Международный эндокринологический журнал 7 (55) 2013

Вступ

Прогресуюче збільшення частоти надмірної маси тіла в усьому світі призвело до того, що ожиріння розглядається як одна з найсерйозніших проблем охорони здоров’я XXI століття. На особливу увагу заслуговують ожиріння і цукровий діабет під час вагітності. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), поширеність ожиріння серед жінок репродуктивного віку і, відповідно, вагітних жінок становить від 1,8 до 25,3 % у різних країнах [1]. Жінки з надмірною масою тіла мають підвищений ризик розвитку прееклампсії, еклампсії [2], гестаційного цукрового діабету (ГЦД), макросомії плода, кесарева розтину, внутрішньоутробної загибелі плода і дитячої смертності [3]. Було показано, що потомство у жінок з ожирінням має більш високу вірогідність розвитку ожиріння в дитинстві та метаболічного синдрому в зрілому віці [4].

Під час вагітності відбуваються ендокринні й метаболічні зміни в материнському організмі, що призводять збільшення маси тіла, кількості жирової тканини і резистентності до інсуліну. Ці зміни віддзеркалюють не патологічний стан, а фізіологічну адаптацію, необхідну для забезпечення потреби плода в енергії, а також для підготовки організму матері до годування груддю. У зв’язку з цим особлива увага приділяється функціонуванню жирової тканини матері й плаценти.

Жирова тканина плаценти

Останніми роками було виявлено, що плацента людини секретує лептин, резистин і рецептори лептину й адипонектину. Це дозволило розглядати адипоцитокіни як потенційні регулятори функції трофобласта при імплантації. Дослідження in vitro свідчать про те, що лептин сприяє впровадженню трофобласта шляхом модуляції різних чинників росту трофобласта, у тому числі інтерлейкіну­1 (ІЛ­1) та естрадіолу 17. Додаткові лабораторні дослідження встановили вплив лептину на ангіогенез і можливу причетність цього адипоцитокіну до процесу формування нових плацентарних судин. Оскільки рецептори лептину були виявлені в ендотеліальних клітинах кровоносних судин ворсин хоріону в першому триместрі вагітності [5], то можна припустити, що лептин має позитивний вплив і на ці клітини.

Незважаючи на попередні повідомлення про те, що адипонектин продукується і секретується плацентою людини, пізніші дослідження не підтвердили цих початкових спостережень, а, швидше, показали, що в першому триместрі трофобласт експресує рецептори AdipoRl і AdipoR2, через які адипонектин впливає на плацентарні функції [6]. Адипонектин здатний модулювати процес плацентації на користь міграції трофобласта і його диференціації. Можливо, цей адипоцитокін оберігає клітини трофобласта від материнської імунної системи [7].

Більш суперечливі результати були отримані при вивченні впливу адипонектину на ангіогенез. Ouchi і співавт. показали, що цей гормон посилює диференціацію ендотеліальних клітин пупкової вени людини і сприяє росту кровоносних судин у природних умовах [8].

Навпаки, в інших дослідженнях було показано «антиендотеліальну» дію адипонектину, де він посилював апоптоз у клітинах ендотелію [9]. У той же час відсутні дослідження, які б описували вплив адипонектину на кровоносні судини ворсин хоріону. РНК резистину була виявлена в плацентарних ворсинах. Пізніші дослідження підтримують позитивну роль резистину в процесі ангіогенезу [10].

Зазначені спостереження переконливо свідчать про важливу роль лептину, адипонектину і резистину в періімплантаційному періоді. На цій стадії вагітності адипоцитокіни здатні модулювати проліферацію трофо­бласта та інвазії і/або впливати на процеси ангіогенезу, доповнюючи їх відомі метаболічні ефекти.

Ожиріння в матері та гормони жирової тканини

При ожирінні низка чинників призводить до метаболічних змін, впливаючи на перебіг вагітності.

