Вплив ожиріння матері на здоров’я плода

Відділ материнської фетальної медицини, лікарня Хелен Шнайдер для жінок

Медичний центр Рабіна, Медичний факультет Саклера, Університет Тель-Авіва

Петах-Тиква 49100 (Ізраїль)

Статті, пов’язані з "

Facebook
Twitter
LinkedIn
Електронна пошта

Анотація

Епідемія ожиріння є проблемою глобального значення, що суттєво впливає на здоров'я матері та плоду. Надмірна вага та ожиріння матері спричиняє ускладнення вагітності, такі як гестаційний діабет, гіпертонія та гестоз, і впливає на ріст плоду. Ожиріння матері забезпечує змінене генетичне, гормональне та біохімічне середовище для розвитку плоду/ембріона та впливає на ріст плоду та розвиток органів. Нащадки матерів, що страждають ожирінням, схильні до підвищеного ризику загибелі плода, вроджених аномалій та порушених моделей росту, що спричинює збільшення перинатальної смертності. Вплив ожиріння матері поширюється за межі внутрішньоутробного та новонародженого життя на дитинство, підлітковий та дорослий вік.

Епідемія ожиріння є проблемою глобального значення, що суттєво впливає на здоров'я матері та плоду. Це досягло позначки, коли 50% жінок дітородного віку мають або надлишкову вагу (ІМТ 25-29,9), або ожиріння (ІМТ> 30) [1]. Крім того, 15-20% жінок, які починають вагітність, страждають ожирінням [2,3 ], а 20-40% вагітних страждають від надмірного збільшення ваги під час вагітності [4].

Ожиріння матері є акушерським фактором ризику через його потенційні наслідки для матері та потомства. Надмірна вага та ожиріння матері спричиняє ускладнення вагітності, такі як гестаційний діабет, гіпертонія та гестоз, і впливає на ріст плоду. В результаті збільшення рівня ускладнень понад 50% випадків смертності під час вагітності, пологів або післяпологового періоду припадає на жінок, які страждають ожирінням або надмірною вагою [4].

Ожиріння також асоціюється з помітним збільшенням ускладнень плода/новонароджених, включаючи мертвонародження [5], смертність новонароджених, надходження в відділення інтенсивної терапії новонароджених, передчасні пологи та вроджені патології [6]. Нащадки матерів, що страждають ожирінням, також зазнають порушених моделей росту (як обмеження росту, так і надмірного зростання). Збільшення маси плоду та ожиріння при народженні збільшує макросомію та труднощі, пов'язані з пологами немовлят великого гестаційного віку. Це також має довгостроковий вплив на здоров’я новонароджених, дітей та дорослих.

Механізм дії ожиріння на ріст плода

Ожиріння матері впливає на зростаючий плід/ембріон кількома шляхами: генетичними, екологічними та різноманітною мережею взаємодій між ними. Точний механізм, за якого ожиріння опосередковує погані наслідки для здоров'я як матері, так і плода, далеко не ясний. Частинки головоломки складаються разом, включаючи знання, отримані в результаті епідеміологічних досліджень, експериментів на тваринах та моделей плаценти.

Ембріон успадковує заданий набір генів від обох батьків. Він спирається на це генетичне середовище для його подальшого розвитку та зростання. Загальногеномні дослідження асоціацій виявили кілька загальних генетичних варіантів, пов’язаних із високим ожирінням та ожирінням, кожен із слабкими ефектами [7]. Деякі із згаданих генів-кандидатів - це гени інсуліну, інсуліноподібного фактора росту та їх рецепторів, оскільки, як відомо, ці гормони впливають на ріст плоду та склад тіла [8]. Генетичний вплив ожиріння матері на дитину, що розвивається, не можна пояснити лише успадкуванням за даними набору генів за Менделевою моделлю. Діти повних матерів більше схильні до надмірної ваги або ожиріння, ніж діти повних батьків [9]. Це ілюструє ключову роль внутрішньоутробних станів у схильності до ожиріння, діабету 2 типу та серцево-судинних захворювань у нащадків. Епігенетичні процеси відіграють вирішальну роль у визначенні здоров’я плода, новонароджених та дорослих.

