Antihypertensive therapy in preeclampsia is not modulated by VEGF polymorphisms

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Reduced circulating miR-196b levels is associated with preeclampsia

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Angiogenic factors and acute-phase proteins in serum samples of preeclampsia and HELLP patients: a matched-pair analysis

To investigate the serum level distribution of angiogenic markers (PlGF, endoglin, sFlt-1) and acute-phase proteins (SAA, CRP) in patients with HELLP syndrome or preeclampsia (PE) including matched controls.

A mass spectrometric multicenter study supports classification of preeclampsia as heterogeneous disorder

The diagnostic value of affinity-based matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry analysis to distinguish preeclampsia (PE) from matched controls was tested in a multicenter setting.

The evaluation of the oxidative state of low-density lipoproteins in intrauterine growth restriction and preeclampsia

To evaluate the oxidative state of lipoproteins in pregnancies complicated by intrauterine growth restriction (IUGR) in comparison to preeclampsia (PE) and healthy pregnant control subjects (CN).

Differential release of plasminogen activator inhibitors (PAIs) during dual perfusion of human placenta: implications in preeclampsia

Plasminogen activator inhibitors (PAIs) play critical roles in regulating cellular invasion and fibrinolysis. An increase in the ratio of PAI-1/PAI-2 in placenta and maternal serum is suggested to result in excessive intervillous fibrin deposition and placental infarction in pregnancies complicated by preeclampsia (PE) and intrauterine growth restriction (IUGR). In the current study we used dual (maternal and fetal) perfusion of human term placentas to examine the release of PAIs to the intervillous space. ELISA revealed a significant time-dependent increase in total PAI-1 levels in maternal perfusate (MP) between 1 and 7h of perfusion. Conversely, PAI-2 levels decreased resulting in a 3-fold increase in the PAI-1/PAI-2 ratio in MP. Levels of PAI-1, but not PAI-2, in placental tissue extracts increased during perfusion. In perfusions carried out with xanthine and xanthine oxidase (X + XO), compounds used to generate reactive oxygen species (ROS), no time-dependent increase in total PAI-1 levels was observed. In addition, X + XO treatment promoted a 3-fold reduction in active PAI-1 levels in MP, indicating that ROS decrease PAI-1 release to MP. The finding of a time-dependent change in patterns of PAI expression and response to ROS indicates the utility of dual perfusion as a model to dissect mechanism(s) promoting aberrant fibrinolysis in pregnancies complicated by PE and IUGR.

Angiotensin receptor agonistic autoantibody is highly prevalent in preeclampsia: correlation with disease severity.

Preeclampsia (PE), a syndrome affecting 5% of pregnancies, characterized by hypertension and proteinuria, is a leading cause of maternal and fetal morbidity and mortality. The condition is often accompanied by the presence of a circulating maternal autoantibody, the angiotensin II type I receptor agonistic autoantibody (AT(1)-AA). However, the prevalence of AT(1)-AA in PE remains unknown, and the correlation of AT(1)-AA titers with the severity of the disease remains undetermined. We used a sensitive and high-throughput luciferase bioassay to detect AT(1)-AA levels in the serum of 30 normal, 37 preeclamptic (10 mild and 27 severe), and 23 gestational hypertensive individuals. Here we report that AT(1)-AA is highly prevalent in PE ( approximately 95%). Next, by comparing the levels of AT(1)-AA among women with mild and severe PE, we found that the titer of AT(1)-AA is proportional to the severity of the disease. Intriguingly, among severe preeclamptic patients, we discovered that the titer of AT(1)-AA is significantly correlated with the clinical features of PE: systolic blood pressure (r=0.56), proteinuria (r=0.70), and soluble fms-like tyrosine kinase-1 level (r=0.71), respectively. Notably, only AT(1)-AA, and not soluble fms-like tyrosine kinase-1, levels are elevated in gestational hypertensive patients. These data serve as compelling clinical evidence that AT(1)-AA is highly prevalent in PE, and its titer is strongly correlated to the severity of the disease.

