Preeklampsi er en svangerskapskomplikasjon som kjennetegnes ved hypertensjon, proteinuri og eventuelt ødem. Etiologi og patogenese ved sykdomsbildet er ikke fullstendig klarlagt.
Preeklampsi utvikles i 5 – 10 % av alle svangerskap, oftest hos førstegangsgravide. Faktorer som står sentralt i sykdomsutviklingen er arv, iskemi i placenta, immunologiske mekanismer og avvik i lipidmetabolismen (1 – 4). I de senere år er det kommet en stor mengde nye data. I denne artikkelen gjennomgås ulike forhold som kan forklare utviklingen av dette komplekse sykdomsbildet. Det er gjort datasøk først og fremst ved hjelp av PubMed og Medine.
Det normale svangerskap
Placenta i normale svangerskap
Tidlig i et normalt svangerskap penetrerer cytotrofoblastceller fra chorionheftetotter syncytiotrofoblastlaget og cytotrofoblastsjiktet i basalplaten og trenger ned i underliggende decidua. Deretter invaderer cytotrofoblaster veggene i spiralarteriene. Karveggen med elastisk vev og muskulatur ødelegges i deciduadelen. Muskulaturen omdannes til en masse som inneholder fibrin (5). Endotelcellene erstattes av trofoblastceller, som fungerer som et slags endotel. Tidlig i andre trimester når invasjonen myometriesegmentet av spiralarteriene (4).
De normale morfologiske endringene fører til at kartonus avtar og lumen utvides. I tillegg til en direkte kardilaterende effekt av nitrogenoksid (NO) som produseres lokalt, fører en interaksjon mellom NO og superoksid til produksjon av en kardilaterende substans som utvider blodkarene ytterligere (6). Sluttresultatet er et lavtrykks- arteriesystem som gir betydelig økt blodforsyning til fosteret. De utvidede spiralarteriene er ikke i stand til å reagere på vasoaktive substanser (7).
Regulering av trofoblastinvasjonen
Regulering av trofoblastinvasjonen og de følgende fysiologiske endringer er komplekse: Adhesjonsmolekyler er viktige for interaksjon med endotel, evne til invasjon og differensiering av trofoblast. I et normalt svangerskap vil cytotrofoblastene øke sin mengde av bestemte adhesjonsmolekyler. Disse øker trofoblastens evne til invasjon (8). Lokalt produserte vekstfaktorer og cytokiner og oksygentensjonen lokalt regulerer mengden av adhesjonsmolekyler på endotelcellene (4, 8 – 10).
Trofoblaster utskiller enzymer som virker på ekstracellulært vev. Enzymenes aktivitet er regulerbar (4). Trofoblastceller induserer fibrinolyse. Dette påvirker både implantasjonsprosessen og blodstrømmen i det intervilløse rom (11).
Et samspill av ulike koagulasjonsregulatorer motvirker fibrinutfelling i placenta hos friske gravide. Prostasyklin, som produseres i endotel og i trofoblast, hindrer aktivering av koagulasjonssystemet og motvirker fibrinutfelling i det intervilløse rom (5). Urokinasetype-plasminogenaktivator (som produseres i syncytiotrofoblast) fremmer fibrinlyse, plasminogenaktivatorinhibitor type 1 (PAI-1 som produseres i endotel), hemmer fibrinolyse. Aktivert protein C hemmer koagulasjon ved nedbryting av koagulasjonsfaktor Va og VIIIa (12, 13).
Prostasyklin stimulerer det uteroplacentære renin-angiotensin-systemet slik at angiotensin II-produksjonen øker. Sluttresultatet er blodtrykksøkning. Prostasyklin og NO blir frigitt fra endotel og dilaterer blodkar slik at blodstrømmen øker (4).
Perifer sirkulasjon
Et normalt svangerskap kjennetegnes hemodynamisk ved økning i hjertets minuttvolum og reduksjon i blodtrykk. Angiotensinkonverterende enzym utskilles fra endotel og omdanner angiotensin I til det vasokonstringerende angiotensin II. Renin-angiotensin-systemet er stimulert i et normalt svangerskap selv om blodtrykksfall er vanlig. Dette skyldes vasodilatasjon mediert av prostasyklin og NO (1, 4, 14).