Плід, що розвивається, залежить від складної фето-материнської взаємодії. Ця хитромудра взаємодія залежать від кількох компонентів: надходження їжі в організм матері, механізми переносу плаценти та кровопостачання матки, які залежать від метаболічного та серцево-судинного стану матері.

Глюкоза вважалася основним метаболітом, який передає ефект ожиріння на плід, що розвивається. Повне населення страждає від підвищеного рівня глюкози в крові, резистентності до інсуліну та високих показників явного діабету. Повні жінки характеризуються значно вищим піковим значенням глюкози після їжі, підвищенням 1 та 2-годинного рівня глюкози після їжі, збільшенням часового інтервалу піку глюкози та значно нижчим середнім показником глюкози в крові протягом ночі [10]. Вважалося, що гіперглікемія матері під час вагітності є одним з найважливіших факторів прогнозування ускладнень вагітності серед населення з ожирінням. В даний час визнано, що інші материнські параметри, пов'язані з ожирінням та/або переїданням під час вагітності, також беруть участь, включаючи гіперглікемію та гіпертригліцеридемію. Змінене ендокринне середовище, пов’язане з ожирінням (підвищений рівень інсуліну, андрогенів та лептину) [11], також пов’язане з низкою порушень метаболізму у матері, таких як резистентність до інсуліну, діабет та підвищений артеріальний тиск [12], що все впливає на стан плода. -буття.

Ожиріння пов’язане з хронічним станом запалення [13,14] та чергуванням у гомеостазі цитокінів та адипокінів. Жирова тканина є активним ендокринним органом і джерелом прозапальних цитокінів (адипокінів), таких як адипонектин. Адипонектин вважається важливим у підвищенні чутливості до інсуліну та стимулюванні засвоєння глюкози в скелетних м'язах. Під час вагітності це впливає на плацентарний перенос поживних речовин та стимулювання плацентарного інсуліну амінокислотами. Вагітні жінки, які страждають ожирінням, демонструють низький рівень адипонектину в крові. Низький рівень адипонектину пов'язаний із збільшенням росту плода [15]. Крім того, на моделях на тваринах введення адипонектину викликає зниження регуляції активності та експресії ключових плацентарних транспортерів поживних речовин. Адипонектин також зв'язується з рецептором адипонектину-2 на клітині трофобласта і активує p38 MAPK та PPAR-α, що інгібує сигнальний шлях інсулін/IGF-1. Тому не дивно, що адипонектин в сироватці крові матері матері обернено корелює із зростанням плода протягом усього діапазону ваги при народженні.

Особи, які страждають ожирінням, демонструють високий рівень глюкози та вільних жирних кислот у плазмі крові. "Прискорене голодування" вагітності (мається на увазі збільшення кетозу, що спостерігається у вагітних), відповідає за зниження здатності інсуліну придушувати ліполіз у вагітних. Це спричиняє подальше підвищення рівня холестерину та вільних жирних кислот у крові у два-три рази із настанням терміну вагітності [16]. Високий рівень тригліцеридів у матері (які не легко переносяться через плаценту) змінює активність плацентарних ліпаз і збільшує плацентарний перенос метаболітів, які зберігаються як жирові відкладення плода [17]. Окислені ліпіди можуть бути цитотоксичними та впливати на експресію генів, діючи як ліганди для ядерних рецепторів [18]. Вони також можуть впливати на дородовий розвиток органів та впливати на постнатальну реакцію на подразники навколишнього середовища. Крім того, внутрішньоутробний вплив високих рівнів ліпідів, які діють як активатори транскрипції, так і сигнальні молекули, може спричинити епігенетичні зміни в генах ліпідочутливості та метаболізму [19]. Це може опосередковувати епігенетичні зміни у нащадків матерів із ожирінням, які спричиняють ожиріння у нащадків.

Ожиріння також було пов'язано із специфічними для тканин змінами функції мітохондрій та підвищеною продукцією активних форм кисню, що призводить до посилення окисного стресу [20]. Поєднання надлишку жирних кислот та окисного стресу призводить до утворення окислених ліпідів. Окислені ліпіди можуть інгібувати інвазію трофобластів і впливати на розвиток плаценти, ліпідний обмін та ліпідний транспорт [18] - що може пояснити деякі несприятливі наслідки вагітності, пов'язані з ожирінням, такі як гестоз.