Syncytiotrophoblast vesicles show altered micro-RNA and haemoglobin content after ex-vivo perfusion of placentas with haemoglobin to mimic preeclampsia.

BACKGROUND Cell-free foetal haemoglobin (HbF) has been shown to play a role in the pathology of preeclampsia (PE). In the present study, we aimed to further characterize the harmful effects of extracellular free haemoglobin (Hb) on the placenta. In particular, we investigated whether cell-free Hb affects the release of placental syncytiotrophoblast vesicles (STBMs) and their micro-RNA content. METHODS The dual ex-vivo perfusion system was used to perfuse isolated cotyledons from human placenta, with medium alone (control) or supplemented with cell-free Hb. Perfusion medium from the maternal side of the placenta was collected at the end of all perfusion phases. The STBMs were isolated using ultra-centrifugation, at 10,000×g and 150,000×g (referred to as 10K and 150K STBMs). The STBMs were characterized using the nanoparticle tracking analysis, identification of surface markers and transmission electron microscopy. RNA was extracted and nine different micro-RNAs, related to hypoxia, PE and Hb synthesis, were selected for analysis by quantitative PCR. RESULTS All micro-RNAs investigated were present in the STBMs. Mir-517a, mir-141 and mir-517b were down regulated after Hb perfusion in the 10K STBMs. Furthermore, Hb was shown to be carried by the STBMs. CONCLUSION This study showed that Hb perfusion can alter the micro-RNA content of released STBMs. Of particular interest is the alteration of two placenta specific micro-RNAs; mir-517a and mir-517b. We have also seen that STBMs may function as carriers of Hb into the maternal circulation.

PP080. First trimester umbilical artery end-diastolic flow and pulsatility index: Comparison between preeclampsia and control.

INTRODUCTION The appearance of end-diastolic flow velocities (EDF) in the umbilical artery (UA), usually between 10 and 14 weeks of gestation, has been associated with the opening of the spiral arteries and consequently of the intervillous space. OBJECTIVES The aim of our study was to compare first trimester UA pulsatility index (PI) and EDF between women who developed preeclampsia (cases) and controls. METHODS Our database was searched for cases who had UA Doppler between 10-14 weeks. UA PI and EDF were compared between cases and two gestational age (GA) matched controls. RESULTS 15 cases with severe preeclampsia (PE) were matched to 30 controls. GA with negative EDF was lower than with positive EDF (12.1±0.79 vs. 12.8±0.34; p=0.001). UA PI in cases was higher than in controls, although not significant (cases: 2.18±0.6 vs. CONTROLS 1.92±0.48; p=0.12). However, comparing groups with negative EDF, the difference became significant (PI cases: 2.45±0.57 vs. PI controls: 1.94±0.56; p=0.038), while no difference was found comparing groups with positive EDF. CONCLUSION First trimester UA PI is significantly higher in women which will develop PE than in controls. Interestingly, the timing of screening for PE by UA Doppler seems to play an important issue.

Reduction of circulating soluble Flt-1 alleviates preeclampsia-like symptoms in a mouse model

Preeclampsia (PE) is characterized by widespread endothelial damage with hypertension, proteinuria, glomeruloendotheliosis and elevated soluble Flt-1 (sFlt-1), a natural occurring antagonist of vascular endothelial growth factor (VEGF). Cancer patients receiving anti-VEGF therapy exhibit similar symptoms. We suggested that a decrease in circulating sFlt-1 would alleviate the symptoms associated with PE. Adenoviral (Adv) overexpression of sFlt-1 induced proteinuria, caused glomerular damage and increase in blood pressure in female Balb/c mice. Circulating level of sFlt-1 above 50 ng/ml plasma induced severe vascular damage and glomerular endotheliosis. Albumin concentration in urine was elevated up to 30-fold, compared to control AdvGFP-treated animals. The threshold of kidney damage was in the range of 20-30 ng/ml sFlt-1 in plasma (8-15 ng/ml in urine). Co-administration of AdvsFlt-1 with AdvVEGF to neutralize circulating sFlt-1 resulted in more than a 70% reduction in free sFlt-1 in plasma, more than 80% reduction in urine and rescued the damaging effect of sFlt-1 on the kidneys. This demonstrates that below a critical threshold sFlt-1 fails to elicit damage to the fenestrated endothelium and that co-expression of VEGF is able to rescue effects mediated by sFlt-1 overexpression.