Ødem hos friske gravide
80 % av friske gravide utvikler ødem. Halvparten har ødem i underekstremitetene; resten har generelt ødem (5, 15).
Disponerende tilstander
Preeklampsi oppstår hyppigst hos førstegangsgravide og i svangerskap med guttefostre (4, 16). Fosterets kjønn er imidlertid av liten betydning (17). Stor placentamasse er en viktig sykdomsdisponerende faktor (fig 1) (18, 19). Gravide med overvekt, diabetes mellitus, kardiovaskulære sykdommer, nyresykdommer og lupus erythematosus disseminatus utvikler preeklampsi oftere enn friske (20, 21).
Figur 1 Oversikt over patofysiolgi ved preeklampsi. Det sentrale er placentaskade og endotelskade. Til venstre vises disponerende faktorer, til høyre motvirkende
Hyperhomocysteinemi kan føre til skade av endotel med dysfunksjon til følge (4, 22, 23). Kvinner med preeklampsi har høyere konsentrasjon av homocystein i plasma enn kontrollpersoner og lavere konsentrasjon av vitamin B12 og folat (24).
Protein S- og protein C-mangel og aktivert protein C-resistens disponerer for trombose i placenta. En studie av alvorlig preeklampsi som krevde forløsning før 34. svangerskapsuke, viste at 17 % av kvinnene hadde hyperhomocysteinemi; 25 % hadde protein S-mangel; 16 % aktivert protein C-resistens og 29 % antikardiolipinantistoffer (25). Slik trombofili er ikke direkte årsak til tidlig preeklampsi, men kan bidra til et mer aggressivt sykdomsforløp (4). Preeklampsi forekommer ellers hyppigere hos personer med alvorlige uterine anomalier og i svangerskap med kromosomavvik hos fosteret enn i normale svangerskap (26).
Beskyttende faktorer
Tidligere abort og gjennomgått svangerskap kan til en viss grad beskytte mot preeklampsiutvikling (fig 1). Spesielt har et langvarig seksuelt forhold med samme barnefar før konsepsjonen en beskyttende effekt. En kohortstudie viste at dersom det seksuelle samlivet hadde vart i minst 12 måneder før konsepsjonen, var frekvensen av preeklampsi 5,1 %, mot 10,6 % ellers (27). Dette skyldes trolig at mor har utviklet toleranse mot antigener fra far (28, 29). Ved placenta praevia er hyppigheten av preeklampsi redusert, trolig på grunn av bedre blodtilførsel enn når placenta er lokalisert i fundus (30).
Patofysiolgi
Koagulasjon og fibrinolyse i placenta ved preeklampsi
Ved preeklampsi er aktivering av koagulasjon større i den uteroplacentære sirkulasjon enn i den generelle sirkulasjon (31). Det kan forklares av en lokal økning i konsentrasjonen av fibrinolysehemmerne PAI-1 (som produseres i endotel) og plasminogenaktivator 2-inhibitor (PAI-2,som produseres i syncytiotrofoblast), kombinert med lav konsentrasjon av trombomodulin (utskilles bl.a. fra endotel og har antikoagulerende effekt). Den økte koagulasjonstendensen disponerer for fibrinavleiring i det intervilløse rom og i choriontottene (11, 32, 33) og avspeiles ved at konsentrasjonen av trombin-antitrombin-komplekser i blod fra uterine vener er større enn i annet venøst blod. Konsentrasjonen av både plasmin α 2-antiplasmin og D-dimer er også større (34). Ved preeklampsi oppstår dermed fibrinavleiring både perivilløst og i choriontottenes blodkar (føtale blodkar) (33, 35). Eksessiv fibrinutfelling bidrar til redusert uteroplacentær blodstrøm.
Renin-angiotensin, prostasyklin-tromboksan og kallikrein
Nye studier tyder på at reninaktiviteten og aldosteronkonsentrasjonen i plasma er redusert ved alvorlig preeklampsi, med bl.a. mindre angiotensinvirkning til følge (4, 36). Blodtrykksøkningen ved preeklampsi skyldes med andre ord ikke økt angiotensineffekt (37), men økt sensitivitet for pressorstoffer (angiotensin II, adrenalin og noradrenalin), høye konsentrasjoner av katekolaminer (som øker blodtrykket), økt endotelinkonsentrasjon (gir karkonstriksjon) og redusert NO- og prostasyklinsyntese (dermed redusert kardilatasjon) (1, 36, 38 – 41). Ved preeklampsi dominerer tromboksanproduksjonen i blodplater over prostasyklinproduksjonen i endotel og placenta (5). Effekten blir karkonstriksjon og økning i blodtrykket (39).
