Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Капустин Р.В.

НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН, Санкт-Петербург

Аржанова О.Н.

НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН, Санкт-Петербург

Полякова В.О.

НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН, Санкт-Петербург

Дурнова А.О.

НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН, Санкт-Петербург

Кветной И.М.

НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН, Санкт-Петербург

Роль рецептора инсулиноподобного фактора роста 1-го типа (IGF1R) в ткани плацент при гестационном сахарном диабете

Авторы:

Капустин Р.В., Аржанова О.Н., Полякова В.О., Дурнова А.О., Кветной И.М.

Подробнее об авторах

Журнал: Российский вестник акушера-гинеколога. 2013;13(2): 12‑17

Просмотров: 459

Загрузок: 10

Как цитировать:

Капустин Р.В., Аржанова О.Н., Полякова В.О., Дурнова А.О., Кветной И.М. Роль рецептора инсулиноподобного фактора роста 1-го типа (IGF1R) в ткани плацент при гестационном сахарном диабете. Российский вестник акушера-гинеколога. 2013;13(2):12‑17.
Kapustin RV, Arzhanova ON, Poliakova VO, Durnova AO, Kvetnoĭ IM. Role of insulin-like growth factor-1 (IGF1R) receptor in placental tissue in gestational diabetes mellitus. Russian Bulletin of Obstetrician-Gynecologist. 2013;13(2):12‑17. (In Russ.).

?>

Гестационный сахарный диабет (ГСД) является актуальной проблемой и осложняет течение около 1-14% беременностей в разных регионах мира [2]. ГСД может приводить к нарушению развития плода и обусловливает повышенный риск развития метаболического синдрома у взрослых [3].

Плацента обеспечивает рост и развитие плода посредством трофической, газообменной и гормональной функций. ГСД приводит к изменению концентрации гормонов, цитокинов и факторов роста как в организме матери, так и плода [12], что негативно отражается на морфофункциональном состоянии плацентарного комплекса.

Изменения плаценты при диабете беременных были выявлены в различных исследованиях [8]. Установлено, что при ГСД увеличивается поверхность синцитиотрофобласта, происходят гиперваскуляризация ворсин плаценты и увеличение диаметра сосудов, что обусловливает увеличение фетоплацентарной эндотелиальной поверхности. Растущие сосуды являются неполноценными, что проявляется дисфункцией эндотелия и сосудов [30].

Материнская гипергликемия при ГСД обусловливает гиперинсулинемию и другие метаболические и гормональные изменения в крови плода, такие как повышенный уровень инсулиноподобного фактора роста (IGF) [28].

IGF является высокогомологичным полипептидом, имеющим сходство с проинсулином, представленным двумя типами макромолекул - IGF-1 и IGF-2 [24]. Его действие опосредовано связыванием со специфическим рецептором (IGF1R), присутствующим на поверхности многих клеток и тканей. Эти пептиды играют одну из ведущих ролей в росте, дифференцировке клеток и обмене веществ. IGF-связывающие белки (IGFBPs) являются переносчиками IGFs. Описано шесть типов IGFBPs (1-6), которые циркулируют в плазме. Это взаимодействие облегчает транспортировку IGF и продлевает период полураспада циркулирующих комплексов IGFBP-IGFs [7]. Исследования по изучению концентрации IGFBP1 в крови новорожденных, родившихся у матерей с СД 1-го типа или ГСД, дали противоречивые результаты и характеризовались различными уровнями концентрации данного метаболита [5, 25, 32].

Плацента богата инсулиновыми рецепторами и рецепторами инсулиноподобного фактора роста 1-го и 2-го типов (IGF1R, IGF2R). Рецепторы обоих типов имеют различную локализацию и образуют связь с инсулином и IGFs, циркулирующими в крови как матери, так и плода. В связи с этим нарушение регуляции инсулина и IGFs при ГСД может приводить к морфологическим изменениям плацентарного комплекса и оказывать влияние на рост и развитие плода [10, 20].

IGF-1 и IGF-2 присутствуют в плаценте уже с 6 нед беременности [13] и участвуют практически во всех процессах развития и функционирования плаценты [14]. В I триместре IGFs стимулируют различные процессы, определяющие инвазию цитотрофобласта и активацию производства матричных металлопротеиназ 1-го и 2-го типов (MT1-MMP, MMP2) [9, 17]. IGF-1 регулирует дифференцировку клеток цитотрофобласта в синцитиотрофобласт [23]. В то же время не получено данных об участии IGF-2 в регуляции дифференцировки клеток плаценты при доношенной беременности.

Синтез IGF-1 и IGF-2 в плаценте происходит в макрофагах и эндотелиальных клетках. Тем не менее существует четкая локализация данных факторов в плацентарном комплексе. IGF-1 присутствует в синцитиотрофобласте и цитотрофобласте на всех этапах беременности, в то время как IGF-2 не обнаружен в синцитиотрофобласте. Он экспрессируется на поверхности вневорсинчатого цитотрофобласта в I триместре беременности, но не обнаружен в плаценте при доношенной беременности [6].

