Взаимосвязь липидного обмена и инсулинорезистентности при гестационном сахарном диабете

DOI

https://dx.doi.org/10.18565/aig.2022.7.13-20

Афонина В.А., Батрак Н.В., Малышкина А.И., Сотникова Н.Ю.
1) ФГБУ «Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства имени В.Н. Городкова» Минздрава России, Иваново, Россия; 2) ФГБОУ ВО «Ивановская государственная медицинская академия» Минздрава России, Иваново, Россия

Гестационный сахарный диабет (ГСД), который в настоящее время имеет все более выраженную тенденцию к росту, является актуальной проблемой современного здравоохранения. ГСД является фактором риска развития хронических метаболических заболеваний и сердечно-сосудистой патологии у матери и ее потомства, а также причиной неблагоприятных перинатальных исходов и неонатальной смертности. В мировой литературе появляется все больше сведений о молекулярных механизмах формирования ГСД, однако большая их часть остается несистематизированной. В связи с этим был проведен анализ отечественной и зарубежной литературы, посвященной проблеме липидного обмена при ГСД, изучен ряд молекулярно-клеточных детерминант формирования инсулинорезистентности при беременности, связанных с нарушением липидного обмена, а также роль свободных жирных кислот в формировании нарушений липидного обмена. В данном обзоре представлена взаимосвязь между сформированной при ГСД инсулинорезистентностью и уровнями свободных жирных кислот, а также такими регуляторами адипогенеза, как PPAR-γ, FABP4, FAS, Pref-1. Была обнаружена взаимосвязь изменения показателей между собой, а также с исходами беременности на экспериментальных моделях.
Заключение: Несмотря на обилие информации по данной теме, вопрос о взаимосвязи адипогенеза и инсулинорезистентности остается не до конца изученным. Требуют дальнейшего изучения PPAR-γ, FABP4, FAS и Pref-1 как возможные практически применимые молекулярно-клеточные биомаркеры развития ГСД и формирования отдаленных последствий у женщины и плода.

гестационный сахарный диабет

инсулинорезистентность

свободные жирные кислоты

Полный текст статьи
доступен в "Библиотеке Врача"