Лептин має особливе значення в регуляції материнського енергетичного метаболізму під час вагітності. Концентрація лептину значно збільшується в ранні терміни вагітності: його рівень на 30 % вищий у перші 12 тижнів вагітності порівняно з невагітними і знижується до прегестаційних концентрацій відразу після пологів. Плацента виділяє велику кількість РНК лептину впродовж усієї вагітності [11]. Причина цього достеменно не з’ясована. Рівень лептину в сироватці крові зазвичай пов’язаний з масою жирової тканини і корелює з індексом маси тіла (ІМТ) як у невагітних, так і вагітних жінок [11]. Вважають, що такі зміни сприяють оптимізації доступності субстратів, необхідних для росту плода, зокрема, шляхом мобілізації материнських жирових запасів. На метаболічні порушення, пов’язані з дисфункцією адипоцитів у жировій тканині в жінок із ожирінням, може вплинути рівень лептину під час вагітності. Дослідження V.K. Misra [12] вперше чітко продемонструвало, що надмірна маса тіла або ожиріння у жінок до вагітності визначають якісно інший профіль лептину впродовж вагітності порівняно з вагітними без надлишку маси тіла й ожиріння. Материнський рівень лептину в сироватці пропорційний збільшенню маси тіла від самого початку вагітності. Крім того, відповідно до декількох досліджень на менших когортах жінок виявлено, що концентрація сироваткового лептину значно зростає зі збільшенням терміну вагітності в обох групах. У жінок із надмірною масою тіла й ожирінням рівень лептину в сироватці був значно вищий, ніж у вагітних із нормальною масою тіла.

Адипонектин також належить до гормонів жирової тканини і бере участь у патогенезі ожиріння. В процесі вагітності материнська секреція мРНК адипонектину у білій жировій тканині поступово знижується на 60 % [13]. Концентрація мРНК адипонектину має негативну кореляцію з кількістю жирової маси. У пупковій вені концентрація адипонектину вища, ніж у сироватці крові матері. Крім того, є дані про підвищення в плазмі крові рівня адипонектину зі збільшенням терміну вагітності з досягненням його концентрації більш ніж у 20 разів у термін 24 тижні вагітності [14]. Враховуючи ці дані, можна припустити, що плацента є джерелом адипонектину.

J. Chen і співавт. показали, що цей адипоцитокін експресується в плаценті людини, передусім в синцитіотрофобласті. In vitro було продемонстровано, що експресія адипонектину і його рецепторів регулюється в плаценті різними цитокінами, включаючи ФНП, ІЛ­6 і лептин [15]. Проте це питання все ще залишається предметом дискусій.

Резистин — пептидний гормон, відомий також як адипоцит­специфічний секреторний чинник. Секретується моноцитами, макрофагами й адипоцитами. І у пробірці, і в природних умовах резистин знижує толерантність до глюкози, спричинюючи резистентність до інсуліну, принаймні у гризунів. Резистин синтезується в плаценті людини здебільшого в клітинах трофобласта, і експресія його гена в плацентарній тканині помітніша порівняно з хоріонічною тканиною першого триместру вагітності. Плазмовий рівень резистину у вагітних жінок значно вищий порівняно з невагітними, а циркулюючі концентрації цього адипоцитокіну зростають зі збільшенням терміну вагітності [16].

Вісфатин — білок із молекулярною масою 52 кДа у вісцеральному жирі. Його рівень у плазмі крові збільшується при розвитку ожиріння. У жінок із нормальною масою тіла пік концентрації вісфатину в плазмі припадає на період між 19­м і 26­м тижнями вагітності і знижується між 27­м і 34­м тижнями вагітності [17]. Вісфатин експресується плодовими оболонками, секретується амніотичними епітеліальними клітинами під час вагітності і має антиапоптотичні властивості. Крім того, лікування рекомбінантним людським вісфатином мембран плода призводило до значного збільшення запальних цитокінів, включаючи ІЛ­1, ФНП і ІЛ­6 [18].

Ретинол­зв’язуючий білок­4 (РЗБ­4) — білок із молекулярною масою 21 кДа, синтезується в гепатоцитах і адипоцитах, розглядається як носій для ретинолу в крові. Надлишок РЗБ­4 або ін’єкції рекомбінантного РЗБ­4 у здорових мишей призводили до інсулінової резистентності. Підвищення рівня циркулюючого РЗБ­4 було зареєстроване при декількох метаболічних ускладненнях, включаючи ожиріння, інсулінорезистентність, синдром полікістозних яєчників і серцево­судинні захворювання. РЗБ­4 належить до фізіологічної складової навколоплідних вод. Медіана концентрації РЗБ­4 в амніотичній рідині підвищується при вагітності, ускладненій внутрішньоутробною інфекцією і запаленням [19]. Дослідження РPБ­4 у сироватці крові при нормальній вагітності показали суперечливі результати. Так, концентрація РЗБ­4 значно збільшувалася між ранніми і пізніми термінами вагітності, що пов’язано зі зниженням чутливості до інсуліну [20]. І навпаки, S. Inoue і співавт. [21] повідомили, що рівні РЗБ­4 мають тенденцію до зниження зі збільшенням терміну вагітності.

Враховуючи поширеність материнського ожиріння у сучасному світі, на особливу увагу заслуговує роль гормонів жирової тканини в розвитку ускладнень вагітності у цієї групи жінок.

Гестаційний цукровий діабет

ГЦД — це цукровий діабет (ЦД) будь­якої етіології або порушення толерантності до глюкози (ПТГ), що вперше виникли або виявлені під час вагітності. Багато чинників сприяють виникненню ГЦД, зокрема, етнічне походження, вік і сімейний анамнез. Однак ожиріння є незалежним чинником ризику розвитку ГЦД, частота якого в 2–3 рази вища в осіб з ожирінням і надмірною масою тіла порівняно з жінками з нормальною вагою. Крім того, ожиріння та інсулінорезистентність змінюють плацентарну функцію, що призводить до збільшення надходження глюкози, вільних жирних кислот і амінокислот до плода. Материнська гіперглікемія спричинює гіперглікемію у плода і, як наслідок, гіпертрофію/гіперплазію підшлункової залози плода та гіперінсулінемію. Інсулін робить безпосередній вплив на поділ клітин плода, що призводить до макросомії, яка є одним із основних наслідків гіперглікемії під час вагітності. Зв’язок макросомії і ожиріння з гіперінсулінемією плода сильний і незалежний від інших чинників. Ризики тяжких пологів і материнських/неонатальних ускладнень, пов’язаних із цим про­явом фетопатії, були підтверджені у великих групах населення [22].

Віддалені ризики, пов’язані з макросомією плода в жінок із ГЦД, сприяють надмірній вазі в дитинстві і метаболічним змінам, що можуть збільшити ризик серцево­судинних захворювань. Отже, жінки з ЦД мають високий ризик народження дітей із макросомією. У жінок із ГЦД і нормальною масою тіла, які ретельно контролюють глікемію, захворюваність новонароджених на макросомію не перевищує показники у жінок без ЦД.

В огрядних жінок із нормальною толерантністю до глюкози ризик народження дітей із макросомією вдвічі вищий. Враховуючи, що поширеність ожиріння приблизно вдесятеро вища, ніж ГЦД, очевидно, що спосіб життя матері здійснює величезний вплив на цю патологію. Макросомія, а також материнські ріст і вага, гестаційний вік і кількість попередніх пологів вважаються надійними предикторами ризику акушерських ускладнень, таких як травма плечового сплетіння [23].

Останніми роками доведено, що лептин відіграє важливу роль у розвитку ГЦД. У значній кількості досліджень виявлено збільшення рівня лептину при ГЦД. Крім того, гіперлептинемія на ранніх строках вагітності прогнозує підвищений ризик розвитку ГЦД на пізніх строках вагітності і не залежить від наявності ожиріння у матері. Так, С. Qiu і співавт. [24] досліджували 823 жінки в період із 13 тижнів вагітності до пологів. Жінки з концентрацією лептину понад 31,0 нг/мл на 13­му тижні вагітності мали майже 5­разове збільшення ризику ГЦД порівняно з жінками з рівнем лептину < 14,3 нг/мл. Крім того, виражену лінійну кореляцію між збільшенням рівня материнського лептину в плазмі і підвищенням ризику розвитку ГЦД можна спостерігати при збільшенні концентрації лептину на кожні 10 нг/мл, що буде пов’язано зі збільшенням ризику ГЦД на 20 %. Збільшення материнського рівня лептину в сироватці до початку ГЦД також було показане іншими авторами. D’Anna і співавт. [25] продемонстрували більш високу концентрацію лептину в амніотичній рідині у термін 15–17 тижнів вагітності у 32 жінок із подальшим розвитком ГЦД порівняно з 43 жінками із нормальною толерантністю до глюкози. Крім того, рівень лептину в амніотичній рідині у термін 15–17 тижнів вагітності безпосередньо пов’язаний з амніотичною концентрацією інсуліну. Однак деякі дослідники спостерігали зниження або відсутність зміни [26] концентрації лептину в сироватці крові жінок із ГЦД. Ці розбіжності можуть бути частково пов’язані з відмінностями в тяжкості ГЦД або етнічними особливостями.

ГЦД характеризується також збільшенням концентрації циркулюючих запальних молекул, таких як фактор некрозу пухлини (ФНП) та ІЛ­6. ФНП є однією з молекул, що відповідають за розвиток резистентності до інсуліну. Порівняння плацентарної експресії генів при нормальній і ускладненій ГЦД вагітностях показало, що підвищений синтез лептину при ГЦД асоціюється з більш високою продукцією прозапальних цитокінів, наприклад IL­6 і ФНП. Це спричинює хронічне запалення і призводить до підвищення рівня лептину. Отже, порівняно з жінками з нормальним перебігом вагітності плацентарна експресія лептину у пацієнток із ГЦД збільшується. З іншого боку, лептин самостійно підвищує продукцію ФНП та ІЛ­6 моноцитами і стимулює вироблення хемокінів СС­лігандами [27]. Таким чином, розвивається хибне коло запальних процесів. Гіперінсулінемія при ГЦД може ще більше стимулювати вироблення лептину. Підвищені концентрації лептину, у свою чергу, посилюють запалення.

Діагностика гестаційного цукрового діабету

Відсутність єдиного патогномонічного ускладнення ЦД у період вагітності, з одного боку, і наявність постійного взаємозв’язку між рівнем глікемії матері і макросомією плода — з іншого, призвело до відсутності консенсусу з діагностики ГЦД. Хоча діабет під час вагітності асоційований з підвищеним акушерським ризиком порівняно з нормальною вагітністю, загальний внесок діабету у більшість акушерських і неонатальних ускладнень в основній популяції насправді відносно низький, з найбільшим впливом на дистоцію плеча. Також все ширше визнається важливість інших метаболічних чинників під час вагітності, таких як ожиріння і гіпертригліцеридемія.

У 1979–1980 рр. американські дослідники з Національної групи з вивчення діабету (NDDG) і Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) встановили, що 2­годинний пероральний тест на толерантність до глюкози з 75 г глюкози має бути основним діагностичним тестом для оцінки толерантності до глюкози поза вагітністю.

Стосовно порушення толерантності до глюкози під час вагітності були прийняті два різні підходи. NDDG вирішила, що під час вагітності необхідно використовувати 3­годинний пероральний тест на толерантність до глюкози із 100 г глюкози. Американська діабетична асоціація (ADA) та багато інших медичних асоціацій у всьому світі впродовж багатьох років застосовують цей тест.

ВООЗ рекомендує проведення під час вагітності 2­годинного перорального тесту на толерантність до глюкози із 75 г глюкози з тими ж діагностичними точками, що використовуються для діагностики порушеної толерантності до глюкози поза вагітністю. У 1999 р. ВООЗ пояснила, що ГЦД охоплює порушення толерантності до глюкози і ЦД (натще понад 7 ммоль/л; через 2 год після навантаження глюкозою в плазмі крові понад 7,8 ммоль/л) [28], і впродовж багатьох років зберігає свої рекомендації.

