome. The EUROAPS Registry Study Group. Placenta. 2023;136:29–34. doi: 10.1016/j.placenta.2023.04.001
- Dong Y, Yuan F, Dai Z, et al. Preeclampsia in systemic lupus erythematosus pregnancy: a systematic review and meta-analysis. Clin Rheumatol. 2020;39(2):319–325. doi: 10.1007/s10067-019-04823-8
- Jahanyar B, Tabatabaee H, Rowhanimanesh A. Harnessing deep learning for omics in an era of COVID-19. OMICS. 2023;27(4):141–152. doi: 10.1089/omi.2022.0155
- Benny PA, Alakwaa FM, Schlueter RJ, et al. A review of omics approaches to study preeclampsia. Placenta. 2020;92:17–27. doi: 10.1016/j.placenta.2020.01.008
- Hartmann S, Botha SM, Gray CM, et al. Can single-cell and spatial omics unravel the pathophysiology of pre-eclampsia? J Reprod Immunol. 2023;159:104136. doi: 10.1016/j.jri.2023.104136
- Rana S, Lemoine E, Granger JP, Karumanchi SA. Preeclampsia: pathophysiology, challenges, and perspectives. Circ Res. 2019;124(7):1094–1112. doi: 10.1161/circresaha.118.313276
- Duhig KE, Myers J, Seed PT, et al. Placental growth factor testing to assess women with suspected pre-eclampsia: a multicentre, pragmatic, stepped-wedge cluster-randomised controlled trial. Lancet. 2019;393(10183):1807–1818. doi: 10.1016/s0140-6736(18)33212-4
- Zeisler H, Llurba E, Chantraine F, et al. Predictive value of the sFlt-1:PlGF ratio in women with suspected preeclampsia. N Engl J Med. 2016;374(1):13–22. doi: 10.1056/nejmoa1414838
- Szilagyi A, Gelencser Z, Romero R, et al. Placenta-specific genes, their regulation during villous trophoblast differentiation and dysregulation in preterm preeclampsia. Int J Mol Sci. 2020;21(2):628. doi: 10.3390/ijms21020628
- Campbell KA, Colacino JA, Puttabyatappa M, et al. Placental cell type deconvolution reveals that cell proportions drive preeclampsia gene expression differences. Commun Biol. 2023;6(1):264. doi: 10.1038/s42003-023-04623-6
- Vennou KE, Kontou PI, Braliou GG, Bagos PG. Meta-analysis of gene expression profiles in preeclampsia. Pregnancy Hypertens. 2020;19:52–60. doi: 10.1016/j.preghy.2019.12.007
- Guo F, Zhang B, Yang H, et al. Systemic transcriptome comparison between early- and late-onset pre-eclampsia shows distinct pathology and novel biomarkers. Cell Prolif. 2021;54(2):e12968. doi: 10.1111/cpr.12968
- Naydenov D, Vashukova E, Barbitoff Y, et al. Current status and prospects of the single-cell sequencing technologies for revealing the pathogenesis of pregnancy-associated disorders. Genes. 2023;14(3):756. doi: 10.3390/genes14030756
- Zhou W, Wang H, Yang Y, et al. Trophoblast cell subtypes and dysfunction in the placenta of individuals with preeclampsia revealed by single-cell RNA sequencing. Mol Cells. 2022;45(5):317–328. doi: 10.14348/molcells.2021.0211
- Zhang T, Bian Q, Chen Y, et al. Dissecting human trophoblast cell transcriptional heterogeneity in preeclampsia using single-cell RNA sequencing. Mol Genet Genomic Med. 2021;9(8):e1730. doi: 10.1002/mgg3.1730
- Cao J, Jiang W, Yin Z, et al. Mechanistic study of pre-eclampsia and macrophage-associated molecular networks: bioinformatics insights from multiple datasets. Front Genet. 2024;15:1376971. doi: 10.3389/fgene.2024.1376971
- Leavey K, Bainbridge SA, Cox BJ. Large scale aggregate microarray analysis reveals three distinct molecular subclasses of human preeclampsia. PLoS One. 2015;10(2):e0116508. doi: 10.1371/journal.pone.0116508
- Leavey K, Benton SJ, Grynspan D, et al. Unsupervised placental gene expression profiling identifies clinically relevant subclasses of human preeclampsia. Hypertension. 2016;68(1):137–147. doi: 10.1161/hypertensionaha.116.07293
