The endothelium plays a pivotal role in the maintenance of vascular homeostasis and its dysregulation promotes vascular complications. This thesis proposes that heme oxygenase-1 (HO-1), an anti-inflammatory enzyme with antioxidant properties, is endothelial protective factor that prevents endothelial injury induced by cisplatin or activated neutrophils. Specifically, this thesis aimed to test (i) that overexpression of HO-1 prevents cisplatin-induced endothelial injury and suppresses caspase activity; (ii) whether neutrophil-endothelial cell activation resulted in the release of soluble Flt-1 (sFlt-1) and soluble endoglin (sEng), the two anti-angiogenic factors known to induce the clinical signs of preeclampsia; (iii) whether HO-1 prevented activated neutrophils from stimulating the release of these factors from the endothelium; (iv) the relative contribution and the co-dependency of neutrophil activation and anti-angiogenic growth factors in preeclampsia where systemic endothelial dysfunction is known to occur. This thesis shows that cisplatin inhibited human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) metabolism as measured by MTT assay and resulted in the release of placenta growth factor (PlGF). Immunoblotting confirmed that cisplatin increased cleaved caspase-3 expression in HUVEC. These effects of cisplatin were attenuated in HUVEC infected with adenovirus encoding HO-1 and the effects were exacerbated when HO-1 was silenced by siRNA. Furthermore, cisplatin stimulated PlGF release was suppressed by the overexpression of HO-1. In addition, HO-1 overexpression inhibited angiogenesis as determined by vascular endothelial growth factor-induced capillary tube formation on Matrigel coated plates. Thus these studies indicate that agents which upregulate HO-1 could increase the effectiveness and tolerability to cisplatin in cancer treatment. Although neutrophils are early contributors to endothelial cell activation, no studies have determined their contribution to the release of sFlt-1 and sEng. We therefore investigated the effect of activated neutrophils on the release of sFlt-1 and sEng in endothelial/neutrophil co-cultures and in the circulation of women with normal pregnancy and preeclampsia. LPS-mediated neutrophil activation stimulated the release of sEng but not sFlt-1 from endothelial cells in culture. In the absence of neutrophils, overexpression of HO-1 in HUVEC downregulated the release of sEng. In contrast, HO-1 overexpression failed to inhibit the release of sEng in the presence of activated neutrophils. The release of sEng by activated neutrophils-endothelial cell cocultures appears to be mediated by metalloproteinases (MMP) as the broad-spectrum MMP inhibitor (GM6001) attenuated sEng release. Clinical studies demonstrated that sEng, pro-inflammatory interleukin-6 (IL-6) and the soluble markers of neutrophil activation (α-defensins and calprotectin) were all elevated in women with preeclampsia. We identified a direct correlation between neutrophil activation and IL-6 release. However, no correlation could be established between these factors and sEng release in preeclampsia. Hence, these results provide compelling clinical evidence to show that the increase in neutrophil activation and IL-6 release during preeclampsia are unlikely to significantly contribute to the clinical signs of preeclampsia as they fail to correlate directly with the anti-angiogenic factors, which form the final common pathway to the clinical signs of preeclampsia and systemic endothelial dysfunction.

Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2004. / ENGLISH ABSTRACT: Hypertensive conditions of pregnancy, such as pre-eclampsia, are the principal direct cause of maternal morbidity and mortality and affect up to 10% of first pregnancies worldwide. The placenta is vital in the pathogenesis of pre-eclampsia since the condition only occurs in the presence of placental tissue and the only cure is delivery of the placenta and the fetus. It has been hypothesised that the placenta may be the source of a circulating factor(s), which transports freely in the maternal system, resulting in the multi-systemic and immunological responses that are characteristic of pre-eclampsia. Among the potential "circulating" candidates currently being investigated worldwide, is the tachykinin member, neurokinin B (NKB). The aim of this project was to use a novel approach and investigate the role of Neurokinin B in pre-eclampsia on a genetic level. This would be achieved by bioinformatie characterisation of the neurokinin B (TAC3) and neurokinin B receptor (TACR3) genes. Samples from thirty pre-eclampsia patients (of whom 10 also had abruptio placentae) and twenty control individuals were used for mutation detection analysis involving Multiphor gel electrophoresis and automated sequencing. Three sequence variants were identified in the TAC3 gene and include: (i) 5' UTR variant (-25 c-t); (ii) intronic variant IVS3-53 (t-g) and (iii) 3' UTR variant exon 7 (479, t-c). Only the -25 c-t variant had been reported before (SNP database). A further two variants were identified in the TACR3 gene: (i) exon 3 variant (nt 857, a-t) and (ii) 3' UTR variant, amplicon 5b (nt 1471, t-c), of which the latter had previously been reported in the SNP database. In the analysis of allele and genotype frequencies, only variant homozygosity for TAC3 -25 c-t could be associated with increased risk of pre-eclampsia (RR 3.33, p=0.03). Follow-up work will include extended genotyping in further stratified and larger patient cohorts and transfection studies to assess splicing potential and functional consequences of the mutant alleles. These data represent the first documented mutation screen of the TAC3 and TACR3 genes and report novel variants in patients with pre-eclampsia. This study contributes to the knowledge of neurokinin B as a circulatory molecule and confirms the heterogeneity of pre-eclampsia. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die belangrikste direkte oorsaak van moedersterftes is hipertensiewe toestande in swangerskap, insluitende pre-eklampsie. Hierdie toestande kompliseer wêreldwyd 10% van alle swangerskappe. Die plasenta is kardinaal in die ontwikkeling van die siekte aangesien dit slegs voorkom terwyl die plasenta in-situ is en die simptome opklaar na verlossing van die plasenta. 'n Moontlike hipotese is dat die plasenta 'n sirkulerende agens afskei wat in die moederlike sisteem beland en die uiteenlopende multi-sistemiese simptome en tekens van die siekte veroorsaak, asook aktivering van die immuunsisteem. Een van die moontlike kandidate wat tans wêreldwyd ondersoek word as moontlike sirkulerende agens, is Neurokinien B (NKB), 'n lid van die Tachikinien familie. Die unieke benadering van hierdie projek was om die rol van Neurokinien B in pre-eklampsie te ondersoek op 'n genetiese grondslag. Dit is bereik deur bio-informatiewe karakterisering van die neurokinien B (TAC3) en neurokinien B reseptor (TACR3) en deur mutasie sifting op DNA monsters van 30 pasiënte met pre-eklampsie (waarvan 10 ook abruptio placentae gehad het) en twintig kontrole individue met behulp van Multiphor gel elektroforese en ge-outomatiseerde volgorde bepaling. Drie volgorde variasies is geïdentifiseer in die TAC3 geen en sluit in: (i) 5' UTR variant (-25 c-t); (ii) introniese variant IVS3-53 (t-g) en (iii) 3' UTR variant in ekson 7 (479, t-e). Slegs die -25 c-t variasie is voorheen raporteer (SNP databasis). Nog twee variante is ook gevind in die TACR3 geen: (i) ekson 3 variant (nt 857, a-t) en (ii) 3' UTR variant, amplikon 5b (nt 1471, t-e); hierdie laaste een is al in die SNP databasis raporteer. In 'n analise van genotipe en allele frekwensies is slegs homosigositeit vir variant TAC3 -25 c-t geassosieër met 'n verhoogde risiko vir preeklampsie (RR 3.33, p=0.03). Verdere werk sal nou fokus op die genotipering van groter en gestratifiseerde pasiënt kohorte en transfeksie studies om splitsing potensiaal en funksionele gevolge van mutante allele te ondersoek. Hierdie data is die eerste gedokumenteerde mutasie sifting van die TAC3 en TACR3 gene en verslag word gelewer van unieke variasies in pasiënte met pre-eklampsie.