Нещодавно Міжнародна асоціація дослідницьких груп з вивчення діабету і вагітності (IADPSG) після ретельного аналізу дослідження гіперглікемії і несприятливих завершень вагітності (НАРО) рекомендувала нові діагностичні критерії ГЦД, що ґрунтуються на 2­годинному пероральному тесті на толерантність до глюкози із 75 г глюкози: рівень глюкози натще понад 5,1 ммоль/л, через годину — понад 10,0 ммоль/л або через 2 години — понад 8,5 ммоль/л [29]. НАРО — велике дослідження, проведене серед 25 000 жінок на всіх континентах за участю бага­тьох етнічних груп. Згідно з дизайном дослідження, вагітним жінкам у термін 24–32 тижні проводився пероральний тест на толерантність до глюкози із 75 г глюкози і визначався рівень глікованого гемоглобіну. Новонародженим проводили антропометрію і вимірювання рівня С­пептиду в сироватці пуповинної крові. Після закінчення дослідження була встановлена пряма лінійна кореляція між показниками глікемії матері натще, через 1 год і 2 год після прийому 75 г глюкози і частотою первинних кінцевих точок дослідження, а саме: збільшення маси тіла новонароджених вище 90­го перцентиля для гестаційного віку, підвищення рівня С­пептиду в пуповинній крові вище 90­го перцентиля, первинного кесарева розтину і гіпоглікемії новонароджених. Для вторинних кінцевих точок (прееклампсії, передчасних пологів, дистоції плеча або пологової травми, гіпербілірубінемії, необхідності проведення інтенсивної терапії новонароджених) також була виявлена аналогічна кореляція [30]. Порогові значення глікемії для діагностики ГЦД і маніфестного ЦД під час вагітності наведені в табл. 1.

При цьому для встановлення діагнозу ГЦД необхідно, щоб рівень глікемії дорівнював або перевищував одне або декілька вказаних значень під час проведення перорального тесту на толерантність до глюкози.

Якщо випадково виявлена глікемія відповідає або перевищує 11,1 ммоль/л при першому візиті вагітної, попередній діагноз маніфестного ЦД має бути підтверджений рівнем глікемії натще або HbA1c.

В Україні для діагностики ГЦД використовуються критерії ВООЗ, прийняті в 1999  р., згідно з якими діагноз ГЦД встановлюється при рівні глюкози натще в плазмі венозної крові ≥ 7 ммоль/л, через 2 години після прийому 75 г глюкози — ≥ 7,8 ммоль/л або при випадковому визначенні глюкози — ≥ 11,1 ммоль/л. Скринінг на ГЦД у нашій країні проводиться у термін 16–18 тижнів вагітності.

Значна кількість проспективних досліджень підтверджує використання 2­годинного перорального тесту на толерантність до глюкози із 75 г глюкози в період вагітності. У нещодавно проведеному дослідженні (Велика Британія) порівняно результати декількох досліджень, опублікованих з 15 березня 2011 р. в електронних базах [31]. Дослідники про­аналізували як перинатальні результати, гестаційний вік і макросомію, так і перинатальну смертність (загибель плода і рання неонатальна смертність). Оцінювали також частоту кесарева розтину і пре­еклампсії.

Увага дослідників була зосереджена на аналізі двох основних діагностичних критеріїв діагностики ГЦД при проведенні перорального тесту на толерантність до глюкози із 75 г глюкози, тобто рекомендованих ВООЗ і тих, які нещодавно запропонувала IADSPG на основі дослідження НАРО.

Метааналіз досліджень, присвячених критеріям ВООЗ і IADPSG, демонструє незначне підвищення ризику несприятливих завершень вагітності. У різних дослідженнях, що використовують критерії ВООЗ, були знайдені позитивні асоціації. У дослідженнях, які використали нові критерії, були виявлені високі невідповідності, що зумовлює необхідність проведення додаткових досліджень.

Алгоритми діагностики гіперглікемічних станів під час вагітності наведені нижче.

Алгоритм діагностики гіперглікемічних станів під час вагітності (International Association of Diabetes and Pregnancy Study Groups Recommendations on the Diagnosis and Classification of Hyperglycemia in Pregnancy, 2010)

Перший допологовий візит

— Вимірювання глікемії натще, HbA1c або випадкове визначення рівня глюкози в плазмі крові.

— Якщо результати відповідають критеріям маніфестного ЦД, то лікування і подальше спостереження такі, як і для прегестаційного ЦД.

— Якщо маніфестного ЦД немає:

– і глюкоза в плазмі натще > 5,1 ммоль/л, але < 7,0 ммоль/л, — діагностувати як ГЦД;

– і глюкоза в плазмі натще < 5,1 ммоль/л, — провести діагностику ГЦД на 24–28­му тижнях за допомогою перорального тесту на толерантність до глюкози.

