Cytologicko-energetický princip vyšetřování plodové vody po předčasném předtermínovém odtoku – dosavadní zkušenosti a perspektivy

Overview

V rámci naší práce jsme se zabývali vyšetřením plodové vody u pacientek s diagnózou předčasného předtermínového odtoku plodové vody (PPROM). Nalezení metody vyšetření plodové vody schopné co nejčasnější detekce intraamniální zánětlivé reakce, která by nepovšimnuta mohla poškodit a v nejzávažnějších případech až ohrozit na životě plod nebo matku, považujeme za jeden z nejdůležitějších úkolů současné fetomaternální medicíny. To byl i hlavní důvod, proč jsme si ke svému výzkumu zvolili toto téma. Zajímal nás nejen již známý interleukin-6 (IL-6), ale k vyšetření plodové vody jsme přistoupili komplexněji. Použili jsme tzv. cytologicko-energetický princip doplněný o vyšetření aspartátamino-transferázy (AST), s kterým jsou již dlouhodobé zkušenosti při vyšetřování jiných extracelulárních tekutin. Sledovali jsme hodnoty C-reaktivního proteinu (CRP) a leukocytů v séru matky, IL-6, AST a koeficient energetické bilance (KEB) v plodové vodě a zjišťovali, které imunokompetentní buňky dominují v plodové vodě při různých typech zánětlivé reakce. Podle výsledků vyšetření kontrolní kohorty pacientek byla nutná korekce hranice normy u KEB oproti normám u jiných extracelulárních tekutin. Přestože naše studie zahrnuje zatím jen 44 pacientek, z toho 21 kontrol a 23 vyšetřovaných, již z takto malého počtu lze vysledovat určité tendence změn pozorovaných parametrů. Za důležité považujeme zjištění, že KEB, AST a cytologické vyšetření jsou metody pro predikci intraamniálního zánětu stejně spolehlivé a zároveň méně finančně náročné než vyšetření IL-6, a tím i vhodnější pro využití v menších nemocnicích či rozvojových zemích. V naší studii pokračujeme dále s cílem potvrdit dosud zjištěné trendy na větším počtu pacientek.

Klíčová slova:
plodová voda, PPROM, intraamniální zánětlivé reakce, imunokompetentní buňky, IL-6, AST, KEB, CRP, cytologicko-energetický princip

ÚVOD

Během našeho výzkumu jsme vycházeli z předpokladu, že zánětlivá odpověď vyvíjejícího se plodu či jeho obalů se projeví změnou složení plodové vody. Plodovou vodu lze považovat za extracelulární tekutinu, proto jsme při volbě metod vyšetření navázali na dosavadní zkušenosti z vyšetřování likvoru a dalších extracelulárních tekutin. Za účelem detekce zánětlivé reakce a specifikace jejího charakteru provádíme cytologické vyšetření, vyšetření parametrů energetického metabolismu glukózy a katalytické aktivity aspartátamino-transferázy (AST).

Cytologické vyšetření spočívá v kvantitativním stanovení buněčnosti a kvalitativním určení jednotlivých typů imunokompetentních buněk specifické i nespecifické imunitní odpovědi, ukazatelů jejich aktivace a eventuální přítomnosti mikrobiálních patogenních agens. Za normálního stavu se v plodové vodě vyskytuje jen minimální množství buněk, a to převážně neaktivovaných lymfocytů. Vysoká buněčnost signalizuje stav zvýšených nároků na imunitní systém při různých patologických procesech. Lymfocytární a eozinofilní elementy dominují v plodové vodě v případě normálních poměrů jakožto imunitní dozor a dále jako projev úklidových či reparačních změn. Zastoupení elementů monocyto-makrofágového systému stoupá se zvyšujícím se anaerobním metabolismem v rámci razantního zánětu způsobeného intracelulárními bakteriemi či mykotickými patogeny a při větším rozsahu destrukce tkáně. Neutrofilní granulocyty plní svou hlavní roli v časných stadiích zánětlivé reakce jako preventivní protekce před plnohodnotným zapojením složek specifické imunity. Dále dochází k jejich oxidačnímu vzplanutí při rozvinutém purulentním zánětu způsobeném extracelulárními patogeny a jejich přítomnost prokazujeme i při příměsi krve v plodové vodě.

Samotné morfologické parametry zpravidla neposkytují plnohodnotnou informaci pro detekci zánětlivé reakce ani pro správné určení jejího charakteru. K tomu je důležitá znalost úrovně aktivace imunitního systému v plodové vodě. K její specifikaci se užívá parametrů energetického metabolismu glukózy – látkové koncentrace glukózy a laktátu v plodové vodě a průměrný počet molekul adenozintrifosfátu (ATP) vyprodukovaných za aktuálních energetických poměrů v příslušné lokalitě z jedné molekuly glukózy. Z naměřených hodnot se vypočítá koeficient energetické bilance (KEB).