Memoria para optar al Titulo Profesional de Médico Veterinario / La fisiopatología de la preeclampsia (PE) ha sido relacionada recientemente con la ocurrencia de estrés oxidativo. Consecuentemente, se sugirió que los antioxidantes, tales como la vitamina E (alfa tocoferol) y la vitamina C (ácido ascórbico), pueden ayudar a prevenir la enfermedad y ser utilizados como posibles tratamientos durante la gestación. El propósito de este estudio, fue conocer el efecto de la administración precoz de vitaminas antioxidantes en mujeres con alto riesgo de desarrollar PE. Además, se determinaron valores predictivos de indicadores de estrés oxidativo en el plasma, eritrocitos y la placenta. Se realizó un estudio de cohorte retrospectivo seleccionando mujeres embarazadas chilenas controladas en el Departamento de Obstetricia y Ginecología, Hospital Clínico de la Universidad de Chile. A un grupo de 31 mujeres con alto riesgo de PE fueron administradas con dosis diarias de 400 UI de vitamina E sobre 1000 mg de ácido ascórbico. Otro grupo similar de 31 mujeres recibió placebo. Muestras de sangre fueron obtenidas en ambos grupos a las 12 semanas de gestación y al parto. También, se obtuvieron muestras de las placentas al parto. Se realizaron determinaciones de las defensas antioxidantes en el plasma, (ferric reducing ability of plasma (FRAP)) y a nivel tisular (eritrocitos y placenta), tales como la actividad de las enzimas antioxidantes [superóxido dismutasa (SOD), Catalasa (CAT) y glutatión peroxidasa (GSH-Px)]. El estrés oxidativo, se cuantificó mediante los indicadores bioquímicos de lipoperoxidación F2-isoprostanos libres y malondialdehido (MDA). También, se evaluó el impacto del estrés oxidativo sobre la actividad enzimática de la (Na+ + K+) – ATPasa en placenta como indicador funcional. Las mujeres que recibieron tratamientos con vitaminas antioxidantes, respecto de las del grupo con placebo, presentaron valores similares de FRAP en plasma, de actividad de SOD, CAT y GSH-Px en eritrocitos y placenta (p>0.05). Además, se detectó el mismo grado de lipoperoxidación, el cual se reflejó tanto en los niveles plasmáticos de F2-isoprostanos libres en plasma como en el contenido de malondialdehido en eritrocitos y placenta (p>0.05). También se detectó que la actividad enzimática de la (Na+ + K+) – ATPasa en placenta, no fue significativamente diferente entre las pacientes tratadas con vitaminas respecto al grupo placebo (p>0.05). Estos resultados rechazan la hipótesis de la eficacia de un tratamiento con vitaminas antioxidantes en la patogenia de la PE y apoyan la evaluación de la condición de esta enfermedad a través de los indicadores bioquímicos de estrés oxidativo señalados

Einleitung: Die Dysbalance proangiogener (Placental Growth Factor = PlGF) und antiangiogener Faktoren (soluble fms-like tyrosine kinase 1 = sFlt-1) gilt heute als pathophysiologische Grundlage bei der Entstehung einer Präeklampsie (PE), eines HELLP-Syndroms (Haemolysis, Elevated Liver enzymes, Low Platelets) oder einer intrauterinen Wachstumsretardierung (IUGR). Der sFlt1/PlGF-Quotient, ein sensitiver und robuster diagnostischer Marker, ist bereits Wochen vor der Krankheitsmanifestation erhöht. Ziel dieser Studie war es, die Wertigkeit des sFlt1/PlGFQuotienten als prädiktiven Faktor bei Risikopatientinnen zu untersuchen. Patienten und Methode: In diese prospektive Studie wurden 68 Patientinnen mit einer Einlingsschwangerschaft und mindestens einem Risikofaktor für das Auftreten einer PE, eines HELLP-Syndrom oder einer IUGR im Schwangerschaftsverlauf eingeschlossen. Die Patientinnen wurden je nach Verlauf der Schwangerschaft in eine Gruppe mit Symptomen (Fallgruppe) und eine Gruppe ohne Symptome (Kontrollgruppe) für eine der oben genannten Erkrankungen unterteilt. Der sFlt1/PlGF-Quotient wurde bei der Aufnahme in die Studie und im weiteren Schwangerschaftsverlauf bestimmt. Ergebnisse: Eine PE, ein HELLP-Syndrom oder eine IUGR trat bei 41 % der Risikopatientinnen auf. Der absolute Wert des sFlt-1/PlGF-Quotienten war nur bei der Gruppe mit Symptomen auf ≥ 85 erhöht und zeigte sich in der 25 + 0-31 + 0 SSW (p = 0,005) und ab der 35 + 0 SSW (p = 0,044) als prädiktiver Faktor für eine PE, ein HELLP-Syndrom oder eine IUGR. Ab 7–10 Wochen vor der Entbindung war, in der Fallgruppe stärker als in der Kontrollgruppe, ein Anstieg des sFlt1/PlGFQuotienten zu beobachten. Dieser war 0–2 Wochen vor der Entbindung bei beiden Gruppen (Kontrollgruppe (MW ± SA 66,9 ± 134) vs. Fallgruppe (MW ± SA 393,3 ± 147,4, p = 0,021) am stärksten und zeigte sich ebenfalls als prädiktiver Faktor für eine der genannten Schwangerschaftserkrankungen (p = 0,025). Schlussfolgerung: Bei Risikoschwangeren kann der sFlt1/PlGF-Quotient für die Einschätzung des individuellen Risikos für eine PE, ein HELLP-Syndrom oder eine IUGR im Schwangerschaftsverlauf genutzt werden. Wiederholte Messungen des Quotienten versprechen eine risikoangepasste Betreuung dieser Patientinnen.