- Benton SJ, Leavey K, Grynspan D, et al. The clinical heterogeneity of preeclampsia is related to both placental gene expression and placental histopathology. Am J Obstet Gynecol. 2018;219(6):604.e1–604.e25. doi: 10.1016/j.ajog.2018.09.036
- Gibbs I, Leavey K, Benton SJ, et al. Placental transcriptional and histologic subtypes of normotensive fetal growth restriction are comparable to preeclampsia. Am J Obstet Gynecol. 2019;220(1):110.e1–110.e21. doi: 10.1016/j.ajog.2018.10.003
- Horii M, To C, Morey R, et al. Histopathologic and transcriptomic profiling identifies novel trophoblast defects in patients with preeclampsia and maternal vascular malperfusion. Mod Pathol. 2023;36(2):100035. doi: 10.1016/j.modpat.2022.100035
- Redline RW, Ravishankar S, Bagby CM, et al. Four major patterns of placental injury: a stepwise guide for understanding and implementing the 2016 Amsterdam consensus. Mod Pathol. 2021;34(6):1074–1092. doi: 10.1038/s41379-021-00747-4
- Mateos J, Carneiro I, Corrales F, et al. Multicentric study of the effect of pre-analytical variables in the quality of plasma samples stored in biobanks using different complementary proteomic methods. J Proteomics. 2017;150:109–120. doi: 10.1016/j.jprot.2016.09.003
- Whitehead CL, Walker SP, Tong S. Measuring circulating placental RNAs to non-invasively assess the placental transcriptome and to predict pregnancy complications: Circulating RNA biomarkers for pregnancy complications. Prenat Diagn. 2016;36(11):997–1008. doi: 10.1002/pd.4934
- Rasmussen M, Reddy M, Nolan R, et al. RNA profiles reveal signatures of future health and disease in pregnancy. Nature. 2022;601(7893):422–427. doi: 10.1038/s41586-021-04249-w
- Tarca AL, Romero R, Erez O, et al. Maternal whole blood mRNA signatures identify women at risk of early preeclampsia: a longitudinal study. J Matern Fetal Neonatal Med. 2021;34(21):3463–3474. doi: 10.1080/14767058.2019.1685964
- Moufarrej MN, Vorperian SK, Wong RJ, et al. Early prediction of preeclampsia in pregnancy with cell-free RNA. Nature. 2022;602(7898):689–694. doi: 10.1038/s41586-022-04410-z
- Tambor V, Fučíková A, Lenčo J, et al. Application of proteomics in biomarker discovery: a primer for the clinician. Physiol Res. 2010;59(4):471–497. doi: 10.33549/physiolres.931758
- Huang J, Chen X, Fu X, et al. Advances in aptamer-based biomarker discovery. Front Cell Dev Biol. 2021;9:659760. doi: 10.3389/fcell.2021.659760
- Li KW, Gonzalez-Lozano MA, Koopmans F, Smit AB. Recent developments in data independent acquisition (DIA) mass spectrometry: application of quantitative analysis of the brain proteome. Front Mol Neurosci. 2020;13:564446. doi: 10.3389/fnmol.2020.564446
- Anderson NL, Anderson NG. The human plasma proteome. Mol Cell Proteomics. 2002;1(11):845–867. doi: 10.1074/mcp.r200007-mcp200
- Romero R, Nien JK, Espinoza J, et al. A longitudinal study of angiogenic (placental growth factor) and anti-angiogenic (soluble endoglin and soluble vascular endothelial growth factor receptor-1) factors in normal pregnancy and patients destined to develop preeclampsia and deliver a small for gestational age neonate. TJ Matern Fetal Neonatal Med. 2008;21(1):9–23. doi: 10.1080/14767050701830480
- Tarca AL, Romero R, Benshalom-Tirosh N, et al. The prediction of early preeclampsia: Results from a longitudinal proteomics study. PLoS One. 2019;14(6):e0217273. doi: 10.1371/journal.pone.0217273