NCD Risk Factor Collaboration (NCD-RisC) Worldwide trends in body-mass index, underweight, overweight, and obesity from 1975 to 2016: A pooled analysis of 2416 population-based measurement studies in 128.9 million children, adolescents, and adults. Lancet. 2017; 390(10113): 2627-42.https://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(17)32129-3.
Lende M., Rijhsinghani A. Gestational diabetes: overview with emphasis on medical management. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17(24): 9573. https://dx.doi.org/10.3390/ijerph17249573.
Mishra S., Rao C.R., Shetty A. Trends in the diagnosis of gestational diabetes mellitus. Scientifica (Cairo). 2016; 2016: 5489015.https://dx.doi.org/10.1155/2016/5489015.
Yadav S.B., Gopalakrishnan V., Kapoor D., Bhatia E., Singh R., Pradeep Y. et al. Evaluation of the prevalence of gestational diabetes mellitus in North Indians using the International Association of Diabetes and Pregnancy Study groups (IADPSG) criteria. J. Postgrad. Med. 2015; 61(3): 155-8.https://dx.doi.org/10.4103/0022-3859.159306.
Абрамова М.Е., Ходжаева З.С., Горина К.А., Муминова К.Т., Горюнов К.В., Рагозин А.К., Силачев Д.Н. Гестационный сахарный диабет: скрининг и диагностические критерии в ранние сроки беременности. Акушерство и гинекология. 2021; 5: 25-32.
Малышкина А.И., Батрак Н.В. Особенности гестационного периода и перинатальные исходы у женщин с гестационным сахарным диабетом. Вестник Ивановской медицинской академии. 2014; 19(1): 27-9.
Ходжаева З.С., Снеткова Н.В., Клименченко Н.И., Абрамова М.Е., Дегтярева Е.И., Донников А.Е. Клинико-молекулярно-генетические детерминанты формирования гестационного сахарного диабета. Акушерство и гинекология. 2019; 4: 18-24.
Матейкович Е.А. Неблагоприятные исходы беременности и гестационный сахарный диабет: от исследования HAPO к современным данным. Акушерство и гинекология. 2021; 2: 13-20.
Мирошник Е.В., Рюмина И.И., Зубков В.В. Влияние сахарного диабета матери на здоровье новорожденного. Акушерство и гинекология. 2016; 9: 45-9. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.9.45-9.
Boden G. Obesity, insulin resistance and free fatty acids. Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 2011; 18(2): 139-43. https://dx.doi.org/10.1097/MED.0b013e3283444b09.
Gastaldelli A., Gaggini M., DeFronzo R.A. Role of adipose tissue insulin resistance in the natural history of type 2 diabetes: results from the San Antonio Metabolism Study. Diabetes. 2017; 66(4): 815-22. https://dx.doi.org/10.2337/db16-1167.
Chueire V.B., Muscelli E. Effect of free fatty acids on insulin secretion, insulin sensitivity and incretin effect – a narrative review. Arch. Endocrinol. Metab. 2021; 65(1): 24-31. https://dx.doi.org/10.20945/2359-3997000000313.
Capurso C., Capurso A. From excess adiposity to insulin resistance: the role of free fatty acids. Vascul. Pharmacol. 2012; 57(2-4): 91-7.https://dx.doi.org/10.1016/j.vph.2012.05.003.
Soboczak A.I.S., Blindauer C.A., Stewart A.J. Changes in plasma free fatty acids associated with type-2 diabetes. Nutrients. 2019; 11(9): 2022.https://dx.doi.org/10.3390/nu11092022.
Abaraviciene S.M., Muhammed S.J., Amisten S., Lundquist I., Salehi A. GPR40 protein levels are crucial to the regulation of stimulated hormone secretion in pancreatic islets. Lessons from spontaneous obesity-prone and non-obese type 2 diabetes in rats. Mol. Cell. Endocrinol. 2013; 381(1-2): 150-9.https://dx.doi.org/10.1016/j.mce.2013.07.025.
Xiao C., Dash S., Morgantini C., Lewis G.F. New and emerging regulators of intestinal lipoprotein secretion. Atherosclerosis. 2014; 233(2): 608-15.https://dx.doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2013.12.047.
Villafan-Bernal J.R., Acevedo-Alba M., Reyes-Pavon R., Diaz-Parra G.A., Lip-Sosa D.L., Vazquez-Delfin H.I. et al. Plasma levels of free fatty acids in women with gestational diabetes and its intrinsic and extrinsic determinants: systematic review and meta-analysis. J. Diabetes Res. 2019; 2019: 7098470. https://dx.doi.org/10.1155/2019/7098470.
Han L., Shen W.J., Bittner S., Kraemer F.B., Azhar S. PPARs: regulators of metabolism and as therapeutic targets in cardiovascular disease. Part II: PPAR-β/δ and PPAR-γ. Future Cardiol. 2017; 13(3): 279-96. https://dx.doi.org/10.2217/fca-2017-0019.
Zhang K., Yuan Q., Xie J., Yuan L., Wang Y. PPAR-γ activation increases insulin secretion independent of CASK in INS-1 cells. Acta Biochim. Biophys. Sin. (Shanghai). 2019; 51(7): 715-22. https://dx.doi.org/10.1093/abbs/gmz052.
Shao X., Wang M., Wei X., Deng S., Fu N., Peng Q. et al. Peroxisome proliferator-activated receptor-γ: master regulator of adipogenesis and obesity. Curr. Stem Cell Res. Ther. 2016; 11(3): 282-9. https://dx.doi.org/10.2174/1574888x10666150528144905.
Fantacuzzi M., De Filippis B., Amoroso R., Giampietro L. PPAR ligands containing stilbene scaffold. Mini Rev. Med. Chem. 2019; 19(19): 1599-610.https://dx.doi.org/10.2174/1389557519666190603085026.
Ahmadian М., Jae Suh М., Hah N., Liddle C., Atkins A.R., Downes M., Evans R.M. PPAR-γ signaling and metabolism: the good, the bad and the future. Nat. Med. 2013; 19(5): 557-66. https://dx.doi.org/10.1038/nm.3159.
Usuda D., Kanda T. Peroxisome proliferator-activated receptors for hypertension. World J. Cardiol. 2014; 6(8): 744-54. https://dx.doi.org/10.4330/wjc.v6.i8.744.
Lefterova M.I., Haakonsson A.K., Lazar M.A., Mandrup S. PPARγ and the global map of adipogenesis and beyond. Trends Endocrinol. Metab. 2014; 25(6): 293-302. https://dx.doi.org/10.1016/j.tem.2014.04.001.
Li Y., Jin D., Xie W., Wen L., Chen W., Xu J. et al. PPAR-γ and Wnt regulate the differentiation of MSCs into adipocytes and osteoblasts respectively. Curr. Stem Cell Res. Ther. 2018; 13(3): 185-92. https://dx.doi.org/10.2174/1574888X12666171012141908.
Janani C., Ranjitha Kumari B.D. PPAR gamma gene – a review. Diabetes Metab. Syndr. 2015; 9(1): 46-50. https://dx.doi.org/10.1016/j.dsx.2014.09.015.
Kadam L., Kohan-Ghadr H.R., Drewlo S. The balancing act – PPAR-γ's roles at the maternal-fetal interface. Syst. Biol. Reprod. Med. 2015; 61(2): 65-71. https://dx.doi.org/10.3109/19396368.2014.991881.
Furuhashi M., Saitoh S., Shimamoto K., Miura T. Fatty Acid-Binding Protein 4 (FABP4): pathophysiological insights and potent clinical biomarker of metabolic and cardiovascular diseases. Clin. Med. Insights Cardiol. 2015; 8(Suppl. 3): 23-33. https://dx.doi.org/10.4137/CMC.S17067.
Trojnar M., Patro-Małysza J., Kimber-Trojnar Ż., Leszczyńska-Gorzelak B., Mosiewicz J. Associations between Fatty Acid-Binding Protein 4 – a proinflammatory adipokine and insulin resistance, gestational and type 2 diabetes mellitus. Cells. 2019; 8(3): 227. https://dx.doi.org/10.3390/cells8030227.
Cabia B., Andrade S., Carreira M.C., Casanueva F.F., Crujeiras A.B. A role for novel adipose tissue-secreted factors in obesity-related carcinogenesis. Obes. Rev. 2016; 17(4): 361-76. https://dx.doi.org/10.1111/obr.12377.
Garin-Shkolnik T., Rudich A., Hotamisligil G.S., Rubinstein M. FABP4 attenuates PPARγ and adipogenesis and is inversely correlated with PPARγ in adipose tissues. Diabetes. 2014; 63(3): 900-11. https://dx.doi.org/10.2337/db13-0436.
Fasshauer M., Blüher M., Stumvoll M. Adipokines in gestational diabetes. Lancet Diabetes Endocrinol. 2014; 2: 488-99. https://dx.doi.org/10.1016/S2213-8587(13)70176-1.
Zhang Y., Zhang H.H., Lu J.H., Zheng S.Y., Long T., Li Y.T. et al. Changes in serum adipocyte fatty acid-binding protein in women with gestational diabetes mellitus and normal pregnant women during mid- and late pregnancy. J. Diabetes Investig. 2016; 7(5): 797-804. https://dx.doi.org/10.1111/jdi.12484.
Ortega-Senovilla H., Schaefer-Graf U., Meitzner K., Abou-Dakn M., Graf K., Kintscher U., Herrera E. Gestational diabetes mellitus causes changes in the concentrations of adipocyte fatty acid-binding protein and other adipocytokines in cord blood. Diabetes Care. 2011; 34(9): 2061-6. https://dx.doi.org/10.2337/dc11-0715.
Li L., Lee S.J., Kook S.Y., Ahn T.G., Lee J.Y., Hwang J.Y. Serum from pregnant women with gestational diabetes mellitus increases the expression of FABP4 mRNA in primary subcutaneous human pre-adipocytes. Obstet. Gynecol. Sci. 2017; 60(3): 274-82. https://dx.doi.org/10.5468/ogs.2017.60.3.274.
Ning H., Tao H., Weng Z., Zhao X. Plasma fatty acid-binding protein 4 (FABP4) as a novel biomarker to predict gestational diabetes mellitus. Acta Diabetol. 2016; 53(6): 891-8. https:/dx./doi.org/10.1007/s00592-016-0867-8.
Kimber-Trojnar Ż., Patro-Małysza J., Trojnar M., Skórzyńska-Dziduszko K.E., Bartosiewicz J., Oleszczuk J., Leszczyńska-Gorzelak B. Fatty Acid-Binding Protein 4-An "Inauspicious" adipokine-in serum and urine of post-partum women with excessive gestational weight gain and gestational diabetes mellitus. J. Clin. Med. 2018; 7(12): 505. https://dx.doi.org/10.3390/jcm7120505.
Svensson H., Wetterling L., Andersson-Hall U., Jennische E., Edén S., Holmäng A., Lönn M. Adipose tissue and body composition in women six years after gestational diabetes: factors associated with development of type 2 diabetes. Adipocyte. 2018; 7(4): 229-37.https://dx.doi.org/10.1080/21623945.2018.1521230.
De Silva G.S., Desai K., Darwech M., Naim U., Jin X., Adak S. et al. Circulating serum fatty acid synthase is elevated in patients with diabetes and carotid artery stenosis and is LDL-associated. Atherosclerosis. 2019; 287: 38-45.https://dx.doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2019.05.016.
Carroll R.G., Zasłona Z., Galván-Peña S., Koppe E.L., Sévin D.C., Angiari S. et al. An unexpected link between fatty acid synthase and cholesterol synthesis in proinflammatory macrophage activation. J. Biol. Chem. 2018; 293(15): 5509-21. https://dx.doi.org/10.1074/jbc.RA118.001921.
Wei X., Song H., Yin L., Rizzo M.G., Sidhu R., Covey D.F. et al. Fatty acid synthesis configures the plasma membrane for inflammation in diabetes. Nature. 2016; 539(7628): 294-8. https://dx.doi.org/10.1038/nature20117.
Balachandiran M., Bobby Z., Dorairajan G., Jacob S.E., Gladwin V., Vinayagam V., Packirisamy R.M. Placental accumulation of triacylglycerols in gestational diabetes mellitus and its association with altered fetal growth are related to the differential expressions of proteins of lipid metabolism. Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes. 2021; 129(11): 803-12. https://dx.doi.org/10.1055/a-1017-3182.
Nicholson T., Church C., Baker D.J., Jones S.W. The role of adipokines in skeletal muscle inflammation and insulin sensitivity. J. Inflamm. (London). 2018; 15: 9. https://dx.doi.org/10.1186/s12950-018-0185-8.
Vanella L., Sodhi K., Kim D.H., Puri N., Maheshwari M., Hinds T.D. et al. Increased heme-oxygenase 1 expression in mesenchymal stem cell-derived adipocytes decreases differentiation and lipid accumulation via upregulation of the canonical Wnt signaling cascade. Stem Cell Res. Ther. 2013; 4(2): 28. https://dx.doi.org/10.1186/scrt176.
Hudak C.S., Gulyaeva O., Wang Y., Park S.M., Lee L., Kang C., Sul H.S. Pref-1 marks very early mesenchymal precursors required for adipose tissue development and expansion. Cell Rep. 2014; 8(3): 678-87. https://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2014.06.060.
Hudak C.S., Sul H.S. Pref-1, a gatekeeper of adipogenesis. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2013; 4: 79. https://dx.doi.org/10.3389/fendo.2013.00079.
Wang Y.T., Chiang H.H., Huang Y.S., Hsu C.L., Yang P.J., Juan H.F., Yang W.S. A link between adipogenesis and innate immunity: RNase-L promotes 3T3-L1 adipogenesis by destabilizing Pref-1 mRNA. Cell Death Dis. 2016; 7(11): e2458. https://dx.doi.org/10.1038/cddis.2016.323.
Wurst U., Ebert T., Kralisch S., Stumvoll M., Fasshauer M. Serum levels of the adipokine Pref-1 in gestational diabetes mellitus. Cytokine. 2015; 71(2): 161-4. https://dx.doi.org/10.1016/j.cyto.2014.10.015.
3T3-L1 adipogenesis by destabilizing Pref-1 mRNA. Cell Death Dis. 2016; 7(11): e2458. https://doi:10.1038/cddis.2016.323
Wurst U., Ebert T., Kralisch S., Stumvoll M., Fasshauer M. Serum levels of the adipokine Pref-1 in gestational diabetes mellitus. Cytokine. 2015; 71(2): 161-4. https://doi:10.1016/j.cyto.2014.10.015

Поступила 30.03.2022

Принята в печать 08.07.2022

Афонина Виктория Алексеевна, аспирант кафедры акушерства и гинекологии, неонатологии, анестезиологии и реаниматологии, Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства имени В.Н. Городкова Министерства здравоохранения Российской Федерации, +7(963)151-59-58, ezhevika23023@yandex.ru,
https://orcid.org/ 0000-0002-3145-5679, 153045, Россия, Иваново, ул. Победы, д. 20.
Батрак Наталия Владимировна, к.м.н., доцент кафедры акушерства и гинекологии, медицинской генетики, Ивановская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации, телефон: +7(962)160-01-33, batrakn@inbox.ru, https://orcid.org/0000-0002-5230-9961,
153012, Россия, Иваново, пр. Шереметевский, д. 8.
Малышкина Анна Ивановна, д.м.н., профессор, директор, Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства имени В.Н. Городкова Министерства здравоохранения Российской Федерации, 153045, Россия, Иваново, ул. Победы, д. 20; заведующая кафедрой акушерства и гинекологии, медицинской генетики, Ивановская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации, 153012, Россия, Иваново, пр. Шереметевский, д. 8,
ivniimid@inbox.ru, https://orcid.org/0000-0002-1145-0563
Сотникова Наталья Юрьевна, д.м.н., профессор, заслуженный врач РФ, заведующая лабораторией клинической иммунологии, Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства имени В.Н. Городкова Министерства здравоохранения Российской Федерации, 153045, Россия, Иваново, ул. Победы, д. 20;
профессор кафедры патофизиологии и иммунологии, Ивановская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации,
153012, Россия, Иваново, пр. Шереметевский, д. 8, ivniimid@inbox.ru, https://orcid.org/0000-0002-0608-0692

Вклад авторов: Афонина В.А., Батрак Н.В., Малышкина А.И., Сотникова Н.Ю. – обзор публикаций по теме статьи, анализ полученных данных, написание текста рукописи.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
Финансирование: Исследование проведено без спонсорской поддержки.
Для цитирования: Афонина В.А., Батрак Н.В.,
Малышкина А.И., Сотникова Н.Ю. Взаимосвязь липидного обмена и инсулинорезистентности при гестационном сахарном диабете.
Акушерство и гинекология. 2022; 7: 13-20
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2022.7.13-20

Взаимосвязь липидного обмена и инсулинорезистентности при гестационном сахарном диабете

Афонина В.А., Батрак Н.В., Малышкина А.И., Сотникова Н.Ю.

Ключевые слова

Список литературы

Об авторах / Для корреспонденции

Также по теме