Abstrakt
Introduksjon. Interleukin 17A har vært innblandet i pathophysiology av både human immunsvikt virus og preeclampsia. Denne studien evaluerte serum nivåer av IL-17A basert på graviditet type, gestational age, HIV-status, og varigheten av HAART. Materiale og Metoder. Et eksempel størrelse på 250 ble analysert: normotensives (; N) og preeclamptics (; PE)., Normotensives ble videre inndelt i strata i HIV-negative ( – ), HAART-akutt (), og HAART-kronisk (). PE-gruppen ble delt inn i tidlig debut (; EOPE) og sen debut (; LOPE). Den EOPE og LOPE gruppene var delt inn i HIV-negative ( – ), HAART-akutt (), og HAART-kronisk (). Analyse av IL-17A ble utført ved hjelp av en flere Bio-Plex immunoassay metode. Resultat. Graviditet type: nivåer av IL-17A ble økt i PE i forhold til N (). Gestational age: the nivåer av IL-17A ble økt i EOPE i forhold til N-gruppen ()., En betydelig økning i nivåer av IL-17A i LOPE i forhold til N ble observert (). HIV-status: nivåer av IL-17A ble økt i PE i forhold til N () og i EOPE i forhold til N-grupper (). HAART varighet: konsentrasjonen av IL-17A ble økt i HAART-kronisk PE i forhold til N-grupper (). Det var også en økning i nivåer av IL-17A i EOPE i forhold til N (). Konklusjon. Studien viser at IL-17A er involvert i pathophysiology av PE og at i nærvær av HIV-infeksjon, kronisk HAART administrasjon predisposes kvinner til utvikling av EOPE.
1., Innledning
Preeclampsia (PE) er en graviditet-spesifikke, multisystemic lidelse som oppstår i 2-8% av alle svangerskap over hele verden . Preeclampsia vanligvis presenterer med kliniske tegn til ny-utbruddet hypertensjon etter 20 uker av svangerskapet . Foreløpig er det ingen kur for PE med bare effektiv oppløsning blir levering, og selv da, PE kan fortsette i postpartum perioden, eller presentere de novo. Videre, kvinner med PE så vel som deres barn er i større risiko for å utvikle kroniske sykdommer som hjerte-og karsykdommer senere i livet ., Likevel, mye fremgang har blitt gjort i forståelse av pathophysiology av PE; unormal placental utvikling preget av utilstrekkelig spiral arterien ombygging kanskje den viktigste faktoren som fører til patogenesen av sykdommen. Denne mangelen på fysiologiske konvertering av spiral arterie som fører til en redusert uteroplacental blodstrøm. I respons til hypoksi, morkaken utgivelser ulike stoffer, inkludert trophoblastic rusk og apoptotic celler., Disse stoffene føre til en ubalanse mellom angiogenic og antiangiogenic faktorer som bidrar til utbredt endotheliosis fører til vasospasm, hypertensjon, og flere organ jåleri .
Miljømessige, genetiske og immunologiske faktorer kan starte/forverre kaskade av hendelser som fører til placental dysfunksjon. I tillegg frekvens av PE kan bli berørt av HIV-infeksjon. Både PE og HIV-infeksjon er i dag den ledende årsakene til mors og fosterets dødsfall i sub-Sahara-land .,
Den nåværende anbefalt behandling for HIV-infeksjon er høyaktiv antiretroviral terapi (HAART) (4). Imidlertid, HAART kan endre immunrespons av HIV-smittet gravide kvinner og dermed disponerer dem til utvikling av PE (4). Likevel, inflammatoriske cytokiner (pro – og anti-inflammatorisk) spille en viktig rolle i pathophysiology av begge forhold.
Under pathophysiology av PE, det er et skifte fra anti-inflammatorisk (Th2) til en proinflammatory svar (Th1) med en heving av IL-2, IL-6, IL-12, IFN-γ, og TNF-α., Flere studier har funnet økt nivåer av disse cytokiner i PE . I løpet av HIV-infeksjon, det er et skifte fra Th1 til Th2 immunrespons. Imidlertid, dette skiftet er motvirket av HAART . Studier har dokumentert at HIV-infiserte kvinner har en høyere risiko for utvikling av PE i forhold til HIV-naive kvinner, antatt å stamme fra immunforsvaret rekonstituering virkninger av HAART .,
Siden både PE og HIV er immune/inflammatoriske tilstander, exaggerative aktivering eller reduksjon av Th1/Th2 cytokiner har blitt rapportert av flere studier for å være sterkt assosiert med pathophysiology av disse lidelsene . Blant disse cytokiner, rolle IL-17 i pathophysiology av begge forhold er fortsatt kontroversielt; ingen studier har blitt rapportert på rollen IL-17A i HIV-infiserte kvinner som utvikler PE.
Interleukin IL-17A er en proinflammatory cytokin som er involvert i pathophysiology av både PE og HIV-infeksjon., Økte konsentrasjoner av IL-17A har vist seg å være ansvarlig for aktivering av inflammatorisk respons i PE . I tillegg, IL-17A har vært forbundet med utvikling av PE gjennom induksjon av proinflammatory cytokiner som TNF-α, IL-1β, IL-6 og IL-8 . I kontrast, en studie av Wu et al. foreslått en nyttig funksjon for IL-17A under svangerskapet, inkludert markedsføring av embryo implantasjon og vedlikehold av svangerskapet . I tillegg, i løpet av progresjon av HIV-infeksjon, IL-17A nedgang i både mennesker og dyr modeller ., Men de langsiktige HAART eksponering fører til IL-17A restaurering .
Denne nye studien fokusert på den rollen HAART på Th17 (IL-17A) i en homogen populasjon av gravide normotensive og preeclamptic kvinner, ved å sammenligne serum konsentrasjoner av disse cytokiner i både studie grupper. Denne studien kan bidra til en bedre forståelse av Th17 uttrykk i dualiteten av HIV-assosiert normotensive og PE HAART-naive (akutt) og HAART-erfarne (kronisk) kvinner.
2. Materialer og Metoder
2.1., Studiepopulasjonen og Prøvetaking
Institusjonelle etiske og sykehus regulatoriske tillatelser var innhentet for studien (Biomedical Research Ethics Committee, University of KwaZulu-Natal, Sør-Afrika (BCA338/17). Etter skriftlig samtykke ble innhentet, preeclamptic (PE) og normotensive (N) HIV-positive og HIV-negative Svarte Sør-Afrikanske gravide kvinner ble rekruttert ved en offentlig helse-pleie sykehus i Sør-Afrika. Normotensive (, alder: år) og PE (, alder: år) pasienter ble rekruttert., Preeclampsia ble definert som ny-utbruddet blodtrykk på ≥140/90 mmHg tatt ved to anledninger 4 timer fra hverandre og minst 1+ proteinuri målt ved en urin peilepinnen. Normotensive gravid deltakerne ble definert som de med et blodtrykk på ≤120/80 mmHg og uten tegn på proteinuri. Relevante data for all forskning deltakerne ble innhentet fra deres omsorgs-saken poster. HIV-testing ble gjort etter rådgivning ved hjelp av en rask point-of-care-test kit utgangspunktet, som er standard for omsorg i Sør-Afrika., Mors vekt ble kategorisert som normal vekt (BMI: 18-25 kg/m2), overvekt (BMI: 25-30 kg/m2), og overvektige (BMI: >30 kg/m2+).
for Å opprettholde etnografisk og anthropometric konsistens, alle pasienter rekruttert var av Afrikansk herkomst og beboere i samme geografiske sted. Alle deltakerne var ikke røyker og nonconsumers av alkohol eller narkotiske stoffer, og alle HIV-infiserte deltakerne var på høyaktiv antiretroviral terapi (HAART: tenofovir, emtricitabine, og efavirenz) som per South African National HIV retningslinjer ., HAART er gjeldende anbefalt behandling for HIV-smitte. Dagens anbefalte behandling for HIV-infeksjon hos gravide og nonpregnant kvinner er HAART . Bruk av HAART i svangerskapet er viktig for reduksjon av perinatal overføring av flere mekanismer, inkludert senking mors antepartum viral load og preexposure og postexposure profylakse til barnet . Kvinner med kroniske medisinske tilstander ble ekskludert fra studien.
For analyse, kvinner, ble gruppert i henhold til graviditet type, gestational age, og HIV-status., Kvinner med PE ble gruppert i tidlig debut, det er, (; EOPE), og sent innsettende ≥34 uker av svangerskapet (; LOPE).
