Роль микробиоты кишечника в развитии осложнений у беременных с гестационным сахарным диабетом
- Авторы: Зинина Т.А.1, Тиселько А.В.2, Ярмолинская М.И.2,3
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Женская консультация № 22»
- Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»
- Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо‑Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
- Выпуск: Том 69, № 4 (2020)
- Страницы: 41-50
- Раздел: Научные обзоры
- URL: https://journal-vniispk.ru/jowd/article/view/34283
- DOI: https://doi.org/10.17816/JOWD69441-50
- ID: 34283
Цитировать
Аннотация
Гестационный сахарный диабет объявлен одной из пандемий современности, и его распространенность составляет 5–20 % в европейской популяции. Это обусловливает необходимость поиска новых патогенетических факторов риска с целью разработки эффективных мер профилактики и лечения этого заболевания. Микробиота кишечника играет важную роль в поддержании основных функций в человеческом организме — метаболической, защитной и трофической и претерпевает значительные изменения во время беременности. В настоящее время доказано, что дисбиоз изменяет кишечный метаболизм и может приводить к развитию сахарного диабета. Обнаружены прямые взаимосвязи между представителями кишечной микрофлоры и уровнем инсулина, триглицеридов и липопротеинов очень низкой плотности. В ряде работ были проанализированы ассоциации различных концентраций метаболитов микробиоты кишечника с вероятностью развития гестационного сахарного диабета. Исследования, проведенные в группе женщин с осложненным течением беременности, показали изменения в разнообразии и структуре кишечной микробиоты у пациенток с преэклампсией и артериальной гипертензией, поэтому все авторы подчеркивают необходимость проведения исследований, расширяющих представления о связи различных нарушений микробиоты кишечника с риском развития и особенностях течения гестационного сахарного диабета.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Татьяна Александровна Зинина
Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Женская консультация № 22»
Автор, ответственный за переписку.
Email: zininat@mail.ru
врач — акушер-гинеколог
Россия, Санкт-ПетербургАлена Викторовна Тиселько
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»
Email: alenadoc@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2512-833X
SPIN-код: 5644-9891
д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник отдела гинекологии и эндокринологии
Россия, Санкт-ПетербургМария Игоревна Ярмолинская
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо‑Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: m.yarmolinskaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6551-4147
SPIN-код: 3686-3605
Scopus Author ID: 7801562649
ResearcherId: P-2183-2014
д-р мед. наук, профессор, профессор РАН, руководитель отдела гинекологии и эндокринологии, руководитель Центра диагностики и лечения эндометриоза; профессор кафедры акушерства и гинекологии
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Sacks DA, Hadden DR, Maresh M, et al. Frequency of gestational diabetes mellitus at collaborating centers based on IADPSG consensus panel-recommended criteria: The Hyperglycemia and Adverse Pregnancy Outcome (HAPO) Study. Diabetes Care. 2012;35(3):526-528. https://doi.org/10.2337/dc11-1641.
- Schneider S, Hoeft B, Freerksen N, et al. Neonatal complications and risk factors among women with gestational diabetes mellitus. Acta Obstet Gyn Scan. 2011;90(3):233-237. https://doi.org/10.1111/j.1600-0412.2010. 01040.x.
- Айламазян Э.К., Абашова Е.И., Аржанова О.Н., и др. Сахарный диабет и репродуктивная система женщины / под ред. Э.К. Айламазяна. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2017. – 432 с. [Aylamazyan EK, Abashova EI, Arzhanova ON, et al. Sakharnyy diabet i reproduktivnaya sistema zhenshchiny. Ed. by E.K. Aylamazyan. Moskow: GEOTAR-Media; 2017. 432 р. (In Russ.)]
- Desoye G, Nolan CJ. The fetal glucose steal: An underappreciated phenomenon in diabetic pregnancy. Diabetologia. 2016;59(6):1089-1094. https://doi.org/10.1007/s00125-016-3931-6.
- Koren O, Goodrich JK, Cullender TC, et al. Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy. Cell. 2012;150(3):470-480. https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.07.008.
- Gomez-Arango LF, Barrett HL, McIntyre HD, et al. Connections between the gut microbiome and metabolic hormones in early pregnancy in overweight and obese women. Diabetes. 2016;65(8):2214-2223. https://doi.org/10.2337/db16-0278.