Інші зміни, пов'язані з ожирінням матері, також можуть призвести до змін у розвитку або функції плаценти. Наприклад, ожиріння матері пов’язане зі зменшенням проліферації ворсинок плаценти та апоптозу, що може збільшити сприйнятливість до несприятливих наслідків вагітності [21]. Моделі тварин дозволяють припустити, що дієта з високим вмістом жиру протягом усього життя змінює васкуляризацію плаценти, що спричинює збільшення плацентарної гіпоксії та окисного стресу. У цій моделі наслідками таких змін плаценти було збільшення мертвонароджених, зменшення маси тіла при народженні та виживання новонароджених [22]. Епідеміологічні дослідження також продемонстрували кореляцію між метаболічним синдромом матері та дисфункцією плаценти [23].

Сироваткові концентрації лептину позитивно пов’язані з запасами жиру в організмі [24]. Ожиріння матері супроводжується гіперлептинемією матері та резистентністю до плацентарного лептину, що сприяє чергуванню функції плаценти та переносу амінокислот [25]. Амінокислоти також стимулюють секрецію інсуліну, тому збільшення трансплацентарного переносу амінокислот сприяє гіперінсулінемічному стану плода. IGF-1: Співвідношення IGFBP3 і рівень лептину вищі в пуповинній крові у великих на сьогоднішній день плодів. Більш високий коефіцієнт IGF-1: IGFBP3 може свідчити про більшу кількість незв'язаного IGF-1, що спричиняє посилений ріст плода [26]. Ось кілька прикладів процесів, які діють у поєднанні, щоб викликати чисте збільшення доступної енергії та `` будівельних блоків '' для плода, і це в поєднанні з гіперінсулінемічним станом може пояснити збільшення кількості немовлят великого для гестаційного віку, що спостерігаються у жінок із ожирінням. . Існує кілька доказів того, що ожиріння матері також впливає на внутрішньоутробне середовище, змінюючи регуляцію апетиту, насичення та дозрівання адипоцитів у плода [27]. У нащадків щурів, яких під час вагітності годували дієтами з високим вмістом жиру, спостерігається постнатальна гіперфагія [28]. Ці нащадки також продовжували споживати більше і підтримувати більшу масу тіла, ніж контролі, таким чином підтримуючи свій "фенотип ожиріння".

Таким чином, зловмисний ефект ожиріння на ріст та розвиток ембріона/плода є глибоким та очевидним протягом усієї вагітності.

Рання вагітність

Метваллі та ін. [29], у мета-аналізі, що включав 12 досліджень, встановлено, що жінки з ІМТ ≥30 мали підвищений ризик викидня порівняно з жінками з нормальним ІМТ [коефіцієнт шансів (ОР), 1,89; 95% довірчий інтервал (ДІ), 1,14-3,13]. Цей надлишковий ризик викидня у людей із надмірною вагою та ожирінням не пояснюється збільшенням ембріональної анеуплоїдії [30]. Ожиріння може збільшити рівень втрати вагітності на ранніх термінах за механізму, який не залежить від функції ооцитів або яєчників, а навпаки, ендометрія або плаценти. Bellver та співавт. [31] продемонстрували, що жінки з ожирінням та надмірною вагою, які отримували донорські яйця, не відрізнялися від жінок, які не страждають ожирінням, за показниками імплантації та вагітності, але продемонстрували зниження рівня тривалості вагітності, пов’язаного з ІМТ. Несприятливе гормональне середовище, характерне для ожиріння матері в поєднанні з хронічним запальним станом, пов’язаним із надлишком жирової тканини, може бути основним механізмом. Дані спостережень [32] припускають, що зменшення ваги може зменшити частоту викиднів у людей із ожирінням.