En el Instituto Materno Perinatal durante período comprendido entre el 01 de octubre de 1999 y el 31 de marzo del año 2000 se realizó un estudio prospectivo, longitudinal y comparativo con un diseño de tipo validación de prueba diagnóstica con el objetivo de determinar el valor de la velocimetría Doppler de la arteria uterina entre las 20 y 26 semanas de gestación en la predicción de pre-eclampsia. Un total de 144 gestantes cumplieron los criterios de inclusión. Se registró la presencia o ausencia de la escotadura o incisura protodiastólica ("notch") en la onda de la flujometría de ambas arterias uterinas y el índice de resistencia (IR) de las arterias uterinas si eran _ 95to percentil. El 89,2% de pacientes con presencia de notch protodiastólico a la evaluación ultrasonográfica Doppler de las arterias uterinas presentaron pre-eclampsia al término de la gestación. Ninguna paciente tuvo índice de resistencia (IR) de las arterias uterinas _ 95to percentil. La presencia de notch protodiastólico en las ondas de velocimetría de las arterias uterinas, la nuliparidad y el riesgo social alto se asociaron significativamente con pre-eclampsia. El riesgo relativo de pre-eclampsia para pacientes con presencia de notch protodiastólico en las ondas de flujo de las arterias uterinas fue 26,8 (IC 95% 12,4 – 56,7; P _ 0,0001). Para pre-eclampsia, la presencia del notch protodiastólico en la onda de velocimetría de la arteria uterina por ultrasonografía Doppler tuvo una sensibilidad de 89,1%, especificidad de 80,4%, valor predictivo positivo de 61,1% y un valor predictivo negativo 95,5%. Se concluye que la presencia del notch protodiastólico en la onda de velocimetría de la arteria uterina evaluada por ultrasonografía Doppler transabdominal entre las 20- 26 semanas de gestación fue un importante predictor de pre-eclampsia.

Gestational Hypertension and Preeclampsia are significant causes of morbidity and mortality among pregnant women and neonates. This study examined the relationship between multivitamin use and incidence of reported high blood pressure or preeclampsia using data from the 2007 Oregon State Pregnancy Risk Assessment Monitoring System (PRAMS). Overall there were n=1894 women included in the study. Women were asked two to four months after delivery to report their multivitamin or prenatal vitamin usage in the month prior to conception and were categorized as daily users, or less than daily users. The unadjusted prevalence of high blood pressure or preeclampsia was 13.4% among daily users and 11.9% among nonusers. The study showed that the association between multivitamin use and preeclampsia was modified by BMI. Upon adjustment for parity, diabetes, pregnancy intent, abuse, and maternal age, analysis stratified by maternal pre-pregnancy BMI revealed a borderline significant protective effect among daily multivitamin users with a BMI less than 30 (OR 0.48, 95% CI [0.22,1.04]), and a significant risk for women with a BMI greater than 30 (OR 2.74, 95% CI [1.02,7.40]). This study showed the potential impact of multivitamin on preeclampsia among obese and non-obese women. Additional investigations are needed to examine the association and potential biologic mechanisms for this association need to be explored.