THE EFFECT OF PREECLAMPSIA ON RENAL FUNCTION: CROSS-SECTIONAL STUDIES OF POSTPARTUM PREECLAMPTICS AND WOMEN WHO WERE DESTINED TO DEVELOP PREECLAMPSIA

Preeclampsia (PE) is a pregnancy complication that is new-onset of hypertension and proteinuria after 20 weeks of gestation. However, subclinical renal dysfunction may be apparent earlier in gestation prior to the clinical presentation of PE. Although the maternal syndrome of PE resolves early postpartum, women with a history of PE are at higher risk of renal dysfunction later in life. Mineral metabolism, such as phosphate balance is heavily dependent on renal function, yet, phosphate handling in women with a history of PE is largely unknown. To investigate whether women with a history of PE would exhibit changes in phosphate metabolism compared to healthy parous women, phosphate loading test was used. Women with or without a history of PE, who were 6 months to 5 years postpartum, were recruited for this study. Blood and urine samples were collected before and after the oral dosing of 500mg phosphate solution. Biochemical markers of phosphate metabolism and renal function were evaluated. In order to assess the difference in renal function alteration between first trimester women who were or were not destined to develop PE, plasma cystatin C concentration was analysed. After phosphate loading, women with a history of PE had significantly elevated serum phosphate at both 1- and 2-hour, while controls had higher urine phosphate:urine creatinine excretion ratio at 1-hour than women with a history of PE. Women with a history of PE had no changes in intact parathyroid hormone (iPTH) concentration throughout the study period, whereas controls had elevated iPTH at 1-hour from baseline. In terms of renal function in the first trimester, there was no difference in plasma cystatin C concentration between women who were or were not destined to develop PE. The elevation of serum phosphate in women with a history of PE could be due to the delay in phosphate excretion. Prolong elevation of serum phosphate can have serious consequences later in life. Thus, oral phosphate challenge may serve as a useful method of early screening for altered phosphate metabolism and renal function.

THE EFFECT OF PREECLAMPSIA ON RENAL FUNCTION: CROSS-SECTIONAL STUDIES OF POSTPARTUM PREECLAMPTICS AND WOMEN WHO WERE DESTINED TO DEVELOP PREECLAMPSIA

Preeclampsia (PE) is a pregnancy complication that is new-onset of hypertension and proteinuria after 20 weeks of gestation. However, subclinical renal dysfunction may be apparent earlier in gestation prior to the clinical presentation of PE. Although the maternal syndrome of PE resolves early postpartum, women with a history of PE are at higher risk of renal dysfunction later in life. Mineral metabolism, such as phosphate balance is heavily dependent on renal function, yet, phosphate handling in women with a history of PE is largely unknown. To investigate whether women with a history of PE would exhibit changes in phosphate metabolism compared to healthy parous women, phosphate loading test was used. Women with or without a history of PE, who were 6 months to 5 years postpartum, were recruited for this study. Blood and urine samples were collected before and after the oral dosing of 500mg phosphate solution. Biochemical markers of phosphate metabolism and renal function were evaluated. In order to assess the difference in renal function alteration between first trimester women who were or were not destined to develop PE, plasma cystatin C concentration was analysed. After phosphate loading, women with a history of PE had significantly elevated serum phosphate at both 1- and 2-hour, while controls had higher urine phosphate:urine creatinine excretion ratio at 1-hour than women with a history of PE. Women with a history of PE had no changes in intact parathyroid hormone (iPTH) concentration throughout the study period, whereas controls had elevated iPTH at 1-hour from baseline. In terms of renal function in the first trimester, there was no difference in plasma cystatin C concentration between women who were or were not destined to develop PE. The elevation of serum phosphate in women with a history of PE could be due to the delay in phosphate excretion. Prolong elevation of serum phosphate can have serious consequences later in life. Thus, oral phosphate challenge may serve as a useful method of early screening for altered phosphate metabolism and renal function.

