Abstrakt
introduktion. Interleukin 17A har varit inblandad i patofysiologin av både humant immunbristvirus och preeklampsi. I denna studie utvärderades serumnivåerna av IL-17A baserat på graviditetstyp, graviditetsålder, HIV-status och HAART-varaktighet. Material och metoder. En urvalsstorlek av 250 analyserades: normotensives (N) och preeclamptics (; PE)., Normotensiver stratifierades ytterligare till HIV-negativa (), HAART-akuta () och HAART-kroniska (). Pe-gruppen delades in i tidig debut (; EOPE) och sen debut (; LOPE). EOPE-och LOPE-grupperna delades in i HIV-negativa (), HAART-akuta () och HAART-kroniska (). Analys av IL-17A utfördes med användning av en multipel Bio-Plex immunoassay-metod. Resultat. Typ av graviditet: nivåerna av IL-17A ökades i PE jämfört med N (). Gestationsålder: nivåerna av IL-17A ökades i EOPE jämfört med n-gruppen ()., En signifikant ökning av IL-17A-nivåerna i LOPE jämfört med N observerades (). HIV-status: nivåerna av IL-17A ökade PE jämfört med N () och i EOPE jämfört med N-grupper (). HAART varaktighet: koncentrationen av IL-17A ökades i HAART-kronisk PE jämfört med n-grupper (). Det var också en ökning av IL-17A-nivåerna i EOPE jämfört med N (). Slutsats. Studien visar att IL-17A är involverad i patofysiologin hos PE och att kronisk HAART-administrering i närvaro av HIV-infektion predisponerar kvinnor för utvecklingen av EOPE.
1., Inledning
preeklampsi (PE) är en graviditetsspecifik multisystemisk störning som uppträder hos 2-8% av alla graviditeter över hela världen . Preeklampsi presenterar vanligtvis med de kliniska tecknen på nystartad hypertoni efter 20 veckors graviditet . För närvarande finns det inget botemedel mot PE med den enda effektiva lösningen som leverans, och även då kan PE fortsätta i postpartumperioden eller nuvarande de novo. Dessutom löper kvinnor med PE och deras barn större risk att utveckla kroniska sjukdomar, inklusive hjärt-kärlsjukdomar i senare liv ., Icke desto mindre har mycket framsteg gjorts i förståelsen av patofysiologin av PE; onormal placenta utveckling som kännetecknas av otillräcklig spiralartärremodellering kanske den primära faktorn som leder till patogenes av sjukdomen. Denna brist på fysiologisk omvandling av spiralartären leder till ett minskat uteroplacentalt blodflöde. Som svar på hypoxi frisätter placentan olika ämnen, inklusive trofoblastiska skräp och apoptotiska celler., Dessa substanser orsakar en obalans mellan angiogena och antiangiogena faktorer som bidrar till utbredd endotelios som leder till vasospasm, hypertoni och multipel organs påverkan .
miljömässiga, genetiska och immunologiska faktorer kan initiera / förvärra händelsekaskaden som leder till placental dysfunktion. Dessutom kan frekvensen av PE påverkas av HIV-infektion. Både PE och HIV-infektion är för närvarande de främsta orsakerna till dödsfall bland mödrar och foster i länderna söder om Sahara .,
den nuvarande rekommenderade behandlingen för HIV-infektion är högaktiv antiretroviral behandling (HAART) (4). HAART kan dock förändra immunsvaret hos HIV-infekterade gravida kvinnor och därmed predisponera dem för utvecklingen av PE (4). Icke desto mindre spelar inflammatoriska cytokiner (pro – och antiinflammatoriska) en viktig roll i patofysiologin hos båda förhållandena.
under patofysiologin hos PE sker en övergång från antiinflammatorisk (Th2) till ett proinflammatoriskt svar (Th1) med en höjd av IL-2, IL-6, IL-12, IFN-γ och TNF-α., Flera studier har funnit ökade nivåer av dessa cytokiner i PE . Under HIV-infektion sker en förskjutning från Th1 till Th2 immunsvar. Detta skift motverkas emellertid av HAART . Studier har dokumenterat att HIV-infekterade kvinnor har en högre risk för utveckling av PE jämfört med HIV-naiva kvinnor, postulerade att utgå från HAART immunrekonstitueringseffekter .,
eftersom både PE och HIV är immun – /inflammatoriska tillstånd, har överdriven aktivering eller minskning av Th1 / Th2 cytokiner rapporterats av flera studier för att vara starkt associerad med patofysiologin hos dessa sjukdomar . Bland dessa cytokiner är IL-17s roll i patofysiologin för båda förhållandena fortfarande kontroversiell; inga studier har rapporterats om IL-17AS roll hos HIV-infekterade kvinnor som utvecklar PE.
Interleukin IL-17A är en proinflammatorisk cytokin involverad i patofysiologin för både PE och HIV-infektion., Ökade koncentrationer av IL-17A har visat sig vara ansvariga för aktiveringen av inflammatoriska svar i PE . Dessutom har IL-17A förknippats med utvecklingen av PE genom induktion av proinflammatoriska cytokiner såsom TNF-α, IL-1β, IL-6 och IL-8 . Däremot en studie av Wu et al. föreslog en fördelaktig funktion för IL-17A under graviditeten, inklusive främjande av embryoimplantation och underhåll av graviditet . Dessutom minskar IL-17A under utvecklingen av HIV-infektion i både humana och djurmodeller ., Långvarig HAART-exponering leder emellertid till IL-17A-restaurering .
denna nya studie fokuserade på HAART: s roll på Th17 (IL-17A) hos en homogen population av gravida normotensiva och preeklamptiska kvinnor, genom att jämföra serumkoncentrationerna av dessa cytokiner i båda studiegrupperna. Denna studie kan bidra till en bättre förståelse av Th17-uttrycket i dualiteten hos HIV-associerade normotensiva och PE-haartnaiva (akuta) och HAART-erfarna (kroniska) kvinnor.
2. Material och metoder
2.1., Studiepopulation och provsamling
institutionella etiska och sjukhusreglerande tillstånd erhölls för studien (Biomedical Research Ethics Committee, University of KwaZulu-Natal, Sydafrika (BCA338/17). Efter skriftligt samtycke erhölls, rekryterades preeklamptiska (PE) och normotensiva (N) HIV-positiva och HIV-negativa svarta sydafrikanska gravida kvinnor på ett sjukhus för offentlig hälso-och sjukvård i Sydafrika. Normotensiv (, åldersintervall: år) och PE (, åldersintervall: år) patienter rekryterades., Preeklampsi definierades som nydebuterat blodtryck ≥140/90 mmHg taget vid två tillfällen med 4 timmars mellanrum och minst 1 + proteinuri mätt med en urinsticka. Normotensiva gravida deltagare definierades som de med ett blodtryck på ≤120/80 mmHg och utan bevis på proteinuri. Relevanta uppgifter från alla forskningsdeltagare erhölls från deras mammaledighet. HIV-testning gjordes efter rådgivning med hjälp av en rapid point-of-care test kit initialt, liksom standarden på vård i Sydafrika., Moderns vikt klassificerades som normal vikt (BMI: 18-25 kg / m2), övervikt (BMI: 25-30 kg/m2) och fetma (BMI: >30 kg/m2+).
för att upprätthålla etnografisk och antropometrisk konsistens var alla patienter som rekryterades av Afrikansk anor och invånare på samma geografiska plats. Alla deltagare var icke-rökare och icke-konsumenter av alkohol-eller rekreationsdroger, och alla HIV-infekterade deltagare var på högaktiv antiretroviral terapi (HAART: tenofovir, emtricitabin och efavirenz) enligt Sydafrikanska nationella HIV-riktlinjer ., HAART är den nuvarande rekommenderade behandlingen för HIV-infektion. Den nuvarande rekommenderade behandlingen för HIV-infektion hos gravida och icke-gravida kvinnor är HAART . Användning av HAART under graviditet är viktigt för att minska perinatal överföring med flera mekanismer, inklusive sänkning av moderns virusmängd före förlossningen och preexponering och postexposure profylax av barnet . Kvinnor med kroniska medicinska tillstånd exkluderades från studien.
för analys grupperades kvinnor enligt graviditetstyp, graviditetsålder och HIV-status., Kvinnor med PE grupperades i tidig debut, det vill säga (; EOPE) och sen debut ≥34 veckors graviditet (; LOPE).