Kartonus påvirkes også i uheldig retning av overaktivitet i det sympatiske nervesystem hos preeklamptikere (42).
Patogenetiske mekanismer
Ifølge Dekker & Sibai (4) er det i dag særlig fire hypoteser som står i sentrum for patogenesen av preeklampsi: arv, placentaiskemi, lipidforandringer og immunologisk feiltilpasning.
Arv
I den senere tid er det vist at genetiske faktorer både hos mor, far og foster har betydning for utvikling av preeklampsi (43). Mødre til barn som utvikler preeklampsi, har oftere hatt preeklampsi enn mødre til friske gravide (44).
Ved økt konsentrasjon av angiotensinogen i plasma eller vev hos personer med en spesiell variant av angiotensinogen (T235) kan økt utskilling av angiotensin II over tid gi økt kartonus. Dette vil kunne føre til hypertrofi i blodkar og redusert økning av plasmavolumet, og disponerer for hypertensjon og preeklampsi hos den gravide (45).
Markert dyslipidemi kan føre til endotelskade. Bestemte mutasjoner i lipoproteinlipasegenet fører til redusert lipoproteinlipaseaktivitet og til økning av konsentrasjonen av lipoprotein i blodet. Ved alvorlig preeklampsi er det rapportert økte lipoproteinverdier hos 33 % sammenliknet med 10 % hos kontrollpersoner (46, 47).
Hos preeklamptikere er det også beskrevet økt forekomst av defekter i gener som disponerer for utvikling av essensiell hypertensjon, overvekt, aktivert protein C-resistens (faktor V Leiden-mutasjon) og hyperhomocysteinemi (48 – 55).
Placentaiskemi
Redusert migrasjon av trofoblast i veggen av spiralarteriene og mangelfull fysiologisk endring av disse er viktige faktorer for utvikling av preeklampsi. Trofoblast invaderer ikke myometriedelen av spiralarteriene (fig 2, 3) (56). Det blir dermed ikke fysiologisk dilatasjon av spiralarteriene. Den glatte muskulatur i medialaget blir hyperplastisk. Volumet, særlig i myometriedelen, reduseres. Som følge av redusert blodtilførsel kan det oppstå lokal eller diffus hypoksi i placenta. Skadelige produkter (cytokiner, oksiderte lipoproteiner) kan passere det intervilløse rom til perifer sirkulasjon og gi endotelskade (4, 5).
Figur 2 Til venstre på figuren sees normal spiralarterie. Til høyre sees spiralaterie som følge av manglende trofoblastinvasjon i myometriedelen. Arteriene blir trangere og perfusjonen redusert
Syncytiotrofoblast har har evne til å nedsette celleproliferasjon i endotelcellekulturer og forårsake endringer i endotelcellenes evne til å adherere. En økt mengde syncytiotrofoblastceller i maternell sirkulasjon antas derfor å kunne føre til endoteldysfuksjon og eventuell utvikling av preeklampsi (18). Det er sannsynlig at denne økte syncytiotrofoblastdeportasjon til blodet kun deltar i sluttstadiet ved utvikling av preeklampsi. Fenomenet kan likevel ha klinisk betydning fordi det kan forårsake karspasme (4).
Lipidforandringer
I et normalt svangerskap øker serumkonsentrasjonen av triglyserider med 300 % og kolesterol med 50 % (57). Konsentrasjonen av triglyserider er ca. dobbelt så høy hos gravide med preeklampsi som hos friske. Det er dessuten økt konsentrasjon av svært lette lipoproteiner (VLDL). Oksiderte lette lipoproteiner (LDL) hemmer prostasyklin- og NO-produksjonen (58).
Hypoksi i placenta kan utløse lipidperoksidering noe som sees ved preeklampsi (59, 60). Ukontrollert fettsyreperoksidasjon (i perifert blod) stimulerer dessuten tromboksanproduksjon og reduserer prostasyklinproduksjon og fører til vasokonstriksjon og økt permeabilitet pga. karskade (4, 57).