Первые признаки участия IGFs в регуляции роста плода были получены на основании данных исследований, связанных с выявлением причин аномального роста плода при беременности. Измерения уровня IGF в пуповинной крови здоровых новорожденных показали, что масса их тела при рождении положительно коррелирует с уровнем IGF-1 [22, 27]. При развитии гипотрофии плода уровень данного фактора роста был ниже, чем в группе здоровых беременных, и увеличивался при развитии макросомии плода [11].

IGF1R обнаруживается в плацентарной ткани на протяжении всего срока гестации. В конце беременности экспрессия IGF1R выше в трофобласте, чем в эндотелиальных клетках, независимо от их венозного или артериального происхождения. Верификация IGF1R при иммуногистохимическом исследовании отличается от таковой инсулиновых рецепторов. В I триместре беременности экспрессия IGF1R наблюдается в пролиферирующем цитотрофобласте [18]. При доношенной беременности IGF1R обнаруживается на резидентных макрофагах и эндотелиальных клетках, но основная экспрессия IGF1R определяется на базальной мембране синцитиотрофобласта и ворсинок цитотрофобласта [15, 16].

В литературе имеется незначительное число работ, характеризующих количественный анализ степени экспрессии IGF1R в плаценте. Авторы не установили особенности распределения данного рецептора в зависимости от терапии и компенсации ГСД (диета, инсулинотерапия). С учетом перечисленного оценка роли и экспрессии IGF1R в плаценте при ГСД представляется актуальной.

Цель исследования - определение роли экспрессии IGF1R в ткани плацент при ГСД.

Материал и методы

Материалом исследования послужили 55 плацент родильниц, родоразрешенных в НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН, которые составили четыре группы:

1-я группа - 20 родильниц с ГСД, лечение диетотерапией;

2-я группа - 20 родильниц с ГСД, получавшие инсулинотерапию;

3-я группа (группа сравнения) - 10 родильниц с гестозом средней/тяжелой степени без нарушения углеводного обмена;

4-я - контрольная группа - 5 практически здоровых родильниц (без нарушения углеводного обмена).

Всем беременным проводилась проба на толерантность к глюкозе (ПТГ с 75 г глюкозы) в 16-34 нед для верификации диагноза ГСД. Оценивалась масса новорожденных у пациенток обследуемых групп, проводилось морфометрическое исследование последов.

Морфологическое исследование плацент проводили общепринятыми методами с окраской гематоксилином и эозином. Для иммуногистохимического исследования использовали первичные моноклональные антитела IGF1R (1:100, Abcam). В качестве вторых антител использовали реагент из универсального набора DAKO EnVision™+ System - вторичные антитела, конъюгированные с полимером, маркированным пероксидазой (HRP). Визуализацию окрасок проводили с применением комплекса DAB+, состоящего из хромогена (диаминобензидин) и субстратного буфера.

Морфометрическое исследование проводили с использованием микроскопа Nikon Exlipse 400, персонального компьютера на базе Intel Pentium 4 и программного обеспечения Видеотест-Морфология 5.2. В каждом случае анализировали 5 полей зрения при увеличении в 400 раз. Оптическую плотность экспрессии IGF1R измеряли в условных единицах. Площадь экспрессии (отношение площади, занимаемой иммунопозитивными клетками, к общей площади клеток в поле зрения) измеряли в процентах.

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel 2007 и Statistica v 7.0. Для определения статистической значимости различий между количественными параметрами обследуемых групп использовался дисперсионный анализ ANOVA. Корреляционный анализ проводился с использованием коэффициента Спирмена. Нулевую гипотезу о равенстве средних отвергали при значении p<0,05.

Результаты

Иммуногистохимическая реакция была выявлена во всех обследованных группах. Экспрессия IGF1R определялась на эндотелиальных клетках, базальной мембране синцитиотрофобласта и ворсинок цитотрофобласта (рис. 1, а, б, в, г).

Рисунок 1. Экспрессия рецептора инсулиноподобного фактора роста (IGF1R) в ткани плацент у родильниц 1-й (а) группы. Иммуногистохимический метод. Ув. 400.
Рисунок 1. Экспрессия рецептора инсулиноподобного фактора роста (IGF1R) в ткани плацент у родильниц 2-й (б) группы. Иммуногистохимический метод. Ув. 400.
Рисунок 1. Экспрессия рецептора инсулиноподобного фактора роста (IGF1R) в ткани плацент у родильниц 3-й (в) группы. Иммуногистохимический метод. Ув. 400.
Рисунок 1. Экспрессия рецептора инсулиноподобного фактора роста (IGF1R) в ткани плацент у родильниц 4-й (г) группы. Иммуногистохимический метод. Ув. 400.
Наибольшая экспрессия IGF1R наблюдалась в плацентах пациенток с ГСД, получавших инсулинотерапию (2-я группа), а наименьшая - в плацентах больных группы сравнения с гестозом средней/тяжелой степени (3-я группа).