EOPE-och LOPE-grupperna var uppdelade efter HIV-status och varaktighet av ARV-behandling till HIV-negativa (), HIV-akuta () och HIV-kroniska (). På samma sätt var den normotensiva gruppen indelad enligt HIV-status och varaktighet av ARV-behandling till HIV-negativ (), HIV-positiv akut () och HIV-positiv kronisk ().,HIV-positiv akut definierades som kvinnor som behandlades med HAART för första gången under graviditeten, och HIV-positiv kronisk definierades som kvinnor som tidigare hade haft HAART före graviditeten.
2.2., Kvantifiering av Mänskliga Cytokinet Interleukin 17A (IL-17A)
Moderns blod prover som samlats in i sterila serum separation rör (Koagulera Aktivator: BD VAC PL VANLIGT 6ML PE: 368815: Becton Dickinson) var centrifugeras vid 3000 rpm i 10 min vid 4°C, och supernatanten används för kvantifiering av Th1 (IL-2, IL-6, IL-12 OCH IL-17, IFN-γ och TNF-α), Th2 (IL-4, IL-5, IL-10 och IL-13), och Th17 – (IL-17A) med multiplex-enzyme-linked immunosorbent assay., En Bio-Plex Pro™ Mänskliga Cytokin som Standard 27-Plex, Grupp jag kit används enligt tillverkarens instruktioner (Bio-Rad Laboratories Inc., USA). Standarderna framställdes i en utspädningsserie av 1: 10 och 1: 4, medan proverna framställdes i en utspädning av 1 : 4. Denna pärla-baserade flöde cytometrisk analys tillåts för multiplex analyser. Immunoassay involverade inkubation av antigenproverna, dvs Th1 / Th2 / Th17 med fångade antikroppskopplade pärlor., Därefter slutförde biotinylerade detektionsantikroppar i kombination med ett reporterkonjugat, streptavidin-phycoerytrin (SA-PE), interaktionen. Provkoncentrationen lästes med Bio-Plex ® MAGPIX™ Multiplex Reader (Bio-Rad Laboratories Inc., USA). Bio-Plex Manager™ programvara version 4.1 användes för att analysera data.
3. Statistisk Analys
GraphPad Prism 5.00 för Windows (GraphPad Software, San Diego, Kalifornien, USA) användes för att analysera data., När fördelningen var parametrisk presenteras beskrivande statistik för kontinuerliga data med median, interquartile range (IQR) och, medan icke-parametriskt fördelade data presenteras som median och IQR. För att bestämma statistisk betydelse för alla grupper utfördes ett Mann–Whitney-eller Kruskal-Wallis-test i kombination med Dunns multipla jämförelsetest efter hoc. Statistisk betydelse var .
4. Resultat
4.1. Kliniska egenskaper hos deltagarna
tabell 1 ger en sammanfattning av de kliniska och demografiska egenskaperna hos studiepopulationen., Som förväntat skilde systoliskt och diastoliskt blodtryck (BP) mellan normotensiva och PE-grupper (). På samma sätt var graviditetsåldern statistiskt annorlunda mellan normotensiva gravida och PE-grupper (var och en; Tvåprov Wilcoxon rank-sum (Mann-Whitney) test). Det fanns inga signifikanta skillnader i moderns vikt (), moderns höjd (), BMI () och moderns ålder () mellan normotensiva kontra EOPE jämfört med LOPE grupper.
4.2., Serumkoncentrationsnivåer av IL-17A
dessa analyter låg under detektionsgränserna: Th1 (IL-2, IL-6, IL-12, IFN-γ och TNF-α) Och Th2 (IL-4, IL-5, IL-10 och IL-13).
4.2.1. Graviditet typ
4.2.2., Gestationsålder
4.3. HIV-Status
4.3.1. HIV-Negativa
Ingen statistiskt signifikant effekt observerades i IL-17A koncentration mellan N och PE (Mann–Whitney ; ) Figur 3. Det finns ingen statistisk skillnad som observeras i IL-17–koncentrationen mellan n-och EOPE-grupperna (Mann-Whitney ; ) Figur 3. En nedåtgående trend i IL-17A-koncentrationen observerades i n-gruppen (, 95% ki: 4, 336–3, 597) jämfört med eope–gruppen (; 95% ki: 5, 748-3, 723).
Det finns ingen statistisk skillnad mellan N och LOPE grupper (Mann–Whitney ; ) Figur 3., Dessutom minskade koncentrationen av IL-17A i N (; 95% ki: 4, 026–3, 412) jämfört med LOPE–gruppen (; 95% ki: 5, 748-3, 723). Det var ingen statistisk signifikans i koncentrationen av IL-17A mellan EOPE och LOPE (Mann–Whitney ; ) Figur 3.
4.3.2. HIV-Positiva
En betydande effekt observerades i IL-17A koncentration mellan HIV-positiva N och PE (Mann–Whitney ; ) Figur 4. En nedåtgående trend i IL-17A-koncentrationen observerades i n-gruppen (95% ki: 5, 516–3, 762).,
Det var ingen statistisk signifikans i koncentrationen av IL-17A mellan EOPE och LOPE (Mann–Whitney ; ) Figur 4.
4.4. HAART
4.4.1. HAART-Akuta
Det var ingen statistisk skillnad i IL-17A mellan N-och PE-grupper (Mann–Whitney ; ) Figur 5. På samma sätt, IL-17A koncentrationen inte skiljer sig åt mellan N och EOPE kvinnor (Mann–Whitney ; ) Figur 5. Icke desto mindre observerades en nedåtgående trend i IL-17A-koncentrationen i N (, 95% ki: 5, 265–3, 658) jämfört med eope (; 95% ki: 6, 259–3, 366) grupper., Likaså observerades ingen statistisk skillnad i IL-17A–koncentration mellan n och LOPE (Mann-Whitney ; ) Figur 5. Trots den icke-signifikanta trenden observerades en nedåtgående trend i IL-17-koncentrationen mellan N (, 95% CI: 5, 265–3, 658) och LOPE (; 95% CI: 7, 535–1, 798) – grupperna. Ingen statistiskt signifikant effekt observerades i IL-17A koncentration mellan HIV akut EOPE och LOPE (Mann–Whitney ; ) Figur 5.
4.4.2. HAART-Kronisk
Det var ingen statistisk signifikans i koncentrationen av IL-17A mellan EOPE och LOPE (Mann–Whitney ; ) Figur 6.
5., Diskussion
Interleukin 17 (IL-17), Även känd som (IL-17A), är en viktig, starkt proinflammatorisk cytokin producerad av Th17 helper cells . Denna cytokin har potenta proinflammatoriska egenskaper, som har associerats med utvecklingen av inflammatoriska processer, akut immunologisk transplantatavstötning och autoimmuna sjukdomar som PE och HIV/AIDS.
5. 1. Baserat på Graviditetstyp
i vår studie har vi utvärderat serumkoncentrationen av IL-17A baserat på graviditetstyp (N vs. PE), graviditetsålder (N vs. EOPE och N vs. LOPE), HIV-status (negativ vs., HAART (akut mot kronisk) hos svarta sydafrikanska kvinnor.
vi visade en signifikant ökning av serumnivåerna av IL-17A i preeclamptics jämfört med normotensives () Figur 1. Vår studie är i enlighet med de som rapporterar ökade nivåer av IL-17A i graviditeter som kompliceras av missfall, för tidig födsel och PE jämfört med normotensiva graviditeter som involverar denna cytokins roll i patofysiologin hos PE., Intressant, IL-17A har också varit komprometterad för att orsaka placenta oxidativ stress fungerar sedan som en stimulans för att modulera renin angiotensinsystemet (särskilt AT1-AAs) vilket leder till PE-utveckling . På samma sätt, Yang et al. rapporterade ökade uttrycksnivåer av IL-17A i PE placentas och serum jämfört med normotensives . Dessutom, Molvarec et al. fann också ökad cirkulerande interleukin 17 nivåer i preeklampsi jämfört med friska icke-gravida och gravida normotensiva kvinnor . Mer intressant, en studie utförd av Barnie et al., i Kinesiska kvinnor visade ökad plasma nivåer av IL-17A i preeclamptics jämfört med normotensives; de drog slutsatsen att ökade nivåer av IL7A i PE kvinnor kan produceras av medfödda lymfoida celler 3 (ILC3). Medfödda lymfoida celler är en nyligen identifierad lymfocytpopulation (gastrointestinala celler som är kända för att producera cytokiner som IL-17A och/eller IL-22) snarare än Th17-celler, eftersom de inte noterade någon signifikant skillnad i Th17-celler hos PE-kvinnor jämfört med normotensiva kvinnor . På samma sätt görs en annan studie av Cao et al., i den kinesiska befolkningen fann ökade serumnivåer av IL-17A i PE jämfört med normotensiva kvinnor; men de associerade deras fynd med Th17 cellaktivitet . Även om majoriteten av dessa studier har genomförts i den kinesiska befolkningen behövs fler studier i den svarta sydafrikanska befolkningen för att validera våra resultat.
Data om nivåerna av IL-17A baserat på graviditetstyp (normotensiv vs. PE) är diskrepans; IL-17 har föreslagits att spela en roll för att upprätthålla graviditet genom att inducera utsöndring av progesteron och öka invasiviteten hos placentaceller ., Dessutom har IL-17-receptorn rapporterats uttryckas på extravillösa trofoblaster för att möjliggöra framgångsrik invasion av spiralartärer . Överraskande har vissa studier inte rapporterat någon signifikant skillnad i nivåerna av IL-17A mellan normotensiva och preeklamptiska graviditeter . Därför behövs fortfarande fler studier för att förstå hur denna cytokin regleras baserat på graviditetstypen.
5. 2. Baserat på gestationsålder
Vi observerade en signifikant ökning i serum nivåer av IL-17A i EOPE jämfört med N () Figur 2., Serumnivåerna av IL-17A var också signifikant högre i LOPE jämfört med N () Figur 2. Vi observerade ingen signifikant skillnad i serumnivåer mellan EOPE och LOPE. Våra resultat tyder på att minskade nivåer av IL-17A i normotensives kan vara starkt förknippade med utvecklingen av LOPE eftersom vi märkte en högre signifikant ökning av LOPE jämfört med normotensives. Yang et al., rapporterade att IL-17 har en positiv koppling till bildandet av proteinuri under sen debut PE; därför spekulerade vi att detta kan vara anledningen till att vi observerade en högre betydelse i LOPE jämfört med normotensives .
5. 3. Baserat på HIV-Status
Th17-celler har varit inblandade i värdförsvar mot en mängd olika patogener och är involverade i patogenesen av autoimmuna sjukdomar. Nyligen visades att Th17-celler reducerades under HIV-infektion hos människor och SIV-infektion hos icke-mänskliga primater .,
baserat på HIV-status observerades ingen signifikant skillnad i serumnivåerna av IL-17A mellan HIV-negativa n jämfört med PE, n jämfört med EOPE, n jämfört med LOPE och Eope jämfört med Lope Figur 3. Vi observerade emellertid en signifikant skillnad i nivåerna av IL-17A i HIV-positiv n jämfört med PE () och signifikant skillnad mellan n och Eope () Figur 4. Nivåerna av IL-17A var högre i PE jämfört med normotensives och betydligt högre i EOPE jämfört med normotensives., Dessa fynd tyder på att i närvaro av HIV-infektion är IL-17A involverad i eopes patofysiologi; mekanismen är emellertid okänd. Såvitt vi vet har inga studier rapporterat om IL-17A baserat på graviditetsålder. Normalt är både graviditet och HIV-infektion markerad av en ökning av antiinflammatoriskt svar. Vid administrering av HAART aktiveras emellertid proinflammatorisk cytokinrespons . IL-17A är en proinflammatorisk cytokin, och proinflammatorisk respons är känd för att inducera utvecklingen av PE ., Studier har rapporterat att administrering av HAART hos gravida kvinnor predisponerar dem för PE-utveckling . Därför spekulerade vi att ökade nivåer på IL-17A i EOPE berodde på kronisk HAART-exponering. Vi utvärderade därför IL-17A baserat på HAART varaktighet.