EOPE og LOPE gruppene var henholdsvis inndelt etter HIV-status og varighet av ARV terapi i HIV-negative ( – ), akutt HIV (), og HIV kronisk (). På samme måte normotensive gruppen ble inndelt i henhold til HIV-status og varighet av ARV terapi i HIV-negative ( – ), akutt HIV-positive (), og HIV-positiv kronisk ().,
HIV-positive akutte ble definert som kvinner som var på HAART behandling for første gang under svangerskapet, og HIV-positiv kronisk ble definert som kvinner som var tidligere på HAART før svangerskapet.
2.2., Kvantifisering av Menneskelig Cytokin Interleukin 17A (IL-17A)
Mors blod-prøver samlet inn i sterile serum separasjon rør (Blodpropp Aktivator: BD VS PL VANLIG 6ML PE: 368815: Becton Dickinson) var sentrifugerte ved 3000 rpm i 10 min ved 4°C, og supernatanten ble brukt for kvantifisering av Th1 (IL-2, IL-6, IL-12 OG IL-17, IFN-γ, og TNF-α), Th2 (IL-4, IL-5, IL-10 og IL-13), og Th17 (IL-17A) ved hjelp av multiplex enzymkoblet immunsorbent analyse., En Bio-Plex Pro™ Menneskelige Cytokin Standard 27-Plex, Gruppe jeg settet ble brukt i henhold til produsentens instruksjoner (Bio-Rad Laboratories Inc., USA). Standardene er utarbeidet i et 1 : 10 og 1 : 4 fortynning serien, mens prøvene ble utarbeidet i en 1 : 4 fortynning. Denne perlen-basert flowcytometrisk analyse tillatt for multiplex analyser. Den immunoassay som er involvert i inkubasjon av antigen prøver, dvs., Th1/Th2/Th17 tatt med antistoff-kombinert perler., Senere, biotinylert deteksjon antistoffer kombinert med en reporter konjugat, streptavidin-fysoerytrin (SA-PE), fullført samhandling. Utvalget konsentrasjon ble lest ved bruk av Bio-Plex® MAGPIX™ Multiplex-Leser (Bio-Rad Laboratories Inc., USA). Bio-Plex Manager™ – programvare versjon 4.1 ble brukt til å analysere dataene.
3. Statistiske Analyser
GraphPad Prism 5.00 for Windows (GraphPad Programvare, San Diego, California, USA) ble brukt til å analysere dataene., Når fordelingen var parametrisk, beskrivende statistikk for kontinuerlige data er presentert av median, interkvartil avstand (IQR), og , mens nonparametrically distribueres data er presentert som median og IQR. For å fastslå statistisk signifikans på tvers av alle grupper, en Mann–Whitney eller Kruskal-Wallis test i kombinasjon med Dunn ‘ s flere sammenligning post hoc test ble gjennomført. Statistisk signifikans ble .
4. Resultater
4.1. Kliniske Karakteristika Deltakere
Tabell 1 gir en oppsummering av kliniske og demografiske funksjoner av studiepopulasjonen., Som forventet, systolisk og diastolisk blod press (BP) skilte mellom normotensive og PE grupper (). På samme måte, gestational age var statistisk forskjellig mellom normotensive gravid og PE grupper ( hver, to-sample Wilcoxon rank-sum (Mann–Whitney testen). Det var ingen signifikante forskjeller i mors vekt (), mors høyde (), BMI (), og mors alder () mellom normotensive versus EOPE versus LOPE grupper.
4.2., Serum-Konsentrasjonen Nivåer av IL-17A
Disse analyttene ble nedenfor påvisning grenser: Th1 (IL-2, IL-6, IL-12, IFN-γ, og TNF-α) og Th2 (IL-4, IL-5, IL-10 og IL-13).
4.2.1. Graviditet Type
4.2.2., Gestational Age
4.3. HIV-Status
4.3.1. HIV-Negative
Ingen statistisk signifikant effekt ble observert i IL-17A konsentrasjon mellom N og PE (Mann–Whitney ; ) Figur 3. Det er ingen statistisk forskjell observert i IL-17 konsentrasjon mellom N og EOPE grupper (Mann–Whitney ; ) Figur 3. En nedadgående trend i IL-17A konsentrasjon ble observert i gruppe N (, 95% CI: 4.336–3.597) i forhold til EOPE gruppe (; 95% CI: 5.748–3.723).