Papel do sistema renina-angiotensina e do desequilíbrio redox em modelo experimental de pré-eclâmpsia induzida por L-NAME

Pré-eclâmpsia (PE), uma síndrome sistêmica da gestação caracterizada por proteinúria e hipertensão, está associada a uma significativa mortalidade tanto materna quanto fetal. Eentretanto, sua fisiopatologia ainda não é totalmente compreendida. Apesar de um expressivo aumento da atividade do sistema renina-angiotensina (SRA) na gestação normal, a pressão arterial não aumenta. Além disso, a redução da pressão de perfusão intra-uterina promove um aumento na liberação de espécies reativas de oxigênio que podem contribuir para a hipertensão na gestação. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar o papel do SRA vascular, assim como, do estresse oxidativo plasmático, cardiorenal e placentário para a regulação cardiovascular materna em ratas normotensas e em modelo de PE induzida por L-NAME. Foi observado um aumento da pessão arterial em animais que receberal L-NAME. As ratas grávidas + L-NAME apresentaram um menor ganho de massa corporal durante a gestação, menor múmero de filhotes vivos, maior número de abortos, menor massa placentária total e fetos com menor massa corporal. Foi observada uma redução na resposta vasodilatadora induzida por acetilcolina (ACh) e angiotensina (Ang) II, aumento na resposta vasodilatadora induzida por nitroglicerina (NG) e aumento na resposta vasoconstritora induzida por fenilefrina (Phe) e Ang II em LAM de ratas grávida e não grávidas que receberam L-NAME. Não foi observada diferença na expressão dos receptores AT1 e AT2 e das enzimas ECA, ECA2 e eNOS. Foi observado um aumento na concentração plasmática de renina e bradicinina (BK) em ratas grávidas + L-NAME e uma redução na concentração de Ang 1-7. As ratas grávidas e grávidas + L-NAME apresentaram um aumento nos níveis séricos de estradiol. Os níveis de malondialdeído e carbonilação de proteínas estava aumentados e a atividade das enzimas antioxidantes SOD e GPx estavam reduzidas em ratas grávidas e não grávidas que receberam L-NAME. A atividade da CAT não apresentou diferença entre os grupos. Em conclusão, uma redução na vasodilatação induzida pela Ang II associada a um aumento da vasoconstrição promovida por este peptídeo, sugerem uma contribuição do SRA no desenvolvimento das complicações características da PE observadas no modelo experimental de PE induzido por L-NAME. Do mesmo modo, a peroxidação lipídica e oxidação de proteínas aumentadas, assim como, as atividades enzimáticas antioxidantes reduzidas sugerem a contribuição de uma defesa antioxidante comprometida e um dano oxidativo aumentado para o desenvolvimento da hipertensão e disfunção endotelial, aumento da mortalidade fetal e retardo do crescimento intra-uterino observados no modelo de PE estudado.