Výpočet KEB vychází ze tří axiomů vyplývajících z metabolické přeměny glukózy (obr. 1):

1. Aerobní produkce 38 molekul ATP u 1 molekuly glukózy.
2. Anaerobní produkce 2 molekul ATP z 1 molekuly glukózy.
3. Anaerobní produkce 2 molekul laktátu z 1 molekuly glukózy.

V extravaskulárních tělních tekutinách definujeme tyto energetické úrovně:

• a) Za normálního stavu je v příslušné extravaskulární tělní tekutině rozpuštěno dostatečné množství kyslíku, a tudíž metabolické procesy zde mohou probíhat převážně aerobním způsobem s hojnou produkcí ATP vyjádřenou vysokou hodnotou KEB (obr. 2a).

• b) Naproti tomu zánětlivý proces v příslušném kompartmentu představuje lokální zmnožení a zvýšenou aktivaci imunokompetentních buněk. Se zvyšující se aktivací imunokompetentních buněk se zvyšuje jejich energetická náročnost projevující se zvýšenou spotřebou energetického substrátu, čili glukózy, která je doprovázena zvýšenou spotřebou kyslíku. Za této situace množství kyslíku v extravaskulárním prostoru ubývá a dochází ke zvýšení rozsahu anaerobního metabolismu. Anaerobní metabolismus je značně neefektivní, tzn. že produkce energie v podobě ATP klesá, což se projevuje současným poklesem hodnoty KEB (obr. 2b).

Dalším vhodným ukazatelem pro detekci proběhlého či probíhajícího tkáňového rozpadu v konkrétním tělním kompartmentu, tzn. i ukazatelem poškození tkáně vyvíjejícího se plodu a struktur přilehlých, se nám v naší dosavadní praxi jako obecně dostupné, spolehlivé a ekonomicky nenáročné vyšetření osvědčilo sledování katalytické aktivity AST v příslušných extravaskulárních tělních tekutinách.

MATERIÁL A METODY

Doposud jsme aplikovali cytologicko-energetický princip doplněný o měření katalytické aktivity AST při vyšetření 44 vzorků plodové vody u pacientek z Gynekologicko-porodnické kliniky a Masarykovy nemocnice v Ústí nad Labem.

Prvních 21 vzorků bylo odebráno v rámci amniocentézy (AMC) z genetické indikace u asymptomatických pacientek bez diagnózy předčasného předtermínového odtoku plodové vody (PPROM). Tyto vzorky jsme využili ke stanovení normy jednotlivých ukazatelů.

Dalších 23 vzorků již bylo odebíráno u žen s diagnózou PPROM. Pouze u tří žen nám bylo umožněno odebrat vzorek opakovaně, přičemž u jedné z nich dokonce čtyřikrát. Ostatní pacientky buď opakovaný odběr odmítly, nebo u nich bylo ukončeno těhotenství dříve než po týdenním intervalu, potřebném k opakování odběru, a při ukončení jejich gravidity nebylo možné z technických či personálních důvodů AMC provést a plodovou vodu (VP) vyšetřit.

Za největší úskalí naší práce považujeme negativní postoj pacientek k provedení AMC. Řada z nich se i přes řádné poučení odběru plodové vody bojí, a proto ho odmítnou.

Na základě dosavadních zkušeností pro potřeby hodnocení dosažených výsledků bylo nutné provést korekci charakteristik energetických poměrů v děloze s vyvíjejícím se plodem oproti jiným extracelulárním tekutinám. Hranice byly stanoveny takto:

1. KEB = 38,0 až -50,0: Normální energetické poměry v děloze s vyvíjejícím se plodem.
2. KEB = -50,0 až -100,0: Mírně zvýšený rozsah anaerobního metabolismu v děloze s vyvíjejícím se plodem na úrovni obvykle odpovídající mírně zvýšeným energetickým nárokům aktivovaného imunitního systému při mírných serózních zánětlivých změnách v předmětné lokalitě, zpravidla neinfekční příčiny.
3. KEB = -100,0 až -300,0: Výrazněji zvýšený rozsah anaerobního metabolismu v děloze s vyvíjejícím se plodem na úrovni obvykle odpovídající výrazněji zvýšeným energetickým nárokům aktivovaného imunitního systému při intenzivnější serózní zánětlivé odpovědi, popř. hypoxických změnách v předmětné lokalitě. Může ale též evokovat podezření na přítomnost zánětlivých změn razantního charakteru s oxidačním vzplanutím profesionálních fagocytů.
4. KEB < -1000,0: Velmi vysoký rozsah anaerobního metabolismu v děloze s vyvíjejícím se plodem na úrovni obvykle odpovídající přítomnosti razantního zánětlivého procesu s oxidačním vzplanutím profesionálních fagocytů infekční příčiny.