Данные расчетов исследуемых параметров представлены в табл. 1.

Значения данных максимальными были во 2-й группе, и минимальными - в 3-й.

Диаграммы Тьюки (рис. 2, а, б, в, г)

Рисунок 2. Диаграммы Тьюки распределения площади экспрессии рецептора IGF1R (а), оптической плотности рецептора IGF1R.
Рисунок 2. Диаграммы Тьюки распределения площади экспрессии рецептора IGF1R (б), массы новорожденных.
Рисунок 2. Диаграммы Тьюки распределения площади экспрессии рецептора IGF1R (в), массы последов.
Рисунок 2. Диаграммы Тьюки распределения площади экспрессии рецептора IGF1R (г) у родильниц обследованных групп.
представляют графические различия внутригрупповых дисперсий, что подтверждается при помощи анализа дисперсий (ANOVA).

Из табл. 2

видно, что средние значения исследуемых параметров достоверно различались между собой.

Следующим этапом исследования было выявление корреляционной связи между площадью экспрессии IGF1R и показателями массы новорожденных и последов. Корреляционный анализ проводили с учетом рангового коэффициента Спирмена. Выявлена высокая прямая связь между площадью экспрессии IGF1R и массой новорожденных 1-й и 2-й групп, и массой последа в 1-й группе (табл. 3, рис. 3, а, б; рис. 4).

Рисунок 3. График корреляционной зависимости между уровнем рецептора IGF1R и массой ребенка (а) у родильниц 1-й группы.
Рисунок 3. График корреляционной зависимости между уровнем рецептора IGF1R массой последа (б) у родильниц 1-й группы.
Рисунок 4. График корреляционной зависимости между уровнем рецептора IGF1R и массой ребенка у родильниц 2-й группы.
Параметры остальных групп исследования достоверно не коррелировали между собой.

Обсуждение

Одним из ключевых процессов регуляции обмена веществ, осуществляемых IGF-1 и IGF-2 во время беременности, является транспорт аминокислот [21], которые определяют рост плода. При ГСД повышение активности системы транспортеров показано в плаценте [19]. Эти данные позволяют предположить, что повышенная передача питательных веществ обусловлена повышенной экспрессией и активностью переносчиков аминокислот, что может в результате приводить к структурным изменениям в плаценте. Регуляция активности транспортеров в результате увеличения уровней IGF-1 и IGF-2 протекает параллельно с повышением уровня аминокислот в крови плода при ГСД [4]. Выраженная экспрессия IGF1R на базальной оболочке синцитиотрофобласта и на эндотелиальных клетках может свидетельствовать о том, что IGF1 является активным регулятором плацентарных процессов.

Имеются факты, свидетельствующие о прямом либо косвенном влиянии этих плацентарных факторов на рост плода и плаценты. Доказательством этого является исследование [31], которое показало, что при удалении фетальных генов IGF-1 происходит достоверное снижение массы плаценты. В другом исследовании [1] показано, что мутации IGF1R также связаны с низкой массой тела плода при рождении. В то же время наличие трех копий гена IGF1R обусловливает макросомию новорожденного ребенка [26]. К сожалению, отсутствует информация о воздействии таких аберраций генных мутаций IGF1R на рост и массу плаценты.

В отличие от IGF-1, который определяет массу тела плода, IGF-2 стимулирует рост плаценты [31]. Это можно увидеть при синдроме Beckwith-Wiedemann. Эта патология характеризуется дублированием гена IGF-2 и приводит к активному росту плаценты, но практически не влияет на рост плода (L. Shapiro и соавт., [29]). Это подтверждено в эксперименте на морских свинках, где мутация гена IGF-2 увеличивает общую площадь поверхности плаценты на 39%.

Выводы

1. Одной из возможных причин развития макросомии плода при беременности, отягощенной ГСД, может явиться увеличение уровня IGF1R в плаценте. Циркулирующие как в материнском, так и плодовом кровотоке IGF-1 и IGF-2 связываются с IGF1R и обусловливают свои эффекты. При ГСД уровень экспрессии IGF1R достоверно выше, чем при неосложненной беременности. По-видимому, это и определяет большие размеры плода и плаценты при сахарном диабете беременных.

2. При беременности, осложненной тяжелым гестозом, площадь экспрессии IGF1R минимальна, что в совокупности с другими факторами может являться одной из причин внутриутробной задержки развития плода.

3. Проведенные исследования позволяют уточнить роль IGF1R как предиктора различных патологических процессов в плаценте при осложненной беременности.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail