Материнский прегестационный диабет как фактор формирования врожденных пороков развития плода

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье приведено обобщение результатов современных клинических исследований, выполненных как в России, так и за рубежом, содержащих информацию о влиянии материнского прегестационного диабета 1-го и 2-го типов на формирование спектра врожденных пороков развития плода. Это влияние с каждым годом становится все более актуальным из-за роста частоты заболеваемости среди женщин детородного возраста, несмотря на то, что успехи в лечении диабета снизили риск появления врожденных пороков развития плода у больных беременных. В обзоре представлены четыре опосредованных диабетом пути формирования врожденных пороков развития плода: связанные с метаболическим дисбалансом или оксидативным стрессом, а также генетически-опосредованный и вызванный недостаточным ингибированием апоптоза. Таким образом, на основании клинических исследований и метаанализа за последние десять лет продемонстрировано, что женщины с прегестационным сахарным диабетом относятся к группе высочайшего риска возникновения врожденных пороков развития плода. Достижение компенсации диабета и физиологического нутриентного статуса у таких пациенток определяют благоприятное течение беременности на всех этапах.

Об авторах

Нодари Давидович Шенгелия

Центр планирования семьи и репродукции

Email: nod802210@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0677-494X
SPIN-код: 7495-9480

MD

Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3

Олеся Николаевна Беспалова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: shiggerra@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6542-5953
SPIN-код: 4732-8089
Scopus Author ID: 57189999252
ResearcherId: D-3880-2018

д-р мед. наук

Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3

Маргарита Олеговна Шенгелия

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О.Отта

Автор, ответственный за переписку.
Email: bakleicheva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0103-8583
SPIN-код: 7831-2698
Scopus Author ID: 57203248029
ResearcherId: AGN-5365-2022