Objetivo: Determinar el perfil clínico y laboratorial de las pacientes gestantes con Preeclampsia en el Hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen (HNGAI) durante el período Octubre 2014 – Octubre 2015. Metodología: estudio de tipo observacional, diseño descriptivo, retrospectivo y transversal. Se revisaron 148 historias clínicas de las gestantes con Preeclampsia atendidas en el HNGAI, durante los meses de Octubre 2014- Octubre 2015. Resultados: Las 148 pacientes fueron diagnosticadas como Preeclampsia Leve (83, 56.1%) y preeclampsia severa (65, 43.9%). Los signos y síntomas más frecuentes fueron: Hipertensión arterial (100%), cefalea (76, 51.4%) náuseas y/0 vómitos (59, 39.9%), los valores de laboratorio alterados en promedio fueron: transaminasas, TGO:61 U/L , TGP: 57 U/L, plaquetas: 111 000 cel/mm3 (moda), proteinuria en 24 horas: 1349 mg/d, relación P/C:1602. La edad promedio fue 32 años y la edad gestacional promedio fue 36 semanas. Las complicaciones más frecuentes fueron: Sd. HELLP (18, 12.2%) y la eclampsia (8, 5.4%). Conclusiones: La presentación clínica y laboratorial de la preeclampsia es variada, es importante detectarla y asi disminuir la morbilidad y mortalidad que esta abarca.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La preeclampsia es un síndrome caracterizado por remodelación anormal de las arterias espirales, defectuosa vasculogénesis y disfunción en el endotelio vascular materno. Sus características clínicas más importantes son: hipertensión y proteinuria. El objetivo de este estudio fue evaluar el valor predictivo de marcadores bioquímicos relacionados con angiogénesis y estrés oxidativo sobre la ocurrencia de esta enfermedad. Se invitó a participar de este estudio a mujeres embarazadas entre las 11 – 14 semanas y se obtuvieron muestras de sangre que se congelaron hasta ser analizadas. Se seleccionaron todas las muestras de sangre de embarazos preeclámpticos (n=32) y cinco controles para cada caso provenientes de embarazos normotensos (n=143). El análisis multivariado mostró que solamente dos marcadores bioquímicos (sFlt1 y PlGF) y uno clínico (IMC) son independientes y significativamente predictores de la aparición de preeclampsia a las 11-14 semanas de gestación. Además, se demostró que la combinación de éstos, pueden predecir en el primer trimestre de la gestación a más de las mitad de las mujeres que desarrollarán preeclampsia, con solo un 10% de falsos positivos

Résumé : La prééclampsie (PE) est un désordre de la grossesse caractérisée par une dysfonction endothéliale faisant en sorte que l’endothélium devient moins sensible aux signaux de vasodilatation. La réponse provoquée par la liaison de la sérotonine au sous-type de récepteur S[indice inférieur 2] entraîne la libération de molécules aux propriétés vasoconstrictrices, qui, par une boucle de rétroaction positive, entraîne la libération de davantage de sérotonine par les plaquettes. Cette boucle amplifie la réponse et contribue ainsi à l’hypertension présente chez les femmes ayant une PE. Précédemment, il a été démontré par notre laboratoire que le Bisphénol A (BPA) s’accumulait davantage dans le placenta des femmes avec PE en comparaison aux femmes normotensives. Cette accumulation pourrait découler d’une perturbation de sa métabolisation qui impliquerait notamment la β-glucuronidase (GUSB). Des études chez les animaux ont quant à elles démontré que le BPA pouvait inhiber l’activité de la monoamine oxydase (MAO) à forte dose. Nous avons étudié l’effet du BPA à faible concentration (10 ng/ml) sur la MAO-A des cellules placentaires et démontré que le BPA inhibait la MAO-A de façon significative sans affecter son expression protéique. Afin d’expliquer l’accumulation particulière du BPA chez les femmes PE, nous avons comparé l’activité spécifique et l’expression protéique de la β-glucuronidase (GUSB) placentaire en utilisant un devis cas-témoins. Une tendance non significative suggère que la GUSB pourrait partiellement contribuer à l’accumulation du BPA chez les femmes PE. Nous avons étudié la relation entre la concentration sérique maternelle de BPA et la concentration à laquelle le fœtus est exposé par régression linéaire et corrélation de Spearman. Un tel modèle ne pourrait être utilisé pour déterminer de façon quantitative l’exposition fœtale. En revanche, en vue de la forte corrélation entre ces deux variables, une haute concentration sérique maternelle de BPA devrait se refléter par une haute exposition fœtale. Cette corrélation implique aussi