VLASTNÍ POZOROVÁNÍ

Výsledky a význam naší práce bychom rádi ukázali na kazuistice pacientky, u které byl možný opakovaný odběr.

Pacientka narozená roku 1988, III/III, byla přijata pro PPROM dne 12. 6. 2014 in grav. hebd. 23+3.

• Terapie: MgSO₄ 4g + 500 ml FR i.v. (12–16. 6.), dále MgB₆, Neloren 600 mg i.v. à 8 hod. (12. až 18. 6.), Gentamycin 240 mg à 24 hod. i.v. (12. až 16. 6.), Diprophos 2 amp. i.m. à 24 hod. (12.–13. 6.)

• Vyšetření: Pochva K+C – 16. 6. Escherichia coli, 13. 7. negativní, 21. 7. Klebsiella pneumoniae. Cytologické vyšetření plodové vody viz tab. 1 Laboratorní hodnoty a sledované parametry plodové vody viz tab. 2 a graf 1, 2.

• Výsledek těhotenství: Porod císařským řezem 21. 7. 2014 in grav. hebd. 29+0 pro zakalení VP.Porozen byl chlapec, 960 g, 35 cm, A1=10 – u dítěte nebyla po porodu potvrzena elevace zánětlivých parametrů, stěry z kůže a zvukovodu provedené po porodu odeslané na K+C vyšly negativní, hemokultury negativní, bez průkazu zánětu či dokonce sepse.

VÝSLEDKY A DISKUSE

Pro seriózní zobecnění je 44 vyšetřených vzorků plodové vody zcela nedostatečné. Určité trendy jsme ale vypozorovali a jsou dobře viditelné ve zmiňované kazuistice (viz tabulky 1, 2 a grafy 1, 2). Zatímco hodnoty CRP a leukocytů mají v souhrnu stabilní až klesající trend rozhodně nesvědčící pro zánět, ostatní sledované parametry – KEB, IL-6 a AST – se vyvíjejí do hodnot pro zánět typických: KEB klesá, Il-6 a AST rostou. Svědčí pro něj i cytologický průkaz aktivace anaerobního metabolismu, purulentního zánětlivého procesu v. s. bakteriálního původu, který byl potvrzen i vykultivováním Klebsiella pneumoniae z pochvy matky v den ukončení gravidity z důvodu zkalení odtékající VP. U narozeného dítěte nebyly prokázány známky probíhajícího zánětu. Tedy těhotenství bylo ukončeno včas, před přestupem infekce na plod. Tato skutečnost nám potvrdila důležitost a význam vyšetřování parametrů plodové vody, umožňující perinatologům sledovat stav plodu in utero po PPROM a určit s větší přesností vhodný moment porodu, než tomu bylo při řízení se hodnotami a trendy CRP a leukocytů zjišťovaných z krve matky.

Dosavadní celkové výsledky vyšetření KEB a cytologie v rámci naší studie dále shrnuje tabulka 3, která vyjadřuje jednotlivé procentuální zastoupení imunokompetentních buněk dominujících v rámci daného rozmezí hodnot KEB. Potvrzuje chování imunokompetentních elementů v rámci různých typů a stupňů zánětu, jak ho známe z jiných extracelulárních tekutin.

1. Lymfocyty v plodové vodě dominují při normálních energetických poměrech v děloze. Se zvyšujícím se rozsahem anaerobního metabolismu se jejich zastoupení snižuje. To potvrzuje jejich funkci v extravaskulárních tělních tekutinách, kterou je imunitní dozor za fyziologického stavu. V několika případech lymfocyty dominují při mírných patologiích s naznačeným mírně zvýšeným buněčným rozpadem v předmětné lokalitě a situaci hodnotíme jako projev úklidové reakce či reparačních změn. V jednom případě jsme nalezli dominující zastoupení lymfocytárních elementů v souvislosti s hrubší patologií, vyjádřenou nápadně zvýšeným rozsahem anaerobního metabolismu. Tento stav mohl souviset s výraznějšími hypoxickými změnami, ischemizací tkáně a neinfekční serózní zánětlivou odpovědí při úklidové reakci a reparačních změnách. Tato úroveň energetických poměrů by ale již mohla vést i k podezření na razantní zánětlivé změny s oxidačním vzplanutím makrofágů s účastí intracelulárních bakterií či mykotických agens v patogenezi.
2. Nejméně jsou v případech normálních energetických poměrů zastoupeny monocytárně-makrofagické elementy, se zvyšujícím se rozsahem anaerobního metabolismu jich přibývá. Z nápadně zvýšených úrovní katalytických aktivit AST lze usuzovat, že výskyt monocytárně-makrofagických elementů často souvisí se zvýšeným, či dokonce velmi vysokým rozsahem destrukce tkáně v předmětné lokalitě. Výrazněji zvýšený rozsah anaerobního metabolismu by měl vést opět k úvaze o případném razantním zánětu s oxidačním vzplanutím makrofágů s účastí intracelulárních bakterií či mykotických agens v patogenezi.
3. Zastoupení neutrofilních granulocytů v plodové vodě se zvyšuje se zvyšujícím se rozsahem anaerobního metabolismu v děloze s vyvíjejícím se plodem. V každém případě signalizuje přítomnost neutrofilních granulocytů patologické změny. Neutrofilní granulocyty jako buněční představitelé nespecifické imunity jsou schopny velice rychle reagovat na příslušné podněty a v případě potřeby se okamžitě mobilizovat a, byť dočasně, suplovat funkci složek specifické imunity, jejichž dosažení akceschopnosti vyžaduje delší čas. Při normálních energetických poměrech nebo v případech mírně zvýšeného rozsahu anaerobního metabolismu v příslušné lokalitě zpravidla plní neutrofilní granulocyty funkci tzv. preventivní protekce se zvýšeným rizikem vzplanutí purulentního zánětu. Vyšší rozsahy anaerobního metabolismu pak vedou k úvaze o výraznějším patologickém procesu s jejich oxidačním vzplanutím ve smyslu purulentního zánětu. Při velmi vysokých rozsazích anaerobního metabolismu zpravidla o purulentním zánětu s účastí extracelulárních bakterií v patogenezi v předmětné lokalitě nelze pochybovat.

ZÁVĚR

Na základě dlouholetých zkušeností s vlastním cytologicko-energetickým principem vyšetřování likvoru či jiných extravaskulárních tekutin doplněných o detekci tkáňového rozpadu měřením katalytických aktivit AST jsme provedli rozbor malého souboru (44) vzorků plodové vody a dospěli jsme k následujícím předpokladům, které budeme dále ověřovat:

1. Cytologicko-energetický princip doplněný o monitorování katalytických aktivit AST je aplikovatelný i na vyšetřování plodové vody.
2. Zvyšující se rozsah anaerobního metabolismu v oblasti odběru plodové vody koreluje se závažností patologického procesu v děloze s vyvíjejícím se plodem.
3. Dominující přítomnost lymfocytárních elementů v plodové vodě je obvyklou známkou absence výraznějšího patologického procesu v děloze s vyvíjejícím se plodem.
4. Dominující přítomnost monocytárních elementů v plodové vodě je obvyklou známkou úklidové reakce následkem zvýšeného buněčného rozpadu v děloze s vyvíjejícím se plodem.
5. Dominující přítomnost neutrofilních granulocytů v plodové vodě je v každém případě projevem patologického procesu v děloze s vyvíjejícím se plodem. Jeho závažnost pak odpovídá energetickým poměrům v rozsahu od preventivní protekce až po plnohodnotný purulentní zánětlivý proces s účastí extracelulárních bakterií v patogenezi.
6. Vyšetření KEB a AST z plodové vody jsou stejně spolehlivé v predikci intraamniálně probíhající zánětlivé reakci jako vyšetření IL-6 z plodové vody, na rozdíl od vyšetření CRP a leukocytů v krvi matky, které do hodnot typických pro zánět stoupají oproti vyšetřením z plodové vody až s latencí.

Hlavní přínos naší práce vidíme v minimálních nákladech na vyšetření na rozdíl od vyšetření IL-6,a tím možnost plošného rozšíření i do menších nemocnic či chudších zemí.

ZKRATKY

ADP adenozindifosfát

AMC amniocentéza

AST aspartátaminotransferáza

ATP adenozintrifosfát

CRP C-reaktivní protein

IL-6 interleukin-6

KEB koeficient energetické bilance

PPROM předtermínový předčasný odtok plodové vody

VP plodová voda

MUDr. Müllerová Klára

Gynekologicko-porodnická klinika MNUL, o.z.

Krajská zdravotní a.s.

Sociální péče 3316/12

401 13 Ústí nad Labem

e-mail: KlaraMullerova@seznam.cz