24–28 тижнів вагітності: діагностика ГЦД

— Проведення 2­годинного перорального тесту на толерантність до глюкози із 75 г глюкози після нічного голодування в усіх жінок, у яких раніше не був виявлений діабет або ГЦД під час скринінгу на початку цієї вагітності.

— Глюкоза в плазмі натще більше 7,0 ммоль/л — діагноз маніфестного ЦД.

— Якщо одне або декілька значень дорівнюють або перевищують поріг, зазначений у табл. 1, — діагноз ГЦД.

— Норма, якщо всі значення тесту на толерантність до глюкози менші від порогу, вказаного в табл. 1.

Прееклампсія

Прееклампсія належить до ускладнень вагітності, що характеризується одночасним розвитком гіпертензії і протеїнурії. Вона стосується 2–5 % вагітностей і є головною причиною перинатальної, неонатальної і материнської захворюваності та смертності. Пре­еклампсія може розвинутися з 20­го тижня вагітності, тривати до 6 тижнів після пологів. Як ГЦД, прееклампсія асоційована з чинниками ризику метаболічного синдрому, включаючи резистентність до інсуліну, субклінічне запалення й ожиріння. У жінок із прееклампсією підвищений ризик розвитку серцево­судинних захворювань, відносно високий ризик гіпертензії, ішемічної хвороби серця, інсульту і венозної тромбоемболії. Зниження перфузійного тиску матки під час вагітності є важливим ініціатором прееклампсії.

Важливу роль у розвитку і завершенні прееклампсії відіграють гормони жирової тканини. Так, рівень мРНК лептину збільшується в плаценті у жінок із прееклампсією порівняно зі здоровими вагітними. Крім того, у більшості досліджень було показано підвищення рівня циркулюючого лептину при прееклампсії ще до клінічного початку захворювання [32]. Y. Ning і співавт. [33] показали, що рівень лептину в плазмі крові на 13­му тижні вагітності на 78 % вищий, ніж у першому триместрі в 55 пацієнтів із подальшою прееклампсією порівняно із 487 здоровими вагітними. Збільшення концентрації лептину на кожні 10 нг/мл пов’язано з 30% збільшенням ризику прееклампсії.

Лептин пригнічує апоптоз трофобластичних клітин, що відбувається під час прееклампсії. Оскільки лептин є потужним чинником ангіогенезу, підвищення його плацентарного рівня може разом з іншими чинниками, такими як чинник росту ендотелію судин (VEGF), призводити до збільшення припливу крові до плаценти шляхом неоваскуляризації. Ґрунтуючись на цих висновках, автори висловили припущення, що гіперлептинемія при прееклампсії є компенсаторною реакцією на збільшення доставки поживних речовин до плаценти [34].

При встановленні фізіологічного значення адипонектину при прееклампсії виникла гіпотеза, що збільшення його концентрації може бути частиною фізіологічного механізму підвищення чутливості до інсуліну і судинної функції при прееклампсії. Адипонектин може послаблювати надмірну запальну реакцію в судинній стінці при прееклампсії через інгібування NF­ B, зниження С­реактивного білка, а також підвищення продукції оксиду азоту. Ці ефекти можуть чинити позитивний вплив на підтримку нормального артеріального тиску і чутливості до інсуліну.

Як і при ГЦД, результати щодо ролі резистину при прееклампсії суперечливі. Досить суперечливі результати були отримані і стосовно концентрацій вісфатину при прееклампсії, що потребує подальших досліджень.

Отже, адипоцитокіни беруть участь у ­багатьох фізіологічних процесах і можуть призвести до ускладнень під час вагітності. За останні декілька років роль лептину і адипонектину в розвитку ГЦД і пре­еклампсії була з’ясована детальніше. Однак фізіологічне значення цих адипоцитокінів при описаних вище ускладненнях вагітності залишається остаточно не вивченим. Подальші дослідження повинні більш детально оцінити внесок адипоцитокінів у патофізіологію ГЦД і прееклампсії, а також виявити, чи можуть вони бути маркерами цих ускладнень вагітності.