Factorul de creștere placentară (PlGF)

Informații generale – Factorul de creștere placentară (PlGF)

Preeclampsia (PE) este o tulburare multisistemică care afectează de obicei 2%-5% dintre femeile însărcinate și este una dintre principalele cauze ale morbidității și mortalității materne și perinatale, mai ales atunci când debutul este precoce. La nivel global, 76.000 de femei și 500.000 de nou-născuţi mor în fiecare an din cauza acestei patologii¹.

Este o afecțiune caracterizată prin hipertensiune arterială (HTA) și proteinurie de novo apărute după săptămâna 20 de sarcină. Deși definiția clasică a PE include prezența celor două criterii (HTA și proteinurie), unele gravide manifestă HTA și semne de afectare multisistemică, ce indică severitatea bolii, fără ca proteinuria să fie detectată. Recent, definiția PE a fost extinsă de catre Societatea Internațională pentru Studiul hipertensiunii în sarcină (ISSHP).

Astfel, în absența proteinuriei, PE este diagnosticată pe baza HTA asociată cu trombocitopenie (nr. de trombocite < 100 000/μL), semne de disfuncție hepatică (dublarea nivelului transaminazelor serice față de valorile de referință), apariția de novo a unei disfuncții renale (valori ale creatininei serice peste 1.1 mg/dL sau dublarea nivelului creatininei serice în absența unei boli renale), edem pulmonar, sau tulburări cerebrale/ vizuale recent instalate^2;3.

Deși mecanismul patogenic al preeclampsiei nu este complet elucidat, se consideră că manifestările clinice ale bolii sunt rezultatul răspunsului matern la placentația anormală. Mai mulți factori imunologici și genetici sunt implicați precoce în sarcină, alături de ischemia placentei, stresul oxidativ și alți factori ce conduc la anomalii vasculare, disfuncția celulelor trofoblastice, implantarea anormală a placentei și rezistența crescută la nivelul arterelor uterine.

Hipoperfuzia placentei și stresul oxidativ local vor genera compuși polipeptidici activi ce vor ajunge în circulația maternă și vor produce un spasm al arterelor sistemice mici, cu ischemia organelor țintă⁴.

La începutul acestei decade, numeroase studii diferite au arătat că gravidele afectate de PE prezintă un dezechilibru între factorii plasmatici solubili antiangiogenici și cei proangiogenici, acesta conducând la o disfuncție endotelială generalizată. Factorii proangiogenici circulanți secretați de placentă includ VEGF (factorul de creștere a endoteliului vascular) și PIGF (factorul de creștere placentar), în timp ce factorii antiangiogenici sunt reprezentați de sFlt-1 (tirozin kinază-1 fms solubilă sau receptorul 1 pentru factorul de creștere a endoteliului vascular VEGFR-1) și sEng (endoglina solubilă).

Factorul de creștere placentară este un membru al familiei factorului de creștere endotelial vascular (VEGF) și este exprimat predominant în placentă, fiind exprimat la niveluri scăzute și în multe alte țesuturi, inclusiv cord, plămânii, tiroidă, ficat, mușchiul scheletic și os.

Gena PlGF umană este localizată pe cromozomul 14q14 și codifică 4 izoforme ale PlGF. Această proteină este secretată sub forma unui homodimer glicozilat, PlGF-1 și -3 fiind izoforme difuzabile, în timp ce PlGF-2 și PlGF-4 au domenii de legare la heparină. Dintre acestea, PlGF-1 și -2 sunt cele mai abundente forme, în timpul sarcinii fiind secretate puternic corelat, acest comportament indicând un mecanism comun de reglare.

Prezența unui domeniu de legare a heparinei sugerează că PlGF-2 și -4 rămân atașate la membrana celulară și acționează în mod autocrin, în timp ce formele difuzibile de PlGF acționează probabil asupra țintelor lor într-o manieră paracrină. Experimental, la soarece s-a constatat că se produce exclusiv varianta PlGF-2. Factorul de creștere a placentei se leagă de VEGFR-1 (receptor 1 al factorului de creștere endotelial vascular-1) numit și FLT-1 (tirozin kinaza-1 legată de fms) și varianta sa solubilă sFLT-1 (tirozin kinaza-1 solubilă), dar nu și de VEGFR-2 (receptorul 2 al factorului de creștere endotelial vascular), cunoscut și sub numele de KDR (receptor al domeniului de inserție al kinazei) sau FLK-1 (kinaza fetală hepatică-1).

