Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1 Роль грелина, лептина и гормонов роста в развитии и функционировании репродуктивной системы женщины 10
1.2 Роль грелина, лептина и гормонов роста в регуляции имплантации 15
1.3 Влияние лептина на инвазию трофобласта и рост плаценты 17
1.4 Грелин, лептин и гормоны роста в регуляции развития плаценты и функционирования системы мать-плацента-плод 20
1.4.1 Роль лептина в развитии осложнений беременности 23
1.5 Грелин, лептин и гормоны роста на завершающих этапах развития плода 24
Глава 2. Материал и методы исследования 28
Глава 3. Результаты исследования 32
3.1 Исследование содержания инсулиноподобного фактора роста - 1,
соматотропина, грелина, лептина и инсулина в крови небеременных женщин 32
3.2 Изучение концентрации инсулиноподобного фактора роста — 1, соматотропина, грелина, лептина и инсулина в крови матери в период со второй по восьмую неделю развития эмбриона 36
3.3 Изучение концентрации инсулиноподобного фактора роста — 1, соматотропина, грелина, лептина и инсулина в крови матери в период с тринадцатой по двадцатую неделю развития эмбриона 42
3.4 Изучение концентрации инсулиноподобного фактора роста — 1, соматотропина, грелина, лептина и инсулина в крови матери на 36-38 неделе
развития плода 49
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 54
4.1 Динамика показателей грелина, лептина, ИФР-1, СТГ и инсулина при нормальном развитии эмбриона и плода 54
4.1.1 Инсулиноподобный фактор роста— 1 54
4.1.2 Грелин 57
4.1.3 Лептин и инсулин 62
4.1.4 Соматотропний гормон 70
4.1.5 Соотношение концентраций грелина и лептина
4.2 Исследование изменения концентрации ИФР-1, СТГ, грелина, лептина и инсулина в крови беременных при гибели эмбриона и развития на фоне нарушений работы системы мать-плацента-плод 74
4.3 Соотношение концентрации ИФР-1, СТГ, грелина, лептина и инсулина в крови матери и новорожденного 80
Заключение 84
Выводы 86
Практические рекомендации 87
Список использованной литературы
- Роль грелина, лептина и гормонов роста в регуляции имплантации
- Грелин, лептин и гормоны роста на завершающих этапах развития плода
- Изучение концентрации инсулиноподобного фактора роста — 1, соматотропина, грелина, лептина и инсулина в крови матери в период с тринадцатой по двадцатую неделю развития эмбриона
- Соотношение концентраций грелина и лептина
Введение к работе
Актуальность проблемы. Ведущую роль в интеграции процессов роста и клеточной дифференцировки в онтогенезе играет система гормона роста. После открытия в 1999 г грелина и его регуляторных функций было сформировано четкое представление о месте грелина в гипоталамо-гипофизарной оси (Kojima M., 1999). Далее в широком ряде работ рассматривались многочисленные эффекты грелина при разных функциональных состояниях организма, в том числе и при беременности. В большинстве случаев авторы рассматривали беременность, протекающую на фоне соматических патологий, например сахарного диабета, ожирения и других, или проводили исследования на небольшом клиническом материале (Крапивина Н.А., 2007, Fuglsang J., 2005).
Остается открытым вопрос о референсных значениях концентрации грелина в крови матери во время эмбрионального развития человека. Существуют единичные данные о содержании грелина и факторов роста на том или ином сроке гестации, но систематизированные исследования динамики гормонов роста и энергетического баланса не проводились. Для российской популяции практически отсутствуют данные о динамике содержания грелина, лептина и гормонов роста при беременности в норме.
Поскольку в литературе имеется мало работ, посвященных комплексному изучению грелина, лептина и гормонов роста в процессе эмбриогенеза, актуальным представляется изучение их регуляторных функций в процессе развития т.к. именно грелин и лептин, возможно, выполняют роль связующего звена между процессами питания и формирования и функционирования репродуктивной системы человека, а также развитием эмбриона и плода.