- Korzeniewski SJ, Romero R, Chaiworapongsa T, et al. Maternal plasma angiogenic index-1 (placental growth factor/soluble vascular endothelial growth factor receptor-1) is a biomarker for the burden of placental lesions consistent with uteroplacental underperfusion: a longitudinal case-cohort study. Am J Obstet Gynecol. 2016;214(5):629.e1–629.e17. doi: 10.1016/j.ajog.2015.11.015
- Brosens I, Pijnenborg R, Vercruysse L, Romero R. The “Great Obstetrical Syndromes” are associated with disorders of deep placentation. Am J Obstet Gynecol. 2011;204(3):193–201. doi: 10.1016/j.ajog.2010.08.009
- Than NG, Posta M, Györffy D, et al. Early pathways, biomarkers, and four distinct molecular subclasses of preeclampsia: the intersection of clinical, pathological, and high-dimensional biology studies. Placenta. 2022;125:10–19. doi: 10.1016/j.placenta.2022.03.009
- Erez O, Romero R, Maymon E, et al. The prediction of late-onset preeclampsia: results from a longitudinal proteomics study. PLoS One. 2017;12(7):e0181468. doi: 10.1371/journal.pone.0181468
- Stepan H, Hund M, Andraczek T. Combining biomarkers to predict pregnancy complications and redefine preeclampsia: The angiogenic-placental syndrome. Hypertension. 2020;75(4):918–926. doi: 10.1161/hypertensionaha.119.13763
- Tarca AL, Taran A, Romero R, et al. Prediction of preeclampsia throughout gestation with maternal characteristics and biophysical and biochemical markers: a longitudinal study. Am J Obstet Gynecol. 2022;226(1):126.e1–126.e22. doi: 10.1016/j.ajog.2021.01.020
- Than NG, Romero R, Tarca AL, et al. Integrated systems biology approach identifies novel maternal and placental pathways of preeclampsia. Front Immunol. 2018;9:1661. doi: 10.3389/fimmu.2018.01661
- Than NG, Romero R, Györffy D, et al. Molecular subclasses of preeclampsia characterized by a longitudinal maternal proteomics study: distinct biomarkers, disease pathways and options for prevention. J Perinat Med. 2022;51(1):51–68. doi: 10.1515/jpm-2022-0433
- Than NG, Romero R, Posta M, et al. Classification of preeclampsia according to molecular clusters with the goal of achieving personalized prevention. J Reprod Immunol. 2024;161:104172. doi: 10.1016/j.jri.2023.104172
- Schrader M. Origins, technological development, and applications of peptidomics. In: Methods in Molecular Biology. New York: Springer; 2018:3–39.
- Xu Z, Wu C, Xie F, et al. Comprehensive quantitative analysis of ovarian and breast cancer tumor peptidomes. J Proteome Res. 2015;14(1):422–433. doi: 10.1021/pr500840w
- Neves LX, Granato DC, Busso-Lopes AF, et al. Peptidomics-driven strategy reveals peptides and predicted proteases associated with oral cancer prognosis. Mol Cell Proteomics 2021;20:100004. doi: 10.1074/mcp.ra120.002227
- Checco JW. Identifying and measuring endogenous peptides through peptidomics. ACS Chem Neurosci. 2023;14(20):3728–3731. doi: 10.1021/acschemneuro.3c00546
- Krochmal M, Schanstra JP, Mischak H. Urinary peptidomics in kidney disease and drug research. Expert Opin Drug Discov. 2018;13(3):259–268. doi: 10.1080/17460441.2018.1418320
- Coelho M, Capela J, Mendes VM, et al. Peptidomics unveils distinct acetylation patterns of histone and annexin A1 in differentiated thyroid cancer. Int J Mol Sci. 2023;25(1):376. doi: 10.3390/ijms25010376
- Naryzhny S. Proteomics and Its Applications in Cancers 2.0. Int J Mol Sci. 2024;25(8):4447. doi: 10.3390/ijms25084447
- Ives CW, Sinkey R, Rajapreyar I, et al. Preeclampsia — pathophysiology and clinical presentations. J Am Coll Cardiol. 2020;76(14):1690–1702. doi: 10.1016/j.jacc.2020.08.014
Дополнительные файлы