MD

Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3

Список литературы

  1. Holmes L.B., Driscoll S.G., Atkins L. Etiologic heterogeneity of neural-tube defects // N. Engl. J. Med. 1976. Vol. 294. No. 7. P. 365−369. doi: 10.1056/NEJM197602122940704
  2. Gabbe S.G. Pregnancy in women with diabetes mellitus. The beginning // Clin. Perinatol. 1993. Vol. 20. No. 3. P. 507−515.
  3. Hod M., Jovanovic L., Di Renzo G.C., de Leiva A., editors. Textbook of diabetes and pregnancy. 2nd edition. London: Informa Healthcare, 2008.
  4. Freinkel N. Banting Lecture 1980. Of pregnancy and progeny // Diabetes. 1980;29(12):1023−1035. doi: 10.2337/diab.29.12.1023
  5. Fahed A.C., Gelb B.D., Seidman J.G., Seidman C.E. Genetics of congenital heart disease: the glass half empty // Circ. Res. 2013. Vol. 112. No. 4. P. 707−720. [Corrected and republished from: Circ. Res. 2013. Vol. 112. No. 12. P. e182]. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.112.300853
  6. Kappen C., Kruger C., MacGowan J., Salbaum J.M. Maternal diet modulates the risk for neural tube defects in a mouse model of diabetic pregnancy // Reprod. Toxicol. 2011. Vol. 31. No. 1. P. 41−49. doi: 10.1016/j.reprotox.2010.09.002
  7. Salbaum J.M., Kappen C. Diabetic embryopathy: a role for the epigenome? // Birth Defects Res. A Clin. Mol. Teratol. 2011. Vol. 91. No. 8. P. 770−780. doi: 10.1002/bdra.20807
  8. Wang L., Lin S., Yi D., et al. Apoptosis, expression of PAX3 and P53, and caspase signal in fetuses with neural tube defects // Birth Defects Res. 2017. Vol. 109. No. 19. P. 1596−1604. doi: 10.1002/bdr2.1094
  9. Lin S., Ren A., Wang L., et al. Aberrant methylation of Pax3 gene and neural tube defects in association with exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons // Clin. Epigenetics. 2019. Vol. 11. No. 1. P. 13. doi: 10.1186/s13148-019-0611-7
  10. Pani L., Horal M., Loeken M.R. Rescue of neural tube defects in Pax-3-deficient embryos by p53 loss of function: implications for Pax-3- dependent development and tumorigenesis // Genes Dev. 2002. Vol. 16. No. 6. P. 676−680. doi: 10.1101/gad.969302
  11. Bennett G.D., An J., Craig J.C., et al. Neurulation abnormalities secondary to altered gene expression in neural tube defect susceptible Splotch embryos // Teratology. 1998. Vol. 57. No. 1. P. 17−29. doi: 10.1002/(SICI)1096-9926(199801)57:1<17::AID-TERA4>3.0.CO;2-4
  12. Floris I., Descamps B., Vardeu A., et al. Gestational diabetes mellitus impairs fetal endothelial cell functions through a mechanism involving microRNA-101 and histone methyltransferase enhancer of zester homolog-2 // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2015. Vol. 35. No. 3. P. 664−674. doi: 10.1161/ATVBAHA.114.304730
  13. Zabihi S., Loeken M.R. Understanding diabetic teratogenesis: where are we now and where are we going? // Birth Defects Res. A Clin. Mol. Teratol. 2010. Vol.88. No. 10. P. 779−790. doi: 10.1002/bdra.20704
  14. Agha M.M., Glazier R.H., Moineddin R., Booth G. Congenital abnormalities in newborns of women with pregestational diabetes: A time-trend analysis, 1994 to 2009 // Birth Defects Res. A Clin. Mol. Teratol. 2016. Vol. 106. No. 10. P. 831−839. doi: 10.1002/bdra.23548
  15. Billionnet C., Mitanchez D., Weill A., et al. Gestational diabetes and adverse perinatal outcomes from 716,152 births in France in 2012 // Diabetologia. 2017. Vol. 60. No. 4. P. 636−644. doi: 10.1007/s00125-017-4206-6
  16. Liu S., Rouleau J., León J.A., et al; Canadian Perinatal Surveillance System. Impact of pre-pregnancy diabetes mellitus on congenital anomalies, Canada, 2002−2012 // Health Promot. Chronic Dis. Prev. Can. 2015. Vol. 35. No. 5. P. 79−84. doi: 10.24095/hpcdp.35.5.01.
  17. Parimi M., Nitsch D. A systematic review and meta-analysis of diabetes during pregnancy and congenital genitourinary abnormalities // Kidney Int. Rep. 2020. Vol. 5. No. 5. P. 678−693. doi: 10.1016/j.ekir.2020.02.1027
  18. Minakova E., Warner B.B. Maternal immune activation, central nervous system development and behavioral phenotypes // Birth Defects Res. 2018. Vol. 110. P. 20. P. 1539−1550. doi: 10.1002/bdr2.1416
  19. Kappen C., Salbaum J.M. Gene expression in teratogenic exposures: a new approach to understanding individual risk // Reprod. Toxicol. 2014. Vol. 45. P. 94−104. doi: 10.1016/j.reprotox.2013.12.008
  20. HAPO Study Cooperative Research Group; Metzger B.E., Lowe L.P. et al. Hyperglycemia and adverse pregnancy outcomes // N. Engl. J. Med. 2008. Vol. 358. No. 19. P. 1991−2002. doi: 10.1056/NEJMoa0707943
  21. Ornoy A., Becker M., Weinstein-Fudim L., Ergaz Z. Diabetes during pregnancy: A Maternal disease complicating the course of pregnancy with long-term deleterious effects on the offspring. A clinical review // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. No. 6. P. 2965. doi: 10.3390/ijms22062965
  22. Wahabi H., Fayed A., Esmaeil S., et al. Prevalence and complications of pregestational and gestational diabetes in Saudi women: analysis from Riyadh mother and baby cohort study (RAHMA) // Biomed. Res. Int. 2017. Vol. 2017. P. 6878263.
  23. Ornoy A., Reece E.A., Pavlinkova G., et al. Effect of maternal diabetes on the embryo, fetus, and children: congenital anomalies, genetic and epigenetic changes and developmental outcomes // Birth Defects Res. C. Embryo Today. 2015. Vol. 105. No. 1. P. 53−72. doi: 10.1002/bdrc.21090
  24. Liu S., Evans J., MacFarlane A.J., et al. Association of maternal risk factors with the recent rise of neural tube defects in Canada // Paediatr. Perinat. Epidemiol. 2019. Vol. 33. No. 2. P. 145−153. doi: 10.1111/ppe.12543
  25. Nakano H., Fajardo V.M., Nakano A. The role of glucose in physiological and pathological heart formation // Dev. Biol. 2021. Vol. 475. P. 222−233. doi: 10.1016/j.ydbio.2021.01.020
  26. Corrigan N., Brazil D.P., McAuliffe F. Fetal cardiac effects of maternal hyperglycemia during pregnancy // Birth Defects Res. A Clin. Mol. Teratol. 2009. Vol. 85. No. 6. P. 523−530. doi: 10.1002/bdra.20567
  27. Burns J.S., Manda G. Metabolic pathways of the warburg effect in health and disease: perspectives of choice, chain or chance // Int. J. Mol. Sci. 2017. Vol. 18. No. 12. P. 2755. doi: 10.3390/ijms18122755