Immunologiske mekanismer
Preeklampsi er særlig en sykdom i første svangerskap. Multiparitet har en beskyttende effekt. Decidua inneholder store mengder celler fra beinmargen. Når disse cellene blir aktivert, kan det frigis flere mediatorer som kan påvirke endotelceller (4). Cytokiner, slik som granulocytt-makrofag-kolonistimulerende faktor og IL-4, har stimulerende effekt på placentavekst. Andre cytokiner, som tumornekrosefaktor α (TNF- α ) og IL-2, har skadelig virkning på placenta (61). Syncytiotrofoblast mangler klasse I- og klasse II-HLA og er dermed også utsatt for angrep fra naturlige drepeceller (62).
Oksidasjon og antioksidantmangel
Preeklampsi er assosiert med oksidativt stress som kan forårsake celleskade (4, 63, 64). TNF- α forårsaker karskade ved aktivering av enzymer, frigjøring av oksygenradikaler og frigjøring av vasoaktive substanser. Produksjon av TNF- α er bl.a. regulert av antioksidanter (tioredoksin-tioredoksin-reduktase, glutation-redoksin-glutation, vitamin E og selen) (65, 66).
Hos friske gravide er antioksidasjonsnivået signifikant høyere enn ved preeklampsi. Antioksidantmangel i serum kan forårsake økt produksjon av frie oksygenradikaler og føre til celleskade som disponerer for preeklampsi (65).
Andre hypoteser
Heterogen årsak
Redusert trofoblastinvasjon i spiralarteriene har vært den rådende forklaringsmodell ved preeklampsiutvikling. Genetisk sykdom hos kvinnen kan affisere placenta og dernest disponere for perifer karskade. Ness & Roberts (21) hevder at hypertensjon, kollagen karsykdom og diabetes mellitus hos moren kan endre perfusjonen i placenta og kan ha direkte skadelig effekt på karendotelet (fig 3). Økt konsentrasjon av serumlipider hos mor er assosiert med diabetes mellitus og fettsyreperoksidering, som kan disponere for endotelskade og preeklampsi (21). Det er for øvrig en assosiasjon mellom insulinresistens og høyt blodtrykk (67). Ved diabetes mellitus er risikoen for preeklampsi økt fire ganger. Langvarig hyperglykemi ved type 1-diabetes kan føre til økt mengde frie oksygenradikaler og gi karskade og endoteldysfunksjon (68).
Figur 3 Histologisk bilde som viser deciduadelen av spiralarterie med manglende fysiologisk endring i en fortykket arterie – sekundært til mangelfull trofoblastinvasjon. Merk nærvær av trofoblast (pil). Hematoksylin og eosin (HE)-farget snitt
Dekker hevder at den mest sannsynlige teorien for utvikling av preeklampsi er immunologisk feiltilpasning (49). Dette fører til svikt i trofoblastinvasjon i placenta, hypoksi, frigiving av cytokiner, oksiderte lipider og frie oksygenradikaler med skade av endotelet (4, 49).
Biokjemiske og kliniske effekter
Endoteldysfunksjon
Ved endotelskade frigis bl.a. fibronektin, laminin og preprokollagen, von Willlebrands faktor, vevsplasminogenaktivator, PA-I og trombomodulin. Økte nivåer av disse kan påvises i maternelt blod før kliniske tegn til preeklampsi (fig 1) (5, 11, 31, 35, 69).
Akutt aterose
Kliniske symptomer på preeklampsi er trolig sekundære til iskemi i placenta (1, 21). Placentavevet blir skadet av redusert placentaperfusjon med lokal hypoksi og frigiving av toksiske substanser som resultat (1, 70, 71). Den såkalte akutte aterose er kjennetegnet ved forandringer i basal- og spiralarteriene, med endotelskade, trombocyttdeponering, murale tromber og fibrinoid nekrose i karveggen (fig 4). I det ekstracellulære rom deponeres fibrin, immunglobuliner og komplementfaktorer. Dette kan gi redusert blodstrøm og hypoksi (lokal eller diffus) i placenta (5, 6, 21, 72).
Figur 4 Akutt aterose i deciduadelen av en spiralarterie. Merk fibrinoid degenerasjon og lipidholdige makrofager (pil). HE-farget
Ikke-spesifikk placentalesjon
Ingen placentalesjon er spesifikk for preeklampsi, men fortykkelse av trofoblastbasalmembranen, infarkter og retroplacentære hematomer er hyppigere enn hos friske. Syncytiotrofoblast kan nekrotisere og cytotrofoblast proliferere som svar på hypoksi. Ved elektronmikroskopi kan det påvises fokal nekrose i syncytiotrofoblast hos gravide med preeklampsi. Ved preeklampsi er både syncytiotrofoblastantallet og antallet mikrovilli på overflaten av hver enkelt celle redusert. Hypoksi resulterer i proliferasjon av cytotrofoblast, noe som kan representere en kompensatorisk reparasjon (73 – 75). ”Syncytial knotting” (”syncytieknuter”) har vært betraktet som patognomonisk for preeklampsi (fig 5), men dette fenomenet er sannsynligvis uspesifikt (72).
Figur 5 Villi fra placenta med eksessiv såkalt syncytial knotting
Økt perifer motstand, blodtrykks- stigning og hemokonsentrasjon
Pasienter med preeklampsi har som omtalt ulike biokjemiske avvik som disponerer for vasokonstriksjon, redusert blodvolum og høyt blodtrykk (1, 31, 39, 42).
Unormalt høy hemoglobinkonsentrasjon i første del av svangerskapet kan være uttrykk for redusert plasmavolum og er assosiert med risiko for preeklampsiutvikling (76). Høy hemoglobinkonsentrasjon i siste del sees særlig ved alvorlig preeklampsi og ved redusert fostervekst (77).
Nyreskade
På grunn av karskade reduseres nyrefunksjonen med ca. 25 % hos gravide med preeklampsi (74). Glomeruli blir større, men blodtilførselen reduseres. Glomerulusfiltrasjonen reduseres. S-uratkonsentrasjonen øker, særlig ved alvorlig preeklampsi (78). Proteinuri (dvs.> 300 mg/døgn) skyldes nyreskade. Ved svær proteinuri kan det oppstå nefrotisk syndrom med redusert konsentrasjon av serumproteiner og generelt ødem (1).
Oliguri er en komplikasjon, særlig til alvorlig preeklampsi, som skyldes dehydrering og karspasme. Vedvarende oliguri kan føre til tubulær og kortikal nekrose (79). Preeklampsi kan kompliseres av for tidlig løsning av placenta, disseminert intravaskulær koagulasjon og fibrinolyse og kan føre til akutt nyresvikt (80).
Ødem
Ca. 85 % av pasienter med preeklampsi utvikler ødem. Det kan oppstå raskt (81). Det kolloidosmotiske trykk i plasma er redusert samtidig som det er en økt endotelpermeabilitet ved preeklampsi (15, 82). Proteinkinase C er en viktig faktor i prosesser som øker permebilitet i endotelceller. Både høy glukosekonsentrasjon og iskemi kan gi økt permeabilitet via en proteinkinase C-avhengig mekanisme (81).
Patologiske forhold i ulike organer
Preeklampsi kan gi alvorlige komplikasjoner, som HELLP-syndromet (H = hemolyse, EL = elevated liver enzymes, LP = low platelets; hemolyse, økning i leverenzymer og lavt blodplatetall) og skade mange organer, som nyre, lunge, lever, øyne og hjerne (5, 69). Høyt blodtrykk, endotelskade, karkonstriksjon, intravaskulær koagulasjon med fibrinutfelling i blodkar, redusert blodstrøm og hypoksi kan forårsake slike organskader (5).
På grunn av patologiske forandringer i blodkar ved preeklampsi kan det oppstå infarkter i placenta og retroplacentære hematomer kombinert med redusert fostervekst. Trombotiske lesjoner i spiralarteriene og nekrose i decidua disponerer for for tidlig løsning av placenta, noe som rammer ca. 1 % av alle med lett hypertensjon og preeklampsi (83).
Hormonproduksjon i placenta
Hormonene aktivin og inhibin som produseres i placenta, kan påvises i serum med større konsentrasjon ved preeklampsi enn ved hypertensjon og kan vise seg å bli markører på preeklampsi (84, 85).