Det er ingen statistisk forskjell mellom N og LOPE grupper (Mann–Whitney ; ) Figur 3., Dessuten er konsentrasjonen av IL-17A ble redusert i N (; 95% CI: 4.026–3.412) i forhold til LOPE gruppe (; 95% CI: 5.748–3.723). Det var ingen statistisk signifikans i konsentrasjonen av IL-17A mellom EOPE og LOPE (Mann–Whitney ; ) Figur 3.
4.3.2. HIV-Positive
En signifikant effekt ble observert i IL-17A konsentrasjon mellom HIV-positive N og PE (Mann–Whitney ; ) Figur 4. En nedadgående trend i IL-17A konsentrasjon ble observert i gruppe N (, 95% CI: 5.516–3.762).,
Det var ingen statistisk signifikans i konsentrasjonen av IL-17A mellom EOPE og LOPE (Mann–Whitney ; ) Figur 4.
4.4. Varigheten av HAART
4.4.1. HAART-Akutt
Det var ingen statistisk forskjell i IL-17A mellom N og PE grupper (Mann–Whitney ; ) Figur 5. På samme måte, IL-17A konsentrasjon ikke skiller mellom N og EOPE kvinner (Mann–Whitney ; ) Figur 5. Likevel, en nedadgående trend i IL-17A konsentrasjon ble observert i N (, 95% CI: 5.265–3.658) i forhold til EOPE (; 95% CI: 6.259–3.366) grupper., Likeledes, det var ingen statistisk forskjell observert i IL-17A konsentrasjon mellom N og LOPE (Mann–Whitney ; ) Figur 5. Til tross for den nonsignificance, en nedadgående trend i IL-17 konsentrasjon ble observert mellom N (, 95% CI: 5.265–3.658) og LOPE (; 95% CI: 7.535–1.798) grupper. Ingen statistisk signifikant effekt ble observert i IL-17A konsentrasjon mellom HIV akutt EOPE og LOPE (Mann–Whitney ; ) Figur 5.
4.4.2. HAART-Kronisk
Det var ingen statistisk signifikans i konsentrasjonen av IL-17A mellom EOPE og LOPE (Mann–Whitney ; ) Figur 6.
5., Diskusjon
Interleukin 17 (IL-17), også kjent som (IL-17A), er et stort, sterkt proinflammatory cytokin produsert av Th17 hjelper-celler . Dette cytokin har potent proinflammatory egenskaper, som har vært forbundet med utvikling av inflammatoriske prosesser, akutte immunologiske pode avvisning, og autoimmune sykdommer som PE og HIV/AIDS.
5.1. Basert på Graviditet Type
I vår studie, vi har evaluert serum konsentrasjonen nivåer av IL-17A basert på graviditet type (N vs. PE), gestational age (N vs. EOPE og N vs. LOPE), HIV-status (negativt vs., positiv), og varigheten av HAART (akutt vs. kronisk) i Sort Sør-Afrikanske kvinner.
Vi har vist en betydelig økning i serum nivåer av IL-17A i preeclamptics i forhold til normotensives () Figur 1. Vår studie er i samsvar med de rapporterte økte nivåer av IL-17A i svangerskap komplisert av abort, fødsel før termin, og PE i forhold til normotensive svangerskap trekker rollen som denne cytokin i pathophysiology av PE., Interessant, IL-17A har også vært incriminated i forårsaker placental oksidativt stress da fungerer som en stimulans til å modulere renin-angiotensin-systemet (spesielt AT1-AAs) og dermed fører til PE utvikling . På samme måte, Yang et al. rapportert økt uttrykk nivåer av IL-17A i PE placentas og serum sammenlignet med normotensives . I tillegg, Molvarec et al. også funnet økt sirkulerende interleukin 17 nivåer i preeclampsia forhold til sunn nonpregnant og gravide normotensive kvinner . Mer interessant, en studie utført av Barnie et al., i Kinesiske kvinner viste økt plasma nivåer av IL-17A i preeclamptics i forhold til normotensives; de konkluderte med at økte nivåer av IL7A i PE kvinner kan være produsert av medfødte lymfoide celler 3 (ILC3). Medfødte lymfoide celler er en nylig identifisert lymfocytt befolkningen (mage-tarmkanalen celler kjent for å produsere cytokiner som IL-17A og/eller IL-22) snarere enn Th17-celler, siden de bemerket ingen signifikant forskjell i Th17-celler i PE kvinner i forhold til normotensive kvinner . På samme måte, en annen studie gjort av Cao et al., i den Kinesiske befolkningen funnet økt serum nivåer av IL-17A i PE forhold til normotensive kvinner, men de er forbundet sine funn med Th17 celle aktivitet . Selv om de fleste av disse studiene har vært gjennomført i Kinesiske befolkningen, flere studier er nødvendig i den Svarte Sør-Afrikanske befolkningen for å validere våre funn.
Data på nivåer av IL-17A basert på graviditet type (normotensive vs. PE) er motsigende; IL-17 har blitt foreslått å spille en rolle i å opprettholde graviditet ved å fremkalle sekresjon av progesteron og øke invasivitet av placental celler ., Videre, IL-17 reseptor har blitt rapportert til å bli uttrykt på extravillous trophoblasts å tillate vellykket invasjon av spiral arterier . Overraskende, noen studier har rapportert ingen signifikant forskjell i nivåer av IL-17A mellom normotensive og preeclamptic svangerskap . Derfor, flere studier er fortsatt behov for å forstå hvordan dette cytokin er regulert basert på graviditet type.
5.2. Basert på Gestational Age
Vi observert en betydelig økning i serum nivåer av IL-17A i EOPE i forhold til N () Figur 2., Serum nivåer av IL-17A var også betydelig høyere i LOPE i forhold til N () Figur 2. Vi observerte ingen signifikant forskjell i serum nivåer mellom EOPE og LOPE. Våre funn antyder at redusert nivåer av IL-17A i normotensives kan være sterkt forbundet med utvikling av LOPE siden la vi merke til en betydelig høyere økning i LOPE i forhold til normotensives. Yang et al., rapportert at IL-17 har en positiv sammenheng med dannelsen av proteinuri under sen-utbruddet PE; vi derfor spekulert i at dette kan være grunnen til at vi har observert en høyere betydning i LOPE sammenlignet med normotensives .
5.3. Basert på HIV-Status
Th17-celler har vært innblandet i vert forsvar mot et utvalg av patogener og er involvert i patogenesen av autoimmune sykdommer. Nylig, Th17-celler ble vist å være redusert i løpet av HIV-infeksjon hos mennesker og SIV infeksjon i ikke-menneskelige primater .,
Basert på HIV-status, observerte vi ingen signifikant forskjell i serum nivåer av IL-17A mellom HIV-negative N vs. PE, N vs. EOPE, N vs. LOPE, og EOPE vs. LOPE Figur 3. Men, vi observert en betydelig forskjell i nivåer av IL-17A i HIV-positive N vs. PE () og signifikant forskjell mellom N og EOPE () Figur 4. Nivåer av IL-17A var høyere i PE forhold til normotensives og betydelig høyere i EOPE i forhold til normotensives., Disse funnene tyder på at i nærvær av HIV-infeksjon, IL-17A er involvert i pathophysiology av EOPE, men mekanismen er ukjent. Til det beste av vår kunnskap, ingen studier har rapportert på IL-17A basert på gestational age. Normalt, både graviditet og HIV-infeksjon er preget av en økning i anti-inflammatorisk respons. Imidlertid, på HAART administrasjon, proinflammatory cytokin respons er aktivert . IL-17A er en proinflammatory cytokin, og proinflammatory svar er kjent for å indusere utvikling av PE ., Studier har rapportert at administrasjonen av HAART i gravide kvinner predisposes dem til PE utvikling . Derfor har vi spekulert i at økte nivåer på IL-17A i EOPE var på grunn av kronisk HAART eksponering. Vi har derfor vurdert IL-17A basert på varigheten av HAART.
5.4. Basert på HAART Varighet
Studier har rapportert at HIV-infiserte kvinner har høyere risiko for PE utvikling enn HIV-naive kvinner . Både HIV og PE er immune tilstander, og flere inflammatoriske cytokiner spille en rolle i utviklingen av disse sykdommene., Det er kjent at under progresjon av HIV-infeksjon, Th2-respons er aktivert; dette er imidlertid motvirkes ved bruk av HAART. I løpet av patogenesen av PE, det er en økning i proinflammatory cytokiner.
Flere studier har dokumentert at det er en nedgang i nivåer av IL-17A i HIV-infiserte personer, men på HAART eksponering nivåer av IL-17A bli gjenopprettet. Basert på varigheten av HAART, fant vi ingen signifikant forskjell i serum nivåer av IL-17A mellom graviditet type og gestational age i HAART-akutt kvinner Figur 5., Dette er på grunn av det faktum at i de tidlige stadier av HIV-infeksjon, nivåer av IL-17A i HAART-naive kvinner er nesten det samme til de som er HIV-negative personer.
det er Interessant at vi fant en signifikant økning i serum nivåer av IL-17A i HAART-kronisk kvinner mellom N og PE () og mellom N og EOPE () Figur 6. Nivåer av IL-17A i PE var høyere i PE forhold til normotensives og i EOPE i forhold til normotensives. Men vi merket ingen signifikant forskjell mellom N og LOPE og mellom EOPE og LOPE., I løpet av første trimester (placentation), Th17-celler spiller en rolle i å fremme spredning av trophoblast celler ved sekresjon IL-17A . Derfor er det mulig at kronisk HAART eksponering bidrar til exaggerative sekresjon av IL-17A på dette stadiet dermed fører til utvikling av EOPE.
5.5. Studien Begrensninger
CD4 teller ikke var tilgjengelig for alle kvinner som det ikke er en standard for praksis i den offentlige helse-institusjoner i SA; derfor nivåer av IL-17A i vår studie kan ikke være korrelert med alvorlighetsgraden av HIV-infeksjon., Våre funn er foreløpige og begrenset av en liten utvalgsstørrelse. En større kohort vil gjøre det mulig for videre forskning. Videre, rolle IL-17A i normotensive versus preeclamptic svangerskap behov for ytterligere etterforskning, og perifer uttrykk for IL-17A behov for å bli sammenstilt med tiltak i morkaken. Denne studien var begrenset til SA Svarte kvinner, og derfor er våre funn kan ikke nødvendigvis gjelder for andre etniske grupper.
6., Konklusjon
Våre funn antyder at IL-17A spille en rolle i pathophysiology of preeclampsia, og at i nærvær av HIV-infeksjon, kronisk HAART eksponering er assosiert med økte nivåer av IL-17A som kan være forbundet med pathophysiology av EOPE. Nivået av IL-17A kan brukes som en logisk risiko indikator på HIV-assosiert PE.
7. Styrker
Tidligere studier har i hovedsak fokusert på den rollen IL-17A basert på graviditet type (N vs. PE) eller HIV-status (positive vs. negative)., Vår kunnskap, er dette den første studien å rapportere uttrykk for IL-17A i Svarte Sør-Afrikanske kvinner basert på graviditet type, gestational age, HIV-status, og varigheten av HAART.
8. Fremtidige Studier
Flere studier bør gjøres på den rollen IL-17A basert på graviditet type, gestational age, HIV-status, og varigheten av HAART i ulike etniske grupper, for å se hvordan dette cytokin er regulert i andre etniske grupper., I tillegg, siden serum nivåer av IL-17A cytokiner ble testet fra perifere sirkulerende blod snarere enn fetomaternal grensesnitt, fremtidige studier bør gjøres på serum fra fetomaternal grensesnitt siden den primære kilden til patogenesen av preeclampsia oppstår fra morkaken.,eeclamptic
Data
datasett generert under og/eller analysert i denne studien er tilgjengelig fra samme forfatter på rimelig forespørsel.
Flere Poeng
Klinisk Betydning. Uavhengig av HIV-status, IL-17A er forhøyet i normotensives i forhold til kvinner med PE, fremhever sin rolle i svangerskapet er normalt vedlikehold. Den upregulation av IL-17A i HIV-positive PE kvinner kan tilskrives langvarig HAART eksponering, snarere enn å PE etiologi.,
Interessekonflikter
forfatterne hevder at de har ingen interessekonflikter.
Erkjennelsene
forfatterne ønsker å takke Fru Semone Thakoordeen-Reddy og Ms. Louansha Nandlal. Denne studien ble finansiert av UKZN College of Health Sciences og NRF-stipend nummer: 113138.