5.4. Baserat på HAART Varaktighet
Studier har rapporterat att HIV-infekterade kvinnor har högre risk för PE utveckling än HIV-naiva kvinnor . Både HIV och PE är immunförhållanden, och flera inflammatoriska cytokiner spelar en roll i utvecklingen av dessa störningar., Det är känt att under utvecklingen av HIV-infektion aktiveras Th2-svaret; detta motverkas emellertid av användning av HAART. Under patogenesen av PE finns en ökning av proinflammatoriska cytokiner.
flera studier har dokumenterat att det finns en minskning av IL-17A-nivåerna hos HIV-infekterade individer , men vid HAART-exponering återställs nivåerna av IL-17A. Baserat på varaktigheten av HAART fann vi ingen signifikant skillnad i serumnivåerna av IL-17A mellan graviditetstyp och graviditetsålder hos HAART-akuta kvinnor Figur 5., Detta beror på det faktum att nivåerna av IL-17A hos HAART-naiva kvinnor under de tidiga stadierna av HIV-infektion är nästan desamma som hos HIV-negativa individer.
intressant fann vi en signifikant ökning av serumnivåerna av IL-17A hos HAART-kroniska kvinnor mellan N och PE () och mellan N och EOPE () Figur 6. Nivåerna av IL-17A i PE var högre i PE jämfört med normotensives och i EOPE jämfört med normotensives. Men vi märkte ingen signifikant skillnad mellan N och LOPE och mellan EOPE och LOPE., Under första trimestern (placentation) spelar Th17-celler en roll för att främja proliferation av trofoblastceller genom att utsöndra IL-17A . Därför är det möjligt att kronisk HAART exponering bidrar till exaggerative utsöndring av IL-17A i detta skede vilket leder till utveckling av EOPE.
5.5. Studiebegränsningar
CD4-antal var inte tillgängliga för alla kvinnor eftersom det inte är en standard för praxis i folkhälsoinstitutionerna i SA.därför kunde nivåerna av IL-17A i vår studie inte korreleras med svårighetsgraden av HIV-infektion., Våra resultat är preliminära och begränsade av en liten provstorlek. En större kohort kommer att möjliggöra ytterligare forskning. Vidare behöver Il-17AS roll i normotensiva kontra preeklamptiska graviditeter ytterligare utredning, och perifert uttryck av IL-17A måste sammanställas med åtgärder i placentan. Denna studie var begränsad till Sa svarta kvinnor; således kan våra resultat inte nödvändigtvis gälla för andra etniska grupper.
6., Slutsats
våra resultat tyder på att IL-17A spelar en roll i preeklampsiologins patofysiologi och att kronisk HAART-exponering i närvaro av HIV-infektion är förknippad med ökade nivåer av IL-17A som kan associeras med eopes patofysiologi. Nivån på IL-17A kan användas som en prediktiv riskindikator för HIV-associerat PE.
7. Styrkor
tidigare studier har huvudsakligen inriktats på IL-17A: s roll baserat på graviditetstyp (n mot PE) eller HIV-status (positiv mot negativ)., Enligt vår kunskap är detta den första studien som rapporterar uttrycket av IL-17A hos svarta sydafrikanska kvinnor baserat på graviditetstyp, graviditetsålder, HIV-status och HAART-varaktighet.
8. Framtida studier
fler studier bör göras på IL-17AS Roll baserat på graviditetstyp, graviditetsålder, HIV-status och HAART-varaktighet i olika etniska grupper för att se hur denna cytokin regleras i andra etniska grupper., Dessutom, eftersom serumnivåer av IL-17A cytokiner testades från perifert cirkulerande blod snarare än fetomaternal gränssnitt, bör framtida studier göras på serum från fetomaternal gränssnittet eftersom den primära källan till patogenesen av preeklampsi härrör från moderkakan.,eeclamptic
datatillgänglighet
datauppsättningarna som genereras under och / eller analyseras under den aktuella studien är tillgängliga från motsvarande författare på rimlig begäran.
ytterligare poäng
klinisk signifikans. Oavsett HIV-status är IL-17A förhöjd i normotensiva jämfört med kvinnor med PE, vilket framhäver sin roll vid normalt graviditetsunderhåll. Uppregleringen av IL-17A hos HIV-positiva PE-kvinnor kan bero på långvarig HAART-exponering, snarare än på Pe-etiologi.,
intressekonflikter
författarna förklarar att de inte har några intressekonflikter.
bekräftelser
författarna vill tacka Mrs.Semone Thakoordeen-Reddy och Ms Louansha Nandlal. Denna studie har finansierats av UKZN College of Health Sciences och NRF bidrag nummer: 113138.