Iskemi i placenta fører til proliferasjon av cytotrofoblast og økt produksjon av humant choriongonadotropin (HCG) (86). Produksjonen av HCG er større hos gravide med preeklampsi enn hos friske gravide (86, 87).
Trombocyttaktivering
Trombocyttaktivering og redusert trombocyttall er tidlige tegn på utvikling av preeklampsi. Om lag 15 % av gravide med preeklampsi utvikler trombocytopeni (trombocyttall< 150 × 109/l). Ved tidlig preeklampsi utvikles trombocytopeni hos om lag 35 % (88).
Ved redusert trombocyttantall, som ved et HELLP-syndrom øker konsentrasjonen av trombopoietin (89). Ved intravaskulært forbruk av trombocytter øker også konsentrasjonen av platefaktor 4 og β -tromboglobulin i serum, som tegn på aktivering (90).
Serotonin
På trombocyttenes overflate finnes serotoninreseptorer og ved trombocyttaktivering frigis serotonin. Det kan føre til redusert blodgjennomstrømning i nyrer og til iskemi i lever. Stimulering av serotonin 1-reseptorer gir kardilatasjon, mens stimulering av serotonin 2-reseptor gir karspasme, plateaggregasjon, endotelskade, redusert prostasyklinproduksjon og blodtrykksstigning (91, 92).
Ved endotelskade og skade av serotoninreseptor-1 som følge av preeklampsi blir effekten mediert av serotonin-2-reseptorer ikke motvirket. Denne effekten kan motvirkes medikamentelt med serotoninhemmeren ketanserin (ikke registrert i Norge) (91, 92).
Koagulasjon og fibrinolyse ved preeklampsi
Skadet endotel aktiverer blodplater både i placentasirkulasjonen og i systemisk sirkulasjon. Endotelskade ved preeklampsi kan aktivere koagulasjonssystemet.
Det er redusert fibrinolyse i svangerskap komplisert av preeklampsi. Det skyldes økning av PAI-1 i plasma og i placenta og redusert omdanning av plasminogen til plasmin (93 – 95). Selv om det foreligger redusert fibrinolyse, øker likevel D-dimer ved alvorlig preeklampsi. Det skyldes økt tilgang på fibrin og sekundær fibrinolyse (93, 94).
Avvik i jernstoffskiftet
Ved preeklampsi sees økt konsentrasjon av serum-ferritin (s-ferritin) og serum-jern (s-Fe), økt nedbryting av erytrocytter og økt mengde bilirubin i plasma (96). Høyt s-ferritinnivå behøver ikke å bety normale jernlagre hos pasienter med preeklampsi, men kan være uttrykk for en akuttfasereaksjon.
Thyreoideafunksjon ved preeklampsi
En studie har vist at påvisning av thyreoideaantistoff hos gravide doblet risikoen for preeklampsi (97). I tredje trimester av svangerskapet har ca. 30 % av preeklampsipasienter lavere konsentrasjon av fritt tyroksin T4 (FT4) og fritt trijodtyroksin T3 (FT3) og større mengde thyreoideastimulerende hormon (TSH) enn friske gravide (98). Det er lavere konsentrasjon av total tyroksin og total trijodtyroksin og høy TSH-verdi i svangerskap med preeklampsi og lav fødselsvekt. Det kan med andre ord påvises mild hypotyreoidisme hos gravide med preeklampsi (99).
Oppsummering
–Preeklampsi er en placentasykdom med heterogen årsak
–Preeklampsi oppstår hos gravide med mangelfull trofoblastinvasjon i spiralarteriene
–Iskemi kan føre til frigigiving av cytokiner som aktiverer endotelceller og induserer karskade
–Lipidperoksider forårsaker endoteldysfunksjon og eventuelt preeklampsi
–Ved reduserte nivåer av antioksidanter hos gravide er det økt produksjon av frie oksygenradikaler som forårsaker celleskade og disponerer for preeklampsi
–Hyperhomocysteinemi, protein S- og protein C-mangel og aktivert protein C-resistens er involvert i patogenesen av preeklampsi som starter tidlig, og ved alvorlig preeklampsi
–Når placenta er født, vil preeklampsien forsvinne i løpet av noen få dager
Vi takker Per Bergsjø og Tor Hervig for gjennomlesing og verdifulle kommentarer og Richardo Laurini for histologiske bilder.