Ожиріння матері також пов'язане з підвищеним ризиком розвитку двояйцевого побратиму. Редді та ін. [33] провів аналіз 51 783 вагітності (561 близнюк) у рамках спільного перинатального проекту. Вони виявили, що частота виникнення дизиготних близнюків у жінок з ІМТ ≥30 становила 1,1% порівняно з 0,5% у жінок, у яких ІМТ становив 90 кг), а у 25% жінок, які перенесли дистоцію плеча, надмірне збільшення маси тіла (> 20 кг). Інші [62] виявили, що у 5% жінок із надзвичайною ожирінням (понад 250 фунтів) було виявлено дистоцію плечей. У жінок з ожирінням, які не страждають на діабет, які виношували плоди, вага яких, за оцінками, була в межах норми, не було підвищеного ризику дистоції плеча [63]. Питання ще більше ускладнюється зниженою здатністю точно оцінювати вагу плода у верхніх крайніх межах кривої росту, з помилками, що перевищують 10% маси тіла при народженні, зокрема на основі неоптимальної візуалізації [64,35]. Це ставить під загрозу здатність клініцистів консультувати пацієнтів із ожирінням щодо таких питань, як робочий стан, наприклад, бажаний спосіб пологів.

У новонароджених, що народилися від ожиріння жінок, рівень вищих показників за шкалою Апгар є вищим, ніж у жінок із нормальною вагою [47,65,66]. З огляду на вищезазначений більш високий рівень ускладнень, пов’язаних із пологами, не дивно, що після пологів новонароджені жінки, що страждають ожирінням, відзначають збільшення кількості новонароджених у відділеннях інтенсивної терапії новонароджених із такими ускладненнями, як травма новонароджених та потреба в інкубаторі [67]. Ожиріння матері пов’язане з підвищеним загальним ризиком дитячої смерті, головним чином смертю новонароджених, пов’язаною з ускладненнями вагітності або передчасними пологами [68].

Мета-аналіз, що включає 9 досліджень Чу та співавт. [69], описували підвищений ризик мертвонародження серед ожиріння. АБО для мертвонароджених становив 1,47 (95% ДІ, 1,08-1,94) для жінок із надмірною вагою та 2,07 (95% ДІ, 1,59-2,74) для вагітних із ожирінням, порівняно з вагітними з нормальною вагою. Передбачається, що збільшення кількості мертвонароджених у жінок із ожирінням відбувається через прискорений ріст плода, викликаний фетальною гіперінсулінемією та надлишковим припливом поживних речовин, у поєднанні з матково-плацентарною недостатністю, що може призвести до гіпоксії плода та смерті.

Надмірна вага та ожиріння матері є найважливішими потенційно модифікуючими факторами ризику мертвонародження в країнах із високим рівнем доходу. Кількість мертвонароджених, які приписуються ожирінню, у країнах з високим рівнем доходу становить близько 8064 щороку [70]. Впровадження доплідного догляду, рутинне зважування під час першого дородового відвідування, індивідуальний план догляду за вагітністю, включаючи консультування дієтолога (фізичні вправи та дієта), потенційно можуть зменшити ці фактори ризику [71].

Вплив на все життя

Деякі дослідження також припускають, що діти, які зазнали вагітності, ускладненої метаболічними станами, такими як діабет, гіпертонія та ожиріння, показали підвищений ризик порушень нервового розвитку, розладів спектру аутизму та затримки розвитку [77], хоча інтерпретація даних обмежена відсутністю інформація про потенційні незручності.

Перегодовування матері та/або ожиріння під час вагітності завдає дитині, що розвивається, долі надмірної ваги в подальшому житті, створюючи тим самим порочне коло епідемічних масштабів. Однак цей механізм не є «perpetuum mobile». Повним жінкам та медичним працівникам під силу відмовитись від епідемії ожиріння. Обмеження у харчуванні та втрата ваги до вагітності - це перевірені стратегії покращення стану здоров’я немовлят. Вагітність після баріатричної операції рідше ускладнюється гестаційним цукровим діабетом, гіпертонією, прееклампсією та макросомією, ніж вагітність жінок із ожирінням, які не перенесли таких операцій [78,79,80]. Баріатрична хірургія до запланованої вагітності є найкращою стратегією зменшення ускладнень, пов’язаних з ожирінням для матері та дитини. При незапланованій вагітності контрольований або мінімальний приріст ваги під час вагітності може також пом'якшити вплив ожиріння та мати суттєвий позитивний вплив на результат вагітності. Вагітність також забезпечує "вікно можливостей", коли жінки, що страждають ожирінням, є більш сприйнятливими до втручань у спосіб життя, таких як дієта та фізичні вправи, що дозволяє втручатися медичним працівникам.