- Nguyen TH, Yang JW, Mahone M, Godbout A. Are there benefits for gestational diabetes mellitus in treating lower levels of hyperglycemia than standard recommendations? Can J Diabetes. 2016;40(6):548-554. https://doi.org/10.1016/j.jcjd.2016.05.009.
- American Diabetes Association. Management of diabetes in pregnancy: Standards of medical care in Diabetes-2018. Diabetes Care. 2018;41(Suppl 1):S137-S143. https://doi.org/10.2337/dc18-S013.
- Wong VW, Jalaludin B. Gestational diabetes mellitus: Who requires insulin therapy? Aust N Z J Obstet Gynaecol. 2011;51(5):432-436. https://doi.org/10.1111/j.1479-828X.2011.01329.x.
- Vajro P, Paolella G, Fasano A. Microbiota and gut-liver axis: Their influences on obesity and obesity-related liver disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2013;56(5):461-468. https://doi.org/10.1097/MPG.0b013e318284abb5.
- Ситкин С.И., Вахитов ТЯ, Демьянова ЕВ. Микробиом, дисбиоз толстой кишки и воспалительные заболевания кишечника: когда функция важнее таксономии // Альманах клинической медицины. – 2018. – Т. 46. – № 5. – С. 396−425. [Sitkin SI, Vakhitov TYa, Demyanova EV. Microbiome, gut dysbiosis and infammatory bowel disease: That moment when the function is more important than taxonomy. Almanac of clinical medicine. 2018;46(5):396-425. (In Russ.)]. https://doi.org/10.18786/2072-0505-2018-46-5-396-425.
- Scheithauer TP, Dallinga-Thie GM, de Vos WM, et al. Causality of small and large intestinal microbiota in weight regulation and insulin resistance. Mol Metab. 2016;5(9):759-770. https://doi.org/10.1016/j.molmet.2016.06.002.
- Nastasi C, Candela M, Bonefeld CM, et al. The effect of short-chain fatty acids on human monocyte-derived dendritic cells. Sci Rep. 2015;5:16148. https://doi.org/10.1038/srep16148.
- Canfora EE, Jocken JW, Blaak EE. Short-chain fatty acids in control of body weight and insulin sensitivity. Nat Rev Endocrinol. 2015;11(10):577-591. https://doi.org/10.1038/nrendo.2015.128.
- Clarke G, Stilling RM, Kennedy PJ, et al. Minireview: Gut microbiota: The neglected endocrine organ. Mol Endocrinol. 2014;28(8):1221-1238. https://doi.org/10.1210/me.2014-1108.
- Metzler-Zebeli BU, Newman MA, Ladinig A, et al. Transglycosylated starch accelerated intestinal transit and enhanced bacterial fermentation in the large intestine using a pig model. Br J Nutr. 2019;122(1):1-13. https://doi.org/10.1017/S0007114519000849.
- Meijnikman AS, Gerdes VE, Nieuwdorp M, Herrema H. Evaluating causality of gut microbiota in obesity and diabetes in humans. Endocr Rev. 2018;39(2):133-153. https://doi.org/10.1210/er.2017-00192.
- Sircana A, Framarin L, Leone N, et al. Altered gut microbiota in Type 2 diabetes: Just a coincidence? Curr Diab Rep. 2018;18(10):98. https://doi.org/10.1007/s11892-018-1057-6.
- Chriett S, Zerzaihi O, Vidal H, et al. The histone deacetylase inhibitor sodium butyrate improves insulin signalling in palmitate-induced insulin resistance in L6 rat muscle cells through epigenetically-mediated up-regulation of Irs1. Mol Cell Endocrinol. 2017;439:224-232. https://doi.org/10.1016/j.mce.2016.09.006.
- Khan S, Jena G. The role of butyrate, a histone deacetylase inhibitor in diabetes mellitus: Experimental evidence for therapeutic intervention. Epigenomics. 2015;7(4):669-680. https://doi.org/10.2217/epi.15.20.
- Qin J, Li Y, Cai Z, et al. A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes. Nature. 2012;490(7418):55-60. https://doi.org/10.1038/nature11450.
- Everard A, Belzer C, Geurts L, et al. Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013;110(22):9066-9071. https://doi.org/10.1073/pnas. 1219451110.
- Tilg H, Moschen AR. Microbiota and diabetes: An evolving relationship. Gut. 2014;63(9):1513-1521. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2014-306928.
- Caricilli AM, Saad MJ. The role of gut microbiota on insulin resistance. Nutrients. 2013;5(3):829-851. https://doi.org/10.3390/nu5030829.
- Романцова Т.И., Дедов И.И., Кузнецов И.С. Эндоканнабиноидная система: структура и потенциальные возможности в регуляции массы тела // Ожирение и метаболизм. – 2006. – Т. 3. – № 4. – C. 2−11. [Romantsova TI, Dedov II, Kuznetsov IS. Endokannabinoidnaya sistema: struktura i potentsial’nye vozmozhnosti v regulyatsii massy tela. Obesity and metabolism. 2006;3(4):2-11. (In Russ.)]. https://doi.org/10.14341/2071-8713-5138.
- Gregor MF, Hotamistigli GS. Inflammatory mechanisms in obesity. Ann Rev Immunol. 2011;29:415-445. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-031210-101322.
- Dali-Youcef N, Mecili M, Ricci R, et al. Metabolic inflammation: Connecting obesity and insulin resistance. Ann Med. 2013;45(3):242-253. https://doi.org/10.3109/07853890.2012.705015.
- Williamson RT, Lond MD. On treatment of glycosia and diabetes mellitus with sodium salicylate. Brit Med J. 1901;1(2100):760-762. https://doi.org/10.1136/bmj.1.2100.760.
- Van de Wouw M, Schellekens H, Dinan TG, Cryan JF. Microbiota-Gut-Brain Axis: Modulator of host metabolism and appetite. J Nutr. 2017;147(5):727-745. https://doi.org/10.3945/jn.116.240481.
- Ding S, Chi MM, Scull BP, et al. High-fat diet: bacteria interactions promote intestinal inflammation which precedes and correlates with obesity and insulin resistance in mouse. PLoS One. 2010;5(8):e12191. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0012191.
- Ghoshal S, Witta J, Zhong J, et al. Chylomicrons promote intestinal absorption of lipopolysaccharides. J Lipid Res. 2009;50(1):90-97. https://doi.org/10.1194/jlr.M800156-JLR200.
- Wen L, Duffy A. Factors influencing the gut microbiota, inflammation, and Type 2 diabetes. J Nutr. 2017;147(7):1468S-1475S. https://doi.org/10.3945/jn.116.240754.
- Crusell M, Hansen TH, Nielsen T, et al. Gestational diabetes is associated with change in the gut microbiota composition in third trimester of pregnancy and postpartum. Microbiome. 2018;6(1):89. https://doi.org/10.1186/s40168-018-0472-x.
- Ma S, You Y, Huang L, et al. Alterations in gut microbiota of gestational diabetes patients during the first trimester of pregnancy. Front Cell Infect Microbiol. 2020;10:58. https://doi.org/10.3389/fcimb.2020.00058.
- Gohir W, Whelan FJ, Surette MG, et al. Pregnancy-related changes in the maternal gut microbiota are dependent upon the mother’s periconceptional diet. Gut Microbes. 2015;6(5):310-320. https://doi.org/10.1080/19490976. 2015.1086056.
- Collado MC, Isolauri E, Laitinen K, Salminen S. Distinct composition of gut microbiota during pregnancy in overweight and normal-weight women. Am J Clin Nutr. 2008;88(4):894-899. https://doi.org/10.1093/ajcn/88.4.894.
- Santacruz A, Collado MC, García-Valdés L, et al. Gut microbiota composition is associated with body weight, weight gain and biochemical parameters in pregnant women. Br J Nutr. 2010;104(1):83-92. https://doi.org/10.1017/S0007114510000176.
- Stanislavski MA, Dabelea D, Wagner BD, et al. Pre-pregnancy weight, gestational weight gain, and the gut microbiota of mothers and their infants. Microbiome. 2017;5(1):113. https://doi.org/10.1186/s40168-017-0332-0.
- Wang J, Zheng JM, Shi W, et al. Dysbiosis of maternal and neonatal microbiota associated with gestational diabetes mellitus. Gut. 2018;67(9):1614-1625. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2018-315988.
- Ferrocino I, Ponzo V, Gambino R, et al. Changes in the gut microbiota composition during pregnancy in patients with gestational diabetes mellitus (GDM). Sci Rep. 2018;8(1):12216. https://doi.org/10.1038/s41598-018-30735-9.
- DiGiulio DB, Callahan BJ, McMurdie PJ, et al. Temporal and spatial variation of the human microbiota during pregnancy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(35):11060-11065. https://doi.org/10.1073/pnas.1502875112.
- Ye G, Zhang L, Wang M, et al. The gut microbiota in women suffering from gestational diabetes mellitus with the failure of glycemic control by lifestyle modification. J Diabetes Res. 2019;2019:6081248. https://doi.org/10.1155/2019/6081248.
- Kameyama K, Itoh K. Intestinal colonization by a Lachnospiraceae bacterium contributes to the development of diabetes in obese mice. Microbes Environ. 2014;29(4):427-430. https://doi.org/10.1264/jsme2.me14054.
- Obeid R, Awwad HM, Rabagny Y, et al. Plasma trimethylamine N-oxide concentration is associated with choline, phospholipids, and methyl metabolism. Am J Clin Nutr. 2016;103(3):703-711. https://doi.org/10.3945/ajcn.115. 121269.
- Dambrova M, Latkovskis G, Kuka J, et al. Diabetes is associated with higher trimethylamine N-oxide plasma levels. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2016;124(4):251-256. https://doi.org/10.1055/s-0035-1569330.
- Li P, Zhong C, Li S, et al. Plasma concentration of trimethylamine-N-oxide and risk of gestational diabetes mellitus. Am J Clin Nutr. 2018;108(3):603-610. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqy116.
- Huo X, Li J, Cao YF, et al. Trimethylamine N-Oxide metabolites in early pregnancy and risk of gestational diabetes: A nested case-control study. J Clin Endocrinol Metab. 2019;104(11):5529-5539. https://doi.org/10.1210/jc.2019-00710.
- Buchanan TA, Xiang AH, Page KA. Gestational diabetes mellitus: Risks and management during and after pregnancy. Nat Rev Endocrinol. 2012;8(11):639-649. https://doi.org/10.1038/nrendo.2012.96.
- Carr DB, Newton KM, Utzschneider KM, et al. Gestational diabetes or lesser degrees of glucose intolerance and risk of preeclampsia. Hypertens Pregnancy. 2011;30(2):153-163. https://doi.org/10.3109/10641950903115012.
- Lyte M. Probiotics function mechanistically as delivery vehicles for neuroactive compounds: Microbial endocrinology in the design and use of probiotics. Bioessays. 2011;33(8):574-581. https://doi.org/10.1002/bies.201100024.
- El Aidy S, Dinan TG, Cryan JF. Immune modulation of the brain-gut-microbe axis. Front Microbiol. 2014;5:146. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00146.
- Mell B, Jala VR, Mathew AV, et al. Evidence for a link between gut microbiota and hypertension in the Dahl rat. Physiol Genomics. 2015;47:187-197. https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00136.2014.
- Smith TJ, Piscatelli JJ, Andersen V, et al. n-Butyrate induces plasminogen activator inhibitor type 1 messenger RNA in cultured Hep G2 cells. Hepatology. 1996;23(4):866-871. https://doi.org/10.1002/hep.510230430.
- Liu J, Yang H, Yin Z, et al. Remodeling of the gut microbiota and structural shifts in preeclampsia patients in South China. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2017;36(4):713-719. https://doi.org/10.1007/s10096-016-2853-z.
- Wang J, Gu X, Yang J, et al. Gut microbiota dysbiosis and increased plasma LPS and TMAO levels in patients with preeclampsia. Front Cell Infect Microbiol. 2019;9:409. https://doi.org/10.3389/fcimb.2019.00409.
- Dunn AB, Hanson L, Vande Vusse L, Leslie S. Through the microbial looking glass: premature labor, preeclampsia, and gestational diabetes: A scoping review. J Perinat Neonatal Nurs. 2019;33(1):35-51. https://doi.org/10.1097/JPN.0000000000000375.
- Chen X, Li P, Liu M, et al. Gut dysbiosis induces the development of pre-eclampsia through bacterial translocation. Gut. 2020;69(3):513-522. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2019-319101.
- Lv LJ, Li SH, Li SC, et al. Early-Onset preeclampsia is associated with gut microbial alterations in antepartum and postpartum women. Front Cell Infect Microbiol. 2019;9:224. https://doi.org/10.3389/fcimb.2019. 00224.
- Singh RK, Chang HW, Yan D, et al. Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. J Transl Med. 2017;15(1):73. https://doi.org/10.1186/s12967-017-1175-y.
- Scott KP, Gratz SW