Avaliação de fatores angiogênicos e antiangiogênicos em pacientes com lúpus eritematoso sistêmico

O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma doença autoimune cuja fisiopatologia envolve mecanismos imunológicos, incluindo distúrbios nos processos de morte celular e nos mecanismos de eliminação de autoantígenos e de tolerância, acompanhados da formação de autoanticorpos patogênicos. Ele acomete principalmente mulheres jovens e a gestação nestas pacientes apresenta significativa morbimortalidade. Os achados clínicos e laboratoriais na nefrite lúpica são semelhantes àqueles encontrados em pacientes com pré-eclâmpsia (PE), especificamente hipertensão arterial, proteinúria e edema. Foi proposto o uso de fatores angiogênicos, como o fator de crescimento vascular endotelial (VEGF) e o fator de crescimento placentário (PlGF), e antiangiogênicos, como o receptor Fms-like tirosina quinase 1 solúvel (sFlt-1), para o diagnóstico diferencial entre estas duas condições, no entanto os dados disponíveis na literatura sobre estas citocinas em pacientes não gestantes com LES são inconsistentes. Este estudo foi desenhado para avaliar se existe diferença entre os níveis séricos de VEGF, PlGF e sFlt-1 em pacientes com LES com e sem atividade sistêmica da doença e se existe diferença nesses fatores quando comparamos pacientes com LES e mulheres saudáveis. Foram incluídas 54 mulheres com diagnóstico de LES em acompanhamento no ambulatório de Reumatologia do HUPE-UERJ, sem outra doença autoimune diagnosticada, e divididas de acordo com a atividade da doença. 30 pacientes tinham doença inativa (SLEDAI médio: 0,7) e 24 tinham doença ativa (SLEDAI médio: 11,6). 23 mulheres deste último grupo possuíam nefrite ativa, enquanto 20 das pacientes com doença em remissão já haviam apresentado nefrite ao longo da evolução do LES. O grupo controle foi formado por 34 mulheres hígidas atendidas no ambulatório de ginecologia da Policlínica Piquet Carneiro-UERJ. Considerando as três citocinas estudadas, as pacientes com LES apresentaram valores séricos médios superiores às mulheres do grupo controle (VEGF: 319,0 + 226,0 x 206,2 + 119,4, p=0,02; PlGF: 42,2 + 54,1 x 13,6 + 21,6, p=0,02; sFlt-1: 107,9 + 49,2 x 70,2 + 95,0, p=0,01). O grupo de pacientes com doença ativa também apresentou média superior ao controle nos três fatores (VEGF: 331,0 + 216,8 x 206,2 + 119,4, p=0,02; PlGF: 41,2 + 47,3 x 13,6 + 21,6, p=0,02; sFlt-1: 120,5 + 42,4 x 70,2 + 95,0, p=0,02), enquanto não foi encontrada diferença estatística entre o grupo de LES inativo e o controle. A média do sFlt-1 sérico foi maior nas pacientes com LES ativo do que a média das pacientes com a doença em remissão (120,5 + 54,9 x 97,8 + 42,4, p=0,02), mas não houve diferença significativa da média do VEGF e PlGF séricos entre os dois grupos. O melhor entendimento dos fatores angiogênicos e antiangiogênicos em pacientes com LES proporcionado por este estudo nos permite a análise dessas citocinas em gestantes com LES e, possivelmente, sua posterior aplicação como método diferencial entre nefrite lúpica e PE.