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Баланс активности p53 при экспрессии Pax3. Перед дифференцировкой ранние эмбриональные клетки являются пролиферативными (самообновляющимися), могут дифференцироваться на многие типы клеток (являются плюрипотентными), а топливный метаболизм преимущественно анаэробный (гликолитический). После терминальной дифференцировки клетки становятся непролиферативными (постмитотическими) и больше не могут дифференцироваться в другие типы клеток (получают фиксированный тип клеток), а метаболизм топлива становится преимущественно аэробным (окислительным). Активация p53 способствует окончательной дифференцировки клеток. Pax3 может уравновешивать активность p53 путем сохранения характеристик недифференцированных клеток до стадии развития, на которой должна происходить терминальная дифференцировка. Помимо нейроэпителия и нервного гребня в клетках-предшественниках других эмбриональных органов могут быть и другие регуляторы фенотипа недифференцированных клеток [10]

Скачать (136KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Биохимический/молекулярный путь, при котором гипергликемия у матери может вызвать врожденные дефекты. Избыточный уровень глюкозы, транспортируемой к эмбриону, активно метаболизируется. Повышенный гликолитический поток стимулирует синтез глюкозамина-6-фосфата, подавляющего активность глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы, что снижает синтез никотинамидадениндинуклеотидфосфата и впоследствии снижает синтез восстановленного глутатиона. Активное поступление глюкозы также стимулирует диацилглицерол/протеинкиназный путь, способный ингибировать синтез никотинамидадениндинуклеотидфосфата и восстановленного глутатиона. Повышенный метаболизм глюкозы, в том числе аэробный, увеличивает потребление кислорода, сокращая его доставку, что стимулирует выработку супероксида. Повышенное производство супероксида увеличивает производство перекиси водорода, что из-за снижения доступности восстановленного глутатиона приводит к увеличению производства гидроксильного радикала, а не воды. Возникающий в результате окислительный стресс подавляет экспрессию критических регуляторных генов (таких как Pax3) и способствует дерепрессии регулятора клеточного цикла (например, p53), что приводит к апоптозу. Потеря критической массы клеток-предшественников органов, находящихся на стадии активного формирования, приводит к появлению врожденных пороков развития плода [27]. НАДФ+ — никотинамидадениндинуклеотидфосфат; НАДФН — восстановленная форма НАДФ+

Скачать (284KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Возможные цели для предотвращения диабетической эмбриопатии. Гипергликемия у матери приводит к усилению окислительного стресса за счет производства активных форм кислорода, частично продуцируемых митохондриями. Произведенные активные формы кислорода вызывают повреждение мембраны, что, в свою очередь, активирует запрограммированную гибель клеток через проапоптотические белки. Повышенная регуляция проапоптотических белков приводит к эндоплазматическому стрессу и гибели клеток. Аномальный апоптоз вызывает пороки развития основных систем органов развивающегося плода [23]

Скачать (216KB)
Метаданные

© ООО «Эко-Вектор», 2022



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».