que le métabolisme placentaire ne joue pas un rôle significatif dans la protection du fœtus. Le BPA pourrait ainsi contribuer à l’hypertension chez les femmes PE présentant une dysfonction endothéliale en inhibant la MAO-A et ainsi, favorisant la hausse de sérotonine circulante. Cette étude suggère les bases d’un mécanisme par lequel le BPA s’accumulerait davantage chez les femmes PE et affecterait ainsi la MAO-A placentaire et potentiellement, la MAO-A fœtale vu ses propriétés physico-chimiques. / Abstract : Preeclampsia (PE) is an hypertensive disorder of pregnancy characterized by a generalized endothelial dysfunction where the response to vasodilatation signals is compromised. The binding of serotonin to its S[subscript 2] receptor subtype 2 releases vasoconstrictor molecules which, by a positive retroaction loop, stimulates the release of more serotonin from platelets. This positive retroaction loop stimulates the vasoconstriction of blood vessels and contributes to the hypertension in women with PE. Previously, we showed that Bisphenol A (BPA) accumulates more in the placenta of women with PE than in normotensive women. This accumulation may be the result of an impaired metabolization due to the action of the β-Glucuronidase (GUSB). Animal studies showed that BPA at high dose could lower the activity of the monoamine oxidase A (MAO-A), an enzyme implicated in the metabolism of serotonin. We studied the impact of BPA at low dose (10 ng/ml) in trophoblastic primary cells and showed that even at low dose, BPA can lower its activity without affecting the protein expression. To determine if GUSB could be the cause of the BPA accumulation in women with PE, we studied its activity and protein expression in placental biopsies from women with and without PE. A nonsignificant tendency showed that the GUSB activity and protein expression were higher in women with PE. To study the impact of placental metabolism in the fetal exposure, we studied the relation between maternal and fetal concentrations of BPA with linear regression analysis and Spearman’s correlation. We showed that maternal BPA could not precisely predict the fetal exposure and that the placental metabolism is probably limited in light of the strong correlation between both variables. This strong correlation also implied that high maternal exposure would result in high fetal exposure. This study shows that the accumulation of BPA in preeclamptic women could contribute to maternal hypertension by interacting with serotonin levels. This accumulation could partially be attributed to a higher GUSB, but other factors are probably implicated. The strong correlation between maternal and fetal exposure implies that the placental metabolism of BPA is limited and does not protect the fetus significantly. This study suggests the basis of a mechanism explaining the abnormal accumulation of BPA in the placenta in women with PE and its impact on the placental MAO-A and potentially, the foetal MAO-A because of its physico-chemical properties.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Determina si el índice de pulsatilidad de la arteria uterina >2.2 entre las 11 y 14 semanas es un método predictor del desarrollo de preeclampsia en gestantes que se atienden en el Hospital Nacional Daniel Alcides Carrión en el periodo comprendido del 01 de de junio del 2010 a julio del 2013. La investigación está orientada a describir los índices de pulsatilidad de la arteria uterina entre las 11 y 14 semanas en gestantes con riesgo de preeclampsia, para ello se realiza un estudio, descriptivo, retrospectivo, de casos. La muestra seleccionada está comprendida por 74 pacientes en quienes se realiza el índice de pulsatilidad de la arteria uterina entre las 11 y 14 semanas. Los instrumentos empleados están conformados por una ficha de recolección de datos convenientemente elaborada para los fines de estudio. El índice de pulsatilidad de las pacientes que desarrollan preeclampsia leve es de 2.49 frente a 1.51 de las pacientes que no desarrollan preeclampsia (P<0.05). El índice de pulsatilidad de las pacientes que desarrollan preeclampsia severa es de 2.09 frente a 1.5 de las pacientes que no desarrollan preeclampsia (P<0.05). El 8.1% de las pacientes desarrollan preeclampsia leve y el 1.4% de las pacientes desarrollan preeclampsia severa. Concluye que el índice de pulsatilidad de la arteria uterina >2.2 entre las 11 y 14 semanas es un buen método predictor del desarrollo de preeclampsia en gestantes. / Trabajo académico