Metabonomics of human amniotic fluid for prenatal diagnostics

O trabalho apresentado nesta tese teve como principais objectivos contribuir para o conhecimento da composição do líquido amniótico humano (LA), colhido no 2º trimestre de gravidez, assim como investigar possíveis alterações na sua composição devido à ocorrência de patologias pré-natais, recorrendo à metabonómica e procurando, assim, definir novos biomarcadores de doenças da grávida e do feto. Após uma introdução descrevendo o estado da arte relacionado com este trabalho (Capítulo 1) e os princípios das metodologias analíticas usadas (Capítulo 2), seguida de uma descrição dos aspectos experimentais associados a esta tese (Capítulo 3), apresentam-se os resultados da caracterização da composição química do LA (gravidez saudável) por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), assim como da monitorização da sua estabilidade durante o armazenamento e após ciclos de congelamento-descongelamento (Capítulo 4). Amostras de LA armazenadas a -20°C registaram alterações significativas, tornando-se estas menos pronunciadas (mas ainda mensuráveis) a -70°C, temperatura recomendada para o armazenamento de LA. Foram também observadas alterações de composição após 1-2 ciclos de congelamento-descongelamento (a ter em conta aquando da reutilização de amostras), assim como à temperatura ambiente (indicando um período máximo de 4h para a manipulação e análise de LA). A aquisição de espectros de RMN de 1H de alta resolução e RMN acoplado (LC-NMR/MS) permitiu a detecção de 75 compostos no LA do 2º trimestre, 6 dos quais detectados pela primeira vez no LA. Experiências de difusão (DOSY) permitiram ainda a caracterização das velocidades de difusão e massas moleculares médias das proteínas mais abundantes. O Capítulo 5 descreve o estudo dos efeitos de malformações fetais (FM) e de cromossomopatias (CD) na composição do LA do 2º trimestre de gravidez. A extensão deste trabalho ao estudo dos efeitos de patologias no LA que ocorrem no 3º trimestre de gravidez é descrita no Capítulo 6, nomeadamente no que se refere ao parto pré-termo (PTD), pré-eclampsia (PE), restrição do crescimento intra-uterino (IUGR), ruptura prematura de membranas (PROM) e diabetes mellitus gestacional (GDM). Como complemento a estes estudos, realizou-se uma análise preliminar da urina materna do 2º trimestre para o estudo de FM e GDM, descrita no Capítulo 7. Para interpretação dos dados analíticos, obtidos por espectroscopia RMN de 1H, cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada a espectrometria de massa (UPLC-MS) e espectroscopia do infravermelho médio (MIR), recorreu-se à análise discriminante pelos métodos dos mínimos quadrados parciais e o método dos mínimos quadrados parciais ortogonal (PLS-DA e OPLS-DA) e à correlação espectral. Após análise por validação cruzada de Monte-Carlo (MCCV), os modelos PLS-DA de LA permitiram distinguir as FM dos controlos (sensibilidades 69-85%, especificidades 80-95%, taxas de classificação 80-90%), revelando variações metabólicas ao nível do metabolismo energético, dos metabolismos dos aminoácidos e glícidos assim como possíveis alterações ao nível do funcionamento renal. Observou-se também um grande impacto das FM no perfil metabólico da urina materna (medido por UPLC-MS), tendo no entanto sido registados modelos PLS-DA com menor sensibilidade (40-60%), provavelmente devido ao baixo número de amostras e maior variabilidade da composição da urina (relativamente ao LA). Foram sugeridos possíveis marcadores relacionados com a ocorrência de FM, incluindo lactato, glucose, leucina, valina, glutamina, glutamato, glicoproteínas e conjugados de ácido glucurónico e/ou sulfato e compostos endógenos e/ou exógenos (<1 M) (os últimos visíveis apenas na urina). No LA foram também observadas variações metabólicas devido à ocorrência de vários tipos de cromossomopatias (CD), mas de menor magnitude. Os perfis metabólicos de LA associado a pré- PTD produziram modelos que, apesar do baixo poder de previsão, sugeriram alterações precoces no funcionamento da unidade fetoplacentária, hiperglicémia e stress oxidativo. Os modelos obtidos para os grupos pré- IUGR pré- PE, pré- PROM e pré-diagnóstico GDM (LA e urina materna) registaram baixo poder de previsão, indicando o pouco impacto destas condições na composição do LA e/ou urina do 2º trimestre. Os resultados obtidos demonstram as potencialidades da análise dos perfis metabólicos do LA (e, embora com base em menos estudos, da urina materna) do 2º trimestre para o desenvolvimento de novos e complementares métodos de diagnóstico, nomeadamente para FM e PTD.