De asemenea, acesta se leagă de receptorul de neuropilină-1 (NP-1) și -2 prezenți în neuroni. De asemenea, NRP-1 a fost identificat în placentă, dar rolul său este încă în curs de elucidare. În afară de vasele de sange și axoni, NRP-urile sunt exprimate și de către celulele imune. NRP1 este exprimat în principal de celulele dendritice (DC) și celulele T reglatoare (Treg) și exercită în principal efecte inhibitoare asupra răspunsului imun, aceasta descoperire fiind o pledoarie pentru implicarea sistemului imunitar în etiologia PE.

PlGF în dezvoltarea placentară

PlGF circulant are valori fiziologic crescute în timpul sarcinii, sursa de secreție fiind placenta. În prezent, se consideră că funcția PlGF la nivelul placentei este cel mai probabil legată de promovarea dezvoltării și maturizării sistemului vascular placentar.

Experimental, la soareci, absența PLGF a evidențiat un proces scazut de ramificație a vaselor feto-placentare și o lacunaritate accentuate a acestora, indicând o lipsă de uniformitate a formării lor. Vasele utero-placentare prezintă o ramificație scăzută, dar invazia trofoblastică la nivel decidual nu este influențată. Vasele limfatice uterine se vor dezvolta, de asemenea, anormal.

În placenta umană, expresia PlGF corespunde cu diferite etape ale dezvoltării placentare, cu o angiogeneză fără ramificația circulației feto-placentare și fără maturizarea circulației utero-placentare. A fost evidențiat că dezvoltarea circulației placentare este influențată de PlGF, chiar dacă experimental, absența acestui factor angiogenic nu a dus la moartea feților de șoarece.

Atunci când se postulează posibile efecte asupra sarcinii umane, pe baza constatărilor din cadrul studiilor efectuate la rozătoare, trebuie evidențiate și diferențele de fiziologie placentară, dintre specii. Spre deosebire de sarcina umană, la șoarece, placenta nu invadează miometrul, iar invazia endovasculară este limitată. În consecință, remodelarea anormală a arterei spiralate, la șoarece, nu va duce la insuficiență placentară sau la o reglare anormală a tensiunii arteriale.

Expresia placentară a PlGF este dominantă, începând cu al doilea trimestru de sarcină, atunci când circulația utero-placentară se extinde, arterele spirale miometriale fiind supuse unui proces deremodelare, într-un „al doilea val” de invazie, începând cu săptămânile 16-18 de gestație. Cu toate acestea, există studii contradictorii cu privire contribuția PlGF la invazia trofoblastului. Trofoblastul dezvoltă caracteristici invazive ca răspuns la creșterea aportului de oxigen și expresia PlGF crește, odată cu îmbunătățirea oxigenării placentare, dar este incert dacă aceste două evenimente au un mecanism conectat al reglării.

Acțiunea PlGF crește proliferarea celulelor trofoblastice, reduce apoptoza celulelor trofoblastice, atunci când aceste celule sunt neafectate, dar nu și atunci când sunt expuse la citokinele inflamatorii. Acest lucru se poate manifesta prin înmulțirea resturilor de țesut trofoblastic circulant, observat în cazurile de pre-eclampsie (unde există adesea deficiență de PlGF), dar nu este clar rolul exact al reducerii apoptozei mediată de PlGF, în dezvoltarea placentară.

Nivelurile de PlGF în sarcina normală

Concentrațiile de PlGF sunt scăzute în primul trimestru al unei sarcini necomplicate și cresc începând cu săptămânile 11- 12, atingând un vârf în săptămâna 30, după care încep să scadă. Acest comportament este în contrast cu concentratiile serice ale sFLT-1, care crește spre finalul sarcinii. Această divergență fiziologică dintre nivelurile factorilor angiogenici apare pe măsură ce biodisponibilitatea PlGF scade, datorită legării la sFLT-1.

Concentrațiile normale de PlGF variază cu vârsta gestațională, având o limită inferioară a valorilor normale (definită la a 5-a percentilă) variind de la un vârf de aproximativ 141 pg/ml (la aprox 30 de săptămâni de gestație) până la valoari de 23 pg/ml (la termen).

PlGF în preeclampsie

Factorul de creștere placentară (PlGF) este o moleculă din ce în ce mai importantă în predicția, diagnosticarea și tratamentul pre-eclampsiei. Astfel, s-a demonstrat ca valorile sale serice și urinare sunt scăzute, atât în momentul diagnosticării preeclampsiei, cât și cu mult înainte de debutul acestui sindrom. Deficiența de PlGF se datorează probabil unei cauze combinate, între scăderea expresiei PlGF și reducerea PlGF liber, datorită legării de sFLT-1, care este foarte crescut, la gravida afectată.

La începutul sarcinii, concentrațiile de PlGF sunt mai mici la femeile care vor dezvolta ulterior preclampsie, comparativ cu gravidele sănătoase, dar nivelurile sFLT-1 nu sunt diferite, ceea ce sugerează că expresia PlGF în placentă este scăzută. Cu toate acestea, spre finalul sarcinii, există o interrelație între nivelurile în creștere ale sFLT-1 total (fracțiunea sa liberă și cea legată de VEGFR sau PlGF) și niveluri mai scăzute de PlGF liber. Acest lucru sugerează că în a doua jumătate a sarcinii, concentrațiile scăzute de PlGF apar în principal datorită sechestrării PlGF de către excesul de sFLT-1.

PlGF circulant scăzut este probabil atât o consecință a evenimentelor anormale timpurii în procesul de placentație, cât și un factor care contribuie la o creștere anormală, continuă, în a doua jumătate a sarcinii. Ipoteza că PlGF este un indicator al unei placentații anormale este susținută de observația că femeile care nu au dezvoltat preeclampsie în cursul sarcinii, dar dau naștere unor nou-născuți cu greutate mai mică, comparativ cu vârsta lor gestațională, au valori scăzute ale PlGF, la începutul sarcinii.

PlGF în predicția și diagnosticul pre-eclampsiei

Recunoașterea diferențelor dintre valorile nivelurilor circulante ale factorului angiogenic, în sarcinile pre-eclampsice și fiziologice, a dus la investigarea valorii sale, la femeile care necesită o monitorizare atentă a sarcinii. Odată pus diagnosticul de preeclampsie, exclusiv delivrența placentei poate ameliora această stare.

La femeile însarcinate care vor dezvolta preeclampsie, PlGF este scăzut în primul trimestru, cu mult înainte ca boala să se manifeste clinic. În ciuda diferențelor dintre grupuri, factorii angiogeni dozați singular nu sunt foarte utili în predicția PE, PlGF având o sensibilitate de 32% cu o rată de fals pozitivitate de 5%.Algoritmul predictiv, realizat la 11-13 săptămâni de gestație, propus de Fetal Medicine Foundation, folosește o combinație de informații materne, valoarea presiunii arterială medie, a indicelui de pulsatilitate a arterei uterine și valorile serice ale biomarkerilor PAPP-A și PlGF. A

cest algoritm detectează aproximativ 95% dintre femeile cu preeclampsie cu debut precoce sau tardiv, cu o rată fals-pozitivitate de 10%. Aplicarea algoritmilor de predicție în subgrupuri specifice, cum ar fi femeile cusindrom antifosfolipidic și lupus eritematos sistemic, poate avea un succes și mai mare, datorită riscului inițial crescut de fenomene adverse ale sarcinii și importanței potențiale mai mari a factorilor angiogeni în patogeneza bolii, la acest grup de paciente.

PLGF în screening pentru sindrom Down

De asemenea, s-a constatat că PlGF este un biomarker util pentru predictia riscului de sindrom Down. În medie, PlGF seric este scăzut, în cazul unor sarcini afectate de sindromul Down. Amploarea scăderii este mai mare în primul trimestru decât în al doilea trimestru, unde nivelurile se apropie de cele din sarcinile neafectate. Prin urmare, PlGF poate fi utilizat ca și biomarker suplimentar pentru sindromul Down, în cadrul programele de screening de prim trimestru, pentru identificarea sarcinile cu risc crescut. Adăugarea de PlGF la modelele de screening are potențialul de a îmbunătăți rata de detecție în mod semnificativ, reducând în același timp și rata de fals pozitiv.

Mai mult, un număr semnificativ de studii indică faptul că un PlGF seric scăzut sau în scadere, este asociat cu un risc semnificativ crescut de restricție a creșterii fetale (FGR) și/sau a nașterii unui făt mort. Datele publicate indică faptul că nivelurile scăzute de PlGF pot fi utile pentru predicția FGR asociat cu, sau în locul greutății fetale estimate (estimated fetal weight – EFW) efectuată prin ultrasonografie, sprijinind astfel deciziile din cadrul managementul clinic. PlGF este foarte indicativ pentru predicția morții fetale, în sarcina timpurie, în combinație cu alte informații și biomarkeri, iar performanța de predicție se îmbunătățește pe măsură ce sarcina progresează.⁸

Recomandări pentru determinarea PLGF în ser

• screening-ul preeclampsiei – în cele 3 trimestrele de sarcină.
• excluderea diagnosticului de preeclampsie și predicția, pe termen scurt, a apariției preeclampsiei, asociat cu alte informații biochimice și clinice- în trimestrul II și III de sarcină.
• screening pentru evaluarea risc de sindrom Down- în primul trimestru de sarcină.

PlGF este utilizat împreună cu software-ul de calcul al riscului – LifeCycle for Prenatal Screening. PlGF poate fi utilizat împreună cu alți markeri biochimici și biometrici în screening-ul pentru riscul de sindrom Down, în primul trimestru de sarcină, de exemplu:

• PlGF + PAPP-A + hCG liber
• PlGF + PAPP-A + βhCG liber + NT (translucența nucală)

Pregătire pacient – nu este necesară

Specimen recoltat – sânge venos

Cauze de respingere a probei – specimen hemolizat

Stabilitate probă – 30 de zile la 2 -8 °C

Metodă – imunofluorometrică (DELFIA)

Valori de referință PlGF – trimestrul I de sarcină

Valori de referință PLGF – diagnostic și prediciție PE (termen scurt)⁸: 50-150 pg/ml

PLGF- valori clinice de referință-recomandare NICE

PlGF <12 pg/ml

• Test pozitiv – înalt patologic
• Sugestiv pentru disfuncție placentară severă și risc crescut de naștere prematură (POC)

PlGF 12 – 100 pg/ml

• Test pozitiv – patologic
• Sugestiv pentru disfuncție placentară și risc crescut de naștere prematură

PlGF ≥100 pg/ml

• Test negativ – normal

Bibliografie

1.  Liona C. Poon, Andrew Shennan, Jonathan A. Hyett, Anil Kapur, Eran Hadar, Hema Divakar, Fionnuala McAuliffe, Fabricio da Silva Costa, Peter von Dadelszen, Harold David McIntyre, Anne B. Kihara, Gian Carlo Di Renzo, Roberto Romero, Mary D’Alton, Vincenzo Berghella, Kypros Nicolaides, Moshe Hod The International Federation of Gynecology and Obstetrics (FIGO) Initiative on Preeclampsia (PE): A Pragmatic Guide for First Trimester Screening and Prevention, nt J Gynaecol Obstet. 2019 May ; 145(Suppl 1): 1–33. doi:10.1002/ijgo.12802.
2. Wu P, van den Berg C, Alfirevic Z, O’Brien S, Röthlisberger M, Baker PN, Kenny LC, Kublickiene K, Duvekot
3. Early Pregnancy Biomarkers in Pre-Eclampsia: A Systematic Review and Meta-Analysis. Int J Mol Sci. 2015 Sep 23;16(9):23035-56.
4. American College of Obstetricians and Gynecologists. Task Force on Hypertension in Pregnancy. Hypertension in pregnancy. Report of the American College of Obstetricians and Gynecologists’ Task Force on Hypertension in Pregnancy. Obstet Gynecol 2013;122:1122–31.
5. Li L, Zheng Y, Zhu Y, Li J. Serum biomarkers combined with uterine artery Doppler in prediction of Exp Ther Med. 2016 Oct;12(4):2515-2520.
6. Placental growth factor and pre-eclampsia- K Chau,1,2,3,* A Hennessy,1,3,4 and A Makris1,4,5,6- J Hum Hypertens. 2017 Dec; 31(12): 782–786. Published online 2017 Aug 24. doi: 10.1038/jhh.2017.61- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5680413/
7. Placental growth factor testing for pre-eclampsia- Deesha Patela and Angela Yuliab,⁎ Case Rep Womens Health. 2022 Jan; 33: e00387. Published online 2022 Jan 22. doi: 10.1016/j.crwh.2022.e00387 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8802869/
8. PlGF Immunological Impact during Pregnancy- by Loredana Albonici ,Monica Benvenuto,Chiara Focaccetti, Loredana Cifaldi, Martino Tony Miele, Federica Limana ,Vittorio Manzari and Roberto Bei-International Jurnal of Molecular Science https://www.mdpi.com/1422-0067/21/22/8714/htm
9. Delfia Xpress DELFIA® Xpress- PlGF 1-2-3 prospect reactivi-versiune noiembrie 2021