Научный журнал
European Journal of Natural History
ISSN 2073-4972
ИФ РИНЦ = 0,301

ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ГЕСТАЦИОННОГО САХАРНОГО ДИАБЕТА

Киселева А.Г. 1 Ануфриева Е.И. 1 Макеева А.В. 1
1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко»
Статья посвящена изучению гестационного сахарного диабета, развивающегося у женщин во время беременности и характеризующегося преходящей формой диабета, вызванной резистентностью к инсулину и дисфункцией бета-клеток поджелудочной железы во время беременности. Гестационный сахарный диабет считается одним из основных препятствий на пути к улучшению здоровья матерей и детей. Примерно 7% беременностей в Российской Федерации сопровождается развитием данного заболевания. Рассмотрены патофизиологические процессы, лежащие в основе развития данного заболевания, а также основные методы диагностики и принципы лечения данного состояния. Распространенность гестационного сахарного диабета стремительно растет во всем мире. Это связано с ожирением среди женщин, распространенностью инфекционных агентов, увеличением возраста рожениц, неблагоприятной экологической обстановкой. Данное заболевание относится к группе кардиометаболических заболеваний, которые впоследствии передаются от поколения в поколение, что говорит об острой необходимости развития методов профилактики, диагностики и лечения данного заболевания. Гестационный сахарный диабет негативно влияет как на организм женщины, так и на плод. У беременной повышается риск развития заболеваний сердечно-сосудистой системы, атеросклероза, дислипидемий, гипертонической болезни, тромбоэмболий, цереброваскулярных заболеваний. К осложнениям, развивающимся у плода, относятся развитие диабетических фетопатий, макросомия, возникновение респираторного дистресс-синдрома. Профилактика и ранняя диагностика заболевания сводят развитие осложнений в организме матери и ребенка к минимуму, поэтому очень важно изучение механизмов развития гестационного сахарного диабета.
гестационный сахарный диабет
инсулин
инсулинорезистентность
глюкоза
бета-клетки поджелудочной железы
гликемия
беременность
1. Дедов И.И., Шестакова М. В., Майоров А.Ю. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом (11-й выпуск). М.: ГЭОТАР-Медиа, 2023. С. 236.
2. Sweeting A., Wong J., Murphy H.R., Ross G.P. A Clinical Update on Gestational Diabetes Mellitus // Endocr. Rev. 2022. Vol. 43. No. 5. P. 763-793. DOI: 10.1210/endrev/bnac003.
3. Abu Samra N., Jelinek H.F., Alsafar H., Asghar F., Seoud M., Hussein S.M., Mubarak H.M., Anwar S., Memon M., Afify N., Manzoor R., Al-Homedi Z., Osman W. Genomics and Epigenomics of Gestational Diabetes Mellitus: Understanding the Molecular Pathways of the Disease Pathogenesis // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 23. No. 7. P. 7. DOI: 10.3390/ijms23073514.
4. Ушанова Ф.О. Роль гормонально-метаболических нарушений в развитие гестационного сахарного диабета: дис. … канд. мед. наук. Москва, 2022. 163 с.
5. Buchanan T.A., Kitzmiller J.L. Metabolic interactions of diabetes and pregnancy // Annu Rev Med. 1994. Vol. 45. P. 245-260. DOI: 10.1146/annurev.med.45.1.245.
6. Кишкун А.А., Беганская Л.А. Клиническая лабораторная диагностика. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2021. 784 с.
7. Boden G., Chen X., Ruiz J., White J.V., Rossetti L. Mechanisms of fatty acid-induced inhibition of glucose uptake // J. Clin. Invest. 1994. Vol. 93. No. 6. P. 46.
DOI: 10.1172/JCI117252.
8. Schürfeld R., Baratashvili E., Würfel М., Blüher M., Stumvoll M., Tönjes A., Ebert T. Circulating acyl-CoA-binding protein/diazepam-binding inhibitor in gestational diabetes mellitus // Reprod Biol. Endocrinol. 2022. Vol. 21. No. 1. P. 96. DOI: 10.1186/s12958-023-01152-z.
9. Liu J., Song G., Meng T., Zhao G., Guo S. Weight retention at six weeks postpartum and the risk of gestational diabetes mellitus in a second pregnancy // BMC Pregnancy Childbirth, 2019. Vol. 19. No. 1. P, 272.
DOI: 10.1186/s12884-019-2423-3.
10. Napso T., Yong H.E.J., Lopez-Tello J., Sferruzzi-Perri A.N. The Role of Placental Hormones in Mediating Maternal Adaptations to Support Pregnancy and Lactation // Front Physiol. 2018. Vol. 9. P. 91. DOI: 10.3389/fphys.2018.01091.
11. Rodríguez-López M., Cruz-Lemini M., Valenzuela-Alcaraz B., Garcia-Otero L., Sitges M., Bijnens B., Gratacós E., Crispi F. Descriptive analysis of different phenotypes of cardiac remodeling in fetal growth restriction // Ultrasound Obstet Gynecol. 2017. Vol. 50. No. 2. P. 641-653. DOI: 10.1002/uog.17541.
12. Plows J.F., Stanley J.L., Baker P.N., Reynolds C.M., Vickers M.H. The Pathophysiology of Gestational Diabetes Mellitus // Int. J. Mol. Sci. 2018. Vol. 19. No. 11. P. 33-42. DOI: 10.3390/ijms19113342.
13. Bomba-Opon D., Wielgos M., Szymanska M., Bablok L. Effects of free fatty acids on the course of gestational diabetes mellitus // Neuro Endocrinol Lett. 2006. Vol. 27. No. 1. P. 277-280.
14. Sletner L., Jenum A.K., Yajnik C.S., Mørkrid K., Nakstad B., Rognerud-Jensen O.H., Birkeland K.I., Vangen S. Fetal growth trajectories in pregnancies of European and South Asian mothers with and without gestational diabetes, a population-based cohort study // PLoS One. 2017. P. 3.
DOI: 10.1371/journal.pone.0172946.
15. Nielsen J.H., Galsgaard E.D., Møldrup A., Friedrichsen B.N., Billestrup N., Hansen J.A., Lee Y.C., Carlsson C. Regulation of beta-cell mass by hormones and growth factors // Diabetes. 2001. Vol. 50. No. 1. P. 9-25. DOI: 10.2337/diabetes.50.2007.
16. Sorenson R.L., Brelje T.C. Adaptation of islets of Langerhans to pregnancy: beta-cell growth, enhanced insulin secretion and the role of lactogenic hormones // Horm Metab Res. 1997. Vol. 29. No. 6. P. 9-25. DOI: 10.1055/s-2007-979040.
17. Parsons J.A., Brelje T.C., Sorenson R.L. Adaptation of islets of Langerhans to pregnancy: increased islet cell proliferation and insulin secretion correlates with the onset of placental lactogen secretion // Endocrinology. 1992. Vol. 130. No. 3. P. 66. DOI: 10.1210/endo.130.3.1537300.
18. Negrato C.A., Gomes M.B. Historical facts of screening and diagnosing diabetes in pregnancy // Diabetol Metab Syndr. 2014. Vol. 6. No. 59. P. 5. DOI: 10.1186/1758-5996-5-22.
19. Lam K.S., Li D.F., Lauder I.J., Lee C.P., Kung A.W., Ma J.T. Prediction of persistent carbohydrate intolerance in patients with gestational diabetes // Diabetes Res Clin Pract. 1991. Vol. 12. No. 3. P. 181-186. DOI: 10.1016/0168-8227(91)90075-o.

Введение

Гестационный сахарный диабет (ГСД) – заболевание беременных женщин, которое характеризуется впервые выявленной гипергликемией и инсулинорезистентностью, но не соответствующее критериям сахарного диабета (СД). В настоящее время ГСД является серьезной проблемой, которая угрожает здоровью и жизни, как беременной женщины, так и плоду [1].

Цель исследования – изучение патофизиологических процессов, лежащих в основе развития ГСД, и влияние заболевания на организм беременной женщины и плода.

Материалы и методы исследования

Был проведён обзор и анализ литературы по выбранной теме за последние 34 года. При этом были использованы поисковая система «E-library», «Pubmed». Статьи, выбранные для рассмотрения и анализа содержали доказательную и клиническую базы по наиболее современным и актуальным данным.

Результаты исследования и их обсуждение

Впервые ГСД был описан Бенневицем в 1824 году в Германии, следующие случаи были зафиксированы в Соединенном Королевстве и США, где сообщалось о высокой смертности новорожденных у женщин с СД, который развивался во время беременности. До 1964 года ученые предполагали, что у женщин во время беременности развивается СД 2 типа. Однако, в 1909 году, Уильямс назвал данное заболевание – «транзиторная глюкозурия во время беременности». Он же изучил, лежащие в основе патологии, физиологические и патофизиологические механизмы развития [2].