Цель работы – изучение динамики концентраций грелина, лептина и гормонов роста в крови материна последовательных стадиях эмбриогенеза человека при нормальном развитии и при спонтанной гибели эмбриона, а также при функциональных состояниях, угрожающих жизни плода.
Задачи исследования:
-
Изучить концентрации соматотропного гормона, инсулиноподобного фактора роста, грелина, лептина и инсулина в крови беременных женщин на разных этапах эмбрионального развития в норме.
-
Проанализировать изменения в содержании исследуемых гормонов в крови беременных при спонтанной гибели эмбриона в первом триместре.
-
Изучить содержание грелина, лептина, соматотропина, инсулина и инсулиноподобного фактора роста – 1 в сыворотке крови женщин с истинной угрозой потери плода.
-
Проанализировать соотношение концентраций соматотропного гормона, инсулиноподобного фактора роста, грелина, лептина и инсулина у матери и плода.
-
Определить диагностическую значимость исследуемых молекулярных маркеров для оценки эмбрионального развития.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное изучение факторов депонирования и мобилизации энергетических субстратов – грелина, лептина и инсулина, и гормонов роста – соматотропного гормона и инсулиноподобного фактора роста – 1 в крови матери на протяжении всего периода эмбрионального развития человека. Впервые для российской популяции установлены рефренсные нормы содержания грелина в плазме крови для здоровых небеременных женщин в зависимости от фазы менструального цикла и для женщин на разных сроках гестации. Впервые показано снижение уровня грелина, гормонов роста, инсулиноподобного фактора роста – 1 и повышения концентрации инсулина в крови матери при истинной угрозе потери плода.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
При нормальном эмбриональном развитии человека концентрация грелина и лептина в крови матери постепенно нарастает на протяжении всего периода гестации при сохранении неизменным соотношения грелин / лептин.
-
При гибели эмбриона на сроке до 8 недель развития в крови матери не происходит изменений в содержании грелина, лептина, соматотропина, инсулиноподобного фактора роста – 1 и инсулина.
-
При истинной угрозе прерывания беременности на 16-20 неделе развития плода происходит снижение уровня грелина, гормона роста, инсулиноподобного фактора роста – 1 и повышение концентрации инсулина.
-
Сохранение постоянным соотношения грелина и лептина в крови матери является важным условием для нормального развития эмбриона и плода.
-
Во время эмбрионального развития человека в крови матери наблюдается изменение регуляционных взаимосвязей в системе грелин-соматотропин-инсулиноподобный фактор роста – 1.
Теоретическое и практическое значение работы. В общетеоретическом плане, выполненная работа расширяет существующие представления о роли грелина, лептина и гормонов роста в обеспечении нормального эмбриогенеза человека, в частности процессов имплантации бластоцисты и развития плаценты. Полученные результаты показывают изменения в концентрациях и корреляции содержания изучаемых гормонов при развитии патологических состояний, связанных с нарушением имплантации и плацентации. Данные, представленные в работе, позволяют, как количественно, так и качественно, оценить отношение грелин / лептин как прогностический маркер в оценке развития плода. Результаты работы расширяют представления о биохимических процессах в ходе эмбрионального развития человека и открывают новые перспективы их практического применения в пренатальной диагностике плода.
Полученные в работе данные используются при чтении лекций на кафедре генетики факультета биологических наук Южного федерального университета в спецкурсах «Эмбриология человека», «Предиктивная медицина», «Медико-генетическое консультирование», «Биология индивидуального развития», а так же в практической деятельности клинико-диагностической лаборатории ЗАО «Наука», г. Ростов-на-Дону.
Работа выполнена в рамках тематического плана Минобрнауки России единого заказ наряда НИИ биологии ЮФУ на оборудовании Центра коллективного пользования «Высокие технологии» и Центра коллективного пользования «Биотехнология, биомедицина, и экологический мониторинг», и в рамках гранта Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России 2009-2012» по теме «Разработка технологии мониторинга репродуктивной функции человека и развития плода с использованием новых геномных и постгеномных маркеров», государственный контракт № 02.740.11.0501 от 18.11.2009 г.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине» (г. Санкт-Петербург, 23-26 ноября 2010 г.); на научной конференции Ростовского общества генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова (г. Ростов-на-Дону, 7 февраля 2011 г.); на XLIX Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (г. Новосибирск, 16-20 апреля 2011 г.); на всероссийской научной конференции «Модернизация науки и образования» (г. Махачкала, 26-27 апреля 2011 г.); на 65-й итоговой научной конференции молодых ученых РостГМУ с международным участием (г. Ростов-на-Дону,22 апреля 2011 г.); на IV Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биотехнологии, нанотехнологии и медицины» (г. Ростов-на-Дону, 22-25 сентября 201 1г.); на XV научно-практическом форуме «Национальные дни лабораторной медицины России – 2011» (г. Москва, 4-6 октября 2011 г.).
Публикация результатов исследования. По теме диссертационного исследования опубликовано 11 работ, в том числе 3 из них в периодических изданиях из перечня ведущих рецензируемых журналов, утвержденных ВАК Министерства образования и науки России и рекомендованных для публикации основных научных результатов диссертации на соискание искомой ученой степени.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 119 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования, обсуждения результатов исследования, заключения, выводов, списка использованной литературы, включающего 41 отечественных и 238 зарубежных источника. Работа содержит 18 таблиц, иллюстрирована 30 рисунками.
Роль грелина, лептина и гормонов роста в регуляции имплантации
Рецептор грелина, как и его м-РНК, обнаружена в моруле и в эмбриональных тканях (Lorenzi Т., 2009). Экспрессия грелина была обнаружена в эндометрии и в большей степени в децидуализированном эндометрии, как и экспрессия рецептора секреции гормона роста (ГР). Это позволяет сделать вывод о возможной паракринной или аутокринной роли гормона в процессе эмбриональной имплантации (Tanaka Т., 2003, Korbonits М., 2004).
В 2007 году была проведена первая работа по детальному изучению экспрессии грелина в эндометрии здоровых женщин по фазам менструального цикла. В ходе исследования установлено, что м-РНК и пептид грелина наиболее активно синтезируется в железистых эпителиальных клетках эндометрия в секреторную фазу цикла, т.е. в момент «окна имплантации» (Tawadros N., 2007, Minici F., 2007).
Грелин оказывает расслабляющее действие на миометрий матки, что также является одним из условий имплантации и сохранения беременности (O Brien М., 2010).
Экспериментальное исследование имплантации у мышей показало, что при пересадке эмбрионов дикого типа в матку самки, перенесшей дефицит грелина в эмбриональном развитии, успешная имплантация наблюдается лишь в 40% случаев по сравнению с нормой (Martin J.R., 2011, Nakahara К., 2006).
Экспрессия м-РНК лептина обнаруживается в бластоцисте человека, при этом концентрация лептина в питательной среде с нормально развивающимися бластоцистами человека повышена по сравнению с нарушениями эмбриогенеза (Cervero А., 2005). Участие лептина в регуляции взаимодействий бластоцисты и эндометрия подтверждается тем, что рецептор лептина экспрессируется в децидуальных клетках материнской части плаценты, а эндометрий матки является мишенью для действия лептина (Henson М.С., 2006, Gorska Е., 2010). Лептин обеспечивает клеточную пролиферацию и выживаемость клеток трофобласта (Magarinos М.Р., 2007). В условиях эксперимента на мышах показано, что имплантация нарушается при внутриматочном введении антител к лептину (Schulz L.C., 2004). Концентрация лептина в фолликулярной жидкости и крови человека не может служить прогностическим маркером в оценке успешности процедуры экстракорпорального оплодотворения (Asimakopoulos В., 2009, Takikawa S., 2010). Тем не менее, концентрация лептина в сыворотке крови и фолликулярной жидкости коррелирует с физиологическими характеристиками преимплантационных зародышей человека (Anifandis G., 2005). В широком ряде работ была изучена информативность использования лептина в качестве биомаркера нарушений эмбриогенеза, на сегодняшний день однозначно показано только повышение лептина в крови матери при гестозе и гипоксии плода (Makrydimas G., 2005, Sagawa N., 2002, Tommaselli G.A., 2006).
Считается, что ИФР - 1 способствует митотическому действию эстрадиола (Е2) на эндометрий. Было показано, что влияние ИФР ИФР-связывающих белков на зародышевое развитие начинается еще до имплантации. Таким образом, эти факторы играют существенную роль в подготовке и в процессе имплантации. Вероятно, ИФР и ИФР-связывающие белки участвуют в межклеточных взаимодействиях между зародышевым трофобластом и материнскими децидуальными клетками при развитии плаценты и / или ее функционировании (Forbes К., 2008а, Forbes К., 2008b, Jones J.I., 1995).
Ген лептина экспрессируется в эндотелиальных клетках ворсинок, которые находятся в непосредственном контакте с кровью плода. мРНК лептина человека и сам белок локализованы в синцитиотрофобласте в материнской части плаценты и их экспрессия сопоставима со сходным процессом в жировой ткани (Bajoriaa R., 2002, Asahara N., 2011). Содержание плацентарного лептина повышается с увеличением гестационного срока и положительно коррелирует с концентрациями эстрадиола и р"-ХГЧ (Coya R., 2006). В первом триместре секреция лептина в ворсинах хориона в 50 раз выше, чем в момент родоразрешения, больее того она усиливается Ил-1а, эстрадиолом и Ил-6. Концентрация лептина плазмы заметно увеличена у пациентов, страдающих пузырным заносом, хориокарциномой и быстро снижается после хирургического вмешательства или лечения химиотерапией. В культуре первичных клеток амниона лептин также синтезируется, указывая на то, что амнион является потенциальным источником лептина в амниотической жидкости (Bajoriaa R., 2002, Sanchez-Jimenez F., 2011).
Грелин, лептин и гормоны роста на завершающих этапах развития плода
Результаты исследования содержания ИФР-1, СТГ, грелина, лептина и инсулина в объединенной группе женщин на 4-10 неделях беременности по сравнению с показателями у небеременных женщин приведены в таблице 6. В первом триместре беременности концентрация ИФР-1 в сыворотке крови составила 149,79±11,93 нг/мл, при этом исследуемый показатель варьировал от 78,54 до 272,56 нг/мл. Среднее значение концентрации инсулина составило 9,0±0,85 мкМЕ/мл, минимальное зарегистрированное значение — 3,93 мкМЕ/мл, максимальное — 21,51 мкМЕ/мл.
Уровень лептина в сыворотке крови составил 15,25±2,78 нг/мл, показатель варьировал в пределах от 2,12 до 46,53 нг/мл. Гормон роста обнаруживался в сыворотке крови беременных женщин в концентрации 2,14±0,31 нг/мл, минимальное зарегистрированное значение составило 0,26 нг/мл, максимальное — 5,33 нг/мл.
Концентрация грелина в плазме крови составила 0,3±0,03 нг/мл, показатель колебался в пределах от 0,08 нг/мл до 0,66 нг/мл. Рассчитанное соотношение грелин/лептин составило 0,039±0,006, минимальное зафиксированное значение — 0,006, максимальное — 0,11.
Из всех изученных показателей только уровень инсулиноподобного фактора роста был повышен на 28% (р=0,015) по сравнению с группой небеременных женщин. Концентрации гормона роста, грелина, лептина и инсулина в первом триместре беременности не отличались от концентраций в крови небеременных женщин (Рымашевский А.Н., 2011, Бутенко Е.В., 2011).
Результаты анализа корреляционных зависимостей представлены в таблице 7. Обнаружена умеренная корреляция концентрации лептина в сыворотке крови с весом и индексом массы тела женщин, коэффициент корреляции лептина с весом составил 0,68 (р=0,001), с ИМТ - 0,73 (р 0,001). Выявлена умеренная положительная корреляция инсулина с весом (0,5 при р=0,02) и ИМТ женщин (0,54 при р=0,012). Также наблюдалась сильная корреляция концентраций лептина и инсулина между собой, коэффициент составил 0,75 (р 0,001). Важно отметить, что в отличие от группы небеременных женщин, в группе беременных на 4-10 неделе гестации не выявлены корреляции между содержанием СТГ и грелина.
Далее была поставлена задача изучить концентрации гормонов роста и трофики в крови матери в состояниях, связанных с нарушениями развития эмбриона и функционирования хориона, приводящих к прекращению беременности. В группу обследуемых вошли женщины с самопроизвольным абортом раннего срока и с неразвивающейся беременностью на сроке до 10 недель гестации. Результаты представлены в таблице 8.
В ходе исследования изменения в концентрациях гормона роста, грелина и инсулина выявлено не было. Среднее значение концентрации СТГ при физиологическом течении беременности составило 2,14±0,31 нг/мл, а при прекращении развития эмбриона — 2,08±0,34 нг/мл, грелина — 0,29±0,02 и 0,33±0,02 нг/мл соответственно, при этом статистический анализ показал, что различия недостоверны. В группе женщин с прекращением беременности, как и в группе физиологического течения беременности и в группе небеременных, наблюдалась сильная положительная корреляция концентрации лептина с весом женщины (0,824 при р 0,001) и с ИМТ (0,705 при р=0,005). Но, в отличие от групп физиологического течения беременности и небеременных, отсутствовала корреляция инсулина с весом и индексом массы тела, в то время, как наблюдалась умеренная отрицательная корреляция концентрации соматотропного гормона и веса беременной женщины (-0,53 при р 0,05). Результаты представлены в таблице 9.
Так как самоаборт и неразвивающаяся беременность имеют различную этиологию, а так же различную картину нарушений в эндометрии и миометрии матки, были проанализированы группы женщин с установленным диагнозом «самоаборт» и «неразвивающаяся беременность» (Sierra S., 2006, Stephenson M.D., 2006, Toth В., 2010). Результаты представлены в таблице 10. Как видно из таблицы, отличия средних значений на уровне значимости 0,05 выявлены только для концентрации грелина в плазме крови.
Второй триместр беременности характеризуется наиболее быстрыми темпами роста плода, также в этот период происходит формирование и рост плаценты. По литературным данным, именно начиная со второго триместра наблюдаются значительные изменения в физиологических процессах, включая и гормональную регуляцию, а также увеличивается количество потребляемых и запасаемых питательных веществ, наступает анаболитическая фаза беременности (Гмошинская, Конь, 2010). Таким образом, следует ожидать изменения в системе гормональной регуляции роста и питания (Sagawa N., 2002, Toth В., 2009). В связи с этим задача раздела - изучить концентрации инсулиноподобного фактора роста — I, соматотропина, грелина, лептина и инсулина в крови матери в период с тринадцатой по двадцатую неделю развития эмбриона при физиологическом течении беременности и при истинной угрозе потери плода.
На 15-17 неделях гестации концентрация ИФР-1 в сыворотке крови составила 104,9±5,06 нг/мл, при этом исследуемый показатель варьировал от 52,2 до 201,2 нг/мл. Среднее значение концентрации инсулина составило 8,7±0,48 мкМЕ/мл, минимальное зарегистрированное значение — 2,8 мкМЕ/мл, максимальное — 20,7 мкМЕ/мл. Уровень лептина в сыворотке крови составил 14,8±1,65 нг/мл, показатель варьировал в пределах от 2,1 до 49,9 нг/мл.
Гормон роста обнаруживался в сыворотке крови беременных женщин в концентрации 2,9±0,26 нг/мл, минимальное зарегистрированное значение составило 0,7 нг/мл, максимальное — 7,6 нг/мл.
Концентрация грелина в плазме крови составила 0,33±0,029 нг/мл, показатель колебался в пределах от 0,1 нг/мл до 1,1 нг/мл. Рассчитанное соотношение грелин/лептин составило 0,038±0,007, минимальное зафиксированное значение — 0,004, максимальное — 0,217.
Изменения содержания ИФР-1, СТГ, грелина, лептина и инсулина в крови матери в процессе развития беременности представлены на рисунках 10-12. Уровень инсулиноподобного фактора роста - 1 на 15-17 неделе гестации снижен по сравнению с первым триместром беременности на 26% (р=0,006), приближаясь к значениям, характерным для небеременных женщин. На 60% (р=0,015) по сравнению с небеременными возрастает концентрация лептина, в то время как концентрация инсулина снижается на 17% (р=0,05). Несмотря на изменения средних значений показателей, рассчитанные референтные пределы для 15-17 недели гестации не отличаются от референтных интервалов небеременных женщин.
На сроке 18-22 недели концентрация ИФР-1 вновь повышается, достигая значений, характерных для 1 триместра беременности. Остальные показатели не обнаруживают отличий от значений 15-17 недели при р 0,05. Изменения концентраций грелина, лептина, ИФР-1, соматотропина и инсулина в течение первой половины беременности представлены на рисунках 10-12 (Бутенко Е.В., 2011).
Изучение концентрации инсулиноподобного фактора роста — 1, соматотропина, грелина, лептина и инсулина в крови матери в период с тринадцатой по двадцатую неделю развития эмбриона
Изучение концентрации лептина в сыворотке крови в группе здоровых, небеременных женщин показало, что между фолликулярной и лютеиновой фазой менструального цикла отсутствуют различия в уровне лептина в крови при р 0,05. Хотя по данным других исследователей секреция лептина постепенно нарастает в ходе менструального цикла, достигая пика в лютеиновую фазу (Hardie L., 1997, Einollahi N., 2010). В норме наблюдается согласованность секреции лептина и лютеинизирующего гормона гипофиза (Чубриева С.Ю., 2008). Мы наблюдали лишь незначительное повышение среднего значения концентрации лептина в сыворотке в лютеиновую фазу цикла (р 0,7).
В нашем исследовании мы наблюдали прирост концентрации лептина в крови беременных на протяжении всего периода гестации. У беременных женщин концентрация лептина выше, чем у небеременных. Динамика концентрации лептина при беременности представлена на рисунке 18.
Единовременные обследования группы пациентов показывают, что пик концентрации лептина приходится на второй триместр беременности и остается повышенным вплоть до момента родов. Тем не менее, длительное повторное обследование позволяет предположить, что вслед за ростом в середине срока концентрация лептина снижается непосредственно перед родами. Повышение уровня лептина обусловлено как ростом концентрации свооодного лептина, так и изменением концентрации лептин-связывающих белков (Castellucci М., 2000).
Динамика концентрации лептина в крови матери в течение нормального эмбрионального развития человека.
Лептин секретируется зародышевыми тканями сердца, костной ткани, клетками амниона и трофобластом. Предполагается, что концентрация лептина играет роль физиологического сигнала о достаточности энергетических ресурсов организма для выполнения репродуктивной функции и влияет на стероидогенез в яичниках. При раннем токсикозе концентрация лептина достоверно увеличивается (Игнатко И.В., 2008).
Во время эмбрионального развития человека в организме матери развивается физиологическая лептинрезистентность. Несмотря на увеличение уровня лептина масса тела и жировой ткани беременной продолжает возрастать (Hardie L., 1997, Чубриева С.Ю., 2008).
Существует связь между уровнем лептина, пищевым поведением и репродуктивной функцией человека. В работе Артымук с соавторами (Артымук Н.В., 2010) было проведено исследование 163 женщин с различной степенью развития жировой ткани, а также с разными типами пищевого поведения. При ожирении выявлена прямая корреляция между содержанием лептина в сыворотке крови и степенью выраженности ограничительного пищевого поведения. Наиболее высокая частота расстройств в репродуктивной системе выявлена при ограничительном типе пищевого поведения (Артымук Н.В., 2010).
Причины и функциональная роль повышенного высвобождения лептина во время беременности остаются невыясненными. Высокие концентрации циркулирующего лептина во время беременности могут быть результатом повышенного плацентарного синтеза, увеличенной секреции в жировой ткани, или могут быть связаны с низким уровнем сывороточных связывающих белков (Ob-Re изоформа). У человека повышенные концентрации лептина у матери имеют плацентарное происхождение, по крайней мере, по трем причинам. Во-первых, отмечается резкое снижение концентрации лептина у матери до уровней, существовавших до беременности, сразу же после отделения плаценты в момент родов. Во-вторых, отсутствует корреляция между изменениями концентрации лептина и ИМТ матери, и, наконец, повышение концентрации лептина у беременной предшествует увеличению массы жировой ткани. Тем не менее, гестационные гормоны, такие как Р-ХГЧ и эстроген, могут также способствовать материнской гиперлептинемии (Bajoriaa R., 2002).
Физиологическая роль материнского лептина во время беременности остается неизвестной. Беременность является гиперметаболическим состоянием, сопровождающимся увеличением уровня материнского веса и жировой ткани, а также изменением нейроэндокринной среды. Во время беременности наблюдаются положительный энергетический баланс и увеличение объема потребляемой пищи, необходимого для сохранения энергетических запасов матери. Сравнительно высокие концентрации лептина матери, следовательно, указывают на устойчивость лептина на гипоталамическом уровне. На рисунке 19 представлена схема участия лептина в регуляции процесса беременности, предложенная C.J. Ashworth (Ashworth C.J., 2000). В первую половину беременности в крови женщин наблюдается физиологическая гиперлипидемия (Трусова 11.В., 1998). Эта анаболитическая фаза беременности характеризуется увеличением массы тела, процентного содержания и массы жира (Насонкова Т.И., 2009). На рисунке 20 представлена гистограмма относительного изменения изученных показателей по неделям беременности по отношению к показателям небеременных женщин по результатам собственных исследований.
Лептин при физиологически протекающей беременности может служить фактором иммунорегуляции (Орлова Е.Г., 2009). Грелин принимает участие в формировании устойчивости к инсулину и регуляции метаболизма глюкозы при беременности (Yada Т., 2008, Sun Y., 2007, Riedl М., 2007).
Соотношение концентраций грелина и лептина
В крови новорожденных концентрация всех исследуемых гормонов была снижена по сравнению с содержанием в крови матери (р 0,01), за исключением соматотропного гормона (р 0,001).
Так, уровень ИФР-1 в крови ребенка был на 75% ниже, чем в материнской. Корреляция между концентрациями в крови матери и ребенка отсутствовала, коэффициент корреляции составил 0,08. Подобные данные получены и другими исследователями. Например, Faupel-Badger с соавторами, изучая соотношение факторов роста и стероидных гормонов в крови матери и новорожденных, развитие которых протекало без осложнений, показали, что уровни факторов роста, в том числе и ИФР-1, в крови матери и новорожденого не коррелируют друг с другом. С другой стороны, концентрация ИФР-1 отрицательно коррелировала с весом плода при рождении, а концентрация лептина — положительно (Faupel-Badger J.M., 2011, Troisi R., 2008, Randawa R.S., 2008).
При исследовании влияния концентраций в крови матери грелина, лептина, инсулина, СТГ и ИФР-1 на антропометрические показатели новорожденных группой авторов (Chiesa С, 2008) было показано, что уровень лептина и ИФР-1 в крови матери не влияет на темпы роста плода, в то время, как инсулин коррелировал в большей степени с весом плода, а грелин — с окружностью головы, что косвенно указывает на его участие в регуляции развития мозга в эмбриогенезе. У новорожденных, напротив, концентрация грелина и инсулина в крови не коррелировала с антропометрическими показателями, а содержание ИФР-1 и лептина положительно коррелировало с весом и ростовыми параметрами (Davidson S., 2006). Таким образом, можно сделать вывод, что антропометрические параметры плода в большей степени генетически детерминированы, чем зависят от гормонального статуса матери (Berkus M.D., 1999). В то же время питание матери и гормональная система его регуляции так же вносят свой вклад в темпы роста плода (Gluckman P.D., 2004).
В работе Miell J. Р. с соавторами было показано, что сывороточные концентрации ИФР-1 не отражают темпов роста плода в случае наличия у плода трисомии по 18-й или по 21-й хромосоме (Miell J.P., 1997). В более поздних исследованиях (Sifakisa S., 2011) было подтверждено, что средние значения концентраций ИФР-1, а так же ИФР-1-связывающего белка в сыворотке крови матери не обнаруживают достоверных отличий при наличии у плода трисомии по 21-й или 18-й хромосоме. Анализ проводили в 11-13 недель беременности.
Несмотря на то, что прямая корреляция между концентрацией ИФР-1 в крови матери и весом плода отсутствует, другие факты свидетельствуют о том, что инсулиноподобный фактор роста — 1 влияет на ростовые параметры плода (Clapp J.F. 3Rd, 2004). Например, вес плода обнаруживает ассоциацию со степенью возрастания уровня ИФР-1 с первого по второй триместр беременности. Содержание ИФР-1-связывающего белка в крови матери отрицательно коррелирует с весом новорожденных (Asvold О.В, 2011). ИФР-1 увеличивает поступление глюкозы через плаценту к плоду через регуляцию белков-переносчиков глюкозы (Baumann M.U., 2002).
Исследования концентраций СТГ и грелина в крови матери и ребенка в послеродовом периоде показали, что уровень гормона роста в пуповинной крови была в 5 раз выше, чем концентрация в материнской (р=0,0002). В то время как содержание грелина в крови ребенка было сниженным по сравнению с материнским (рис. 25). Коэффициент корреляции концентрации грелина с весом при рождении составил 0,37, что может быть связано с его СТГ-релизинг эффектом.
Из литературных данных известно, что грелин способен проходить плацентарный барьер из материнского организма к плоду (Ng Р.С, 2005). Также грелин синтезируется в тканях плода. В гипофизе плода количество клеток, экспрессирующих грелин возрастает на протяжении беременности (Kedzia А., 2009). Ранее было отмечено, что грелин в пуповинной крови имеет преимущественно плодное происхождение (Cortelazzi D., 2003). В исследованиях ряда авторов показано, что у здоровых новорожденных не обнаруживается корреляции между концентрацией грелина и массой тела при рождении или содержанием грелина в крови матери (Imam S.S., 2009, Dundar N.O., 2010). В момент рождения содержание грелина в крови здоровых новорожденных не зависит от их веса, в то время как у новорожденных с задержкой внутриутробного развития плода концентрация грелина отрицательно коррелирует с массой тела при рождении (Bouhours-Nouet N., 2006). Таким образом грелин участвует в адаптации организма к внутриутробному дефициту энергетических и пластических субстратов.
Гормон роста также участвует в регуляции поступления питательных веществ к плоду (Chanoine J.P., 2002). Плацентарный гормон роста способствует формированию устойчивости к инсулину у матери, направляя таким образом поток энергетических субстратов плоду. Плацентарный лактоген и пролактин вызывают у матери устойчивость к лептину, регулируя пищевое поведение и обеспечивая положительный энергетический балланс. Плацентарный и гипофизарный гормон роста обеспечивает метаболическую адаптацию организма матери к беременности и обеспечению потребностей плода. Поэтому дисрегуляция системы гормона роста отрицательно сказывается на течении эмбриогенеза и развитии плода (Newbern D., 2011, Cetin I., 2005).
Похожие диссертации на Динамика грелина, лептина и гормонов роста в эмбриогенезе человека