Опираясь на статистические данные, ГСД в структуре эндокринных заболеваний, развивающихся во время беременности, занимает лидирующую позицию. Согласно данным исследования Международной диабетической федерации за 2021 год, распространенность данной патологии выросла с 2-4% до 7-22% [3], всего за 2021 год было зарегистрировано 21,1 млн (16,7%) случаев развития у беременных нарушений углеводного обмена, в том числе и ГСД, стоит отметить, что 1 из 6 новорожденных родился от матери, у которой во время беременности развился ГСД [4].

Большое значение в развитии ГСД имеет расовая принадлежность. Доказано, что распространенность ГСД в: Северной Африке – 15,2%, в Южной Африке – 10,8%, в Юго-Восточной Азии – 15%, в Южной и Центральной Америке – 11,2%, в России – 7%, в Европе – 6,1%, в странах Ближнего Востока – 15,7% (рис.1) [5].

Развитие ГСД в первом триместре беременности повышает вероятность самопроизвольного прерывания беременности, возникновения врожденных пороков мозговых структур, центральной нервной системы и сердца плода. При возникновении патологии на поздних сроках беременности у плода возможно развитие гиперинсулинемии, диабетической фетопатии и чрезмерный рост плода [6].

missing image file

Рис. 1. Распространенность гестационного сахарного диабета

missing image file

Рис. 2. Факторы риска развития гестационного сахарного диабета

У беременной женщины происходит развитие инсулинорезистентности, вследствие изменений в углеводном обмене, обусловленные секрецией гормонов. Фактором риска развития резистентности клеток к инсулину является увеличение веса во время или ещё до беременности. Ожирение обусловлено ускорением липолиза в организме женщины. Повышение уровня свободных жирных кислот, возникающее у матери усугубляет инсулинорезистентность за счет ингибирования поглощения глюкозы и стимуляции глюконеогенеза в печени (рис. 2) [7]. Повышенная инсулинорезистентность беременной женщины приводит к повышению уровня глюкозы после приема пищи и увеличению облегченной диффузии через плаценту, что приводит к большей доступности глюкозы для плода. Рост инсулинорезистентности приводит к тому, что тестирование на ГСД откладывается, обычно инсулинорезистентность приходится на середину второго и конец третьего триместра беременности [2].

При ожирении развивается инсулинорезистентность, в результате уменьшения количества рецепторов на поверхности клеток к инсулину. Это приводит к снижению эффектов инсулина. Происходит увеличение адипоцита в объеме, в связи с чем и уменьшается число рецепторов и снижение чувствительности жировой ткани к действию инсулина. Повышенный уровень секреции и пролиферации инсулина бета-клетками поджелудочной железы регулируется плацентарными гормонами, которые выделяются для роста плода. Снижение усвоения глюкозы, усиление глюконеогенеза в печени и гипергликемия во время беременности возникают вследствие роста резистентности мышечных и жировых клеток к инсулину, что приводит к развитию ГСД [8]. Данное патологическое состояние проявляется декомпенсацией бета-клеток поджелудочной железы, что приводит к снижению секреции инсулина [9]. Этот процесс сопровождается развитием гиперлипидемии, в результате развивается липотоксическое повреждение бета-клеток поджелудочной железы, а это ещё больше снижает выработку инсулина. Также снижение усвоения глюкозы, глюконеогенеза и гипергликемия могут развиваться в результате недостаточной гиперплазии бета-клеток поджелудочной железы [9, 10].

Увеличение инкретинов сопровождается стимуляцией секреции инсулина бета-клетками поджелудочной железы. К инкретинам, которые оказывают такое влияние, относятся гастроингибирующий пептид и глюкогоноподобный пептид-1. ГСД развивается при ненормальной секреции инкретинов. Их секреция увеличивается в результате активации компенсаторных процессов, которые направлены на противодействие резистентности к глюкогоноподобному пептиду-1 [11]. В норме, инкретины вырабатываются в ответ на поступление глюкозы и стимулируют работу бета-клеток поджелудочной железы. Эти вещества предотвращают чрезмерный рост плода, и обеспечивают компенсаторные функции организма [12].

missing image file

Рис. 3. Причины развития гестационного сахарного диабета

missing image file

Рис. 4. Диагностика нарушений углеводного обмена во время беременности

Выявлены генетические маркёры, в присутствии которых риск развития ГСД возрастает в несколько раз. К таким маркёрам относятся: гены, связанные с нарушением секреции инсулина – ген транскрипционного фактора 7, субъединица-1 циклинзависимой киназы типа 5, ген MT-DN1 [13]. Данные гены кодируют рецептор бета-катенина, который отвечает за регуляцию секреции проглюкагона. Функцией данного белка является регуляция созревания бета-клеток поджелудочной железы, а также секреция гранул инсулина в кровоток (рис. 3) [14].

Гены, регулирующие липидный обмен – ген, ассоциированный с жировой массой и ожирение; ген-энхансер белка трансдуцина; ген, регулирующий активность глюкозо-6-фосфатазы. Эти гены находятся в эпителии тонкой кишки, с их помощью происходит всасывание жиров. Помимо этого, гены ответственны за регуляцию потребления энергии, подавление липолиза [15]. Гены, связанные с дефектом действия инсулина и нарушением инсулинового сигнала – ген субстрата инсулинового рецептора СИР-1. Данный ген связан с дефектом действия инсулина и нарушением проведения инсулинового сигнала [16].

Основными микроэлементами, влияющими на развитие ГСД, являются магний и железо, витамин Д. С дефицитом магния связано развитие ожирения у беременных женщин. Механизмом развития является нарушение регуляции метаболизма глюкозы и инсулина, что влияет на активность тирозинкиназы рецептора инсулина, который регулирует транспорт глюкозы. В свою очередь дефицит железа стимулирует выработку воспалительных цитокинов, которые увеличивают инсулинорезистентность клеток. Недостаток витамина Д снижает секрецию инсулина, негативно влияет на липидный профиль, уровень глюкозы и С-пептида [17].

Во время беременности количество глюкозы крови должно находиться на более низком уровне в сравнении с не беременными женщинами. Такой уровень глюкозы поддерживается повышенной секрецией инсулина. Этот процесс направлен на адаптацию организма к своему новому состоянию. Количество секретируемого инсулина по сравнению с нормой увеличивается на 200-250%, только в этом случае уровень глюкозы остается в пределах нормы [18].

ГСД может проявляться клинически уже в первом триместре беременности, имитируя токсикоз. Пациентки могут жаловаться на ксеростомию, полидипсию, полиурию, изменения аппетита (как повышение, так и снижение), астению, кожный зуд, особенно в области промежности, увеличение массы тела, бессонницу. Также женщины отмечают учащение гнойничковых поражений кожи и фурункулёз. Если у женщины углеводный обмен был нарушен ещё до наступления беременности, то часто развиваются нарушения зрения, отёки нижних конечностей, снижение чувствительности нижних конечностей [19].

При постановке диагноза ГСД основные лечебные мероприятия направлены на модификацию образа жизни, а именно диетотерапия с полным исключением легко усваиваемых углеводов и ограничением жиров, а также физическая активность, интенсивность которой определяется сроком беременности. Необходим постоянный контроль уровня глюкозы в крови (рис. 4) [19].

Применение инсулина показано только при неэффективности диетотерапии и физических нагрузок в отношении нормализации уровня глюкозы в крови [9].

После родов, у женщин, которым был поставлен диагноз ГСД, проводится мониторинг уровня глюкозы в крови. Если цифры гликемии в норме, то рекомендуется проводить мониторинг 1 раз в год, при повышенном значении – исследование проводится каждые 3 месяца с дальнейшей консультацией специалиста. Также постоянному контролю подвергаются дети, мать которых во время родов перенесла ГСД [1].

Заключение

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что патогенез развития ГСД разнообразен и сложен. Активные методы профилактики, лечения и ранней диагностики могут быть разработаны на основании тщательных исследований молекулярно-генетических и эпигенетических механизмов развития нарушений углеводного обмена.


Библиографическая ссылка

Киселева А.Г., Ануфриева Е.И., Макеева А.В. ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ГЕСТАЦИОННОГО САХАРНОГО ДИАБЕТА // European Journal of Natural History. 2025. № 1. С. 10-14;
URL: https://world-science.ru/ru/article/view?id=34410 (дата обращения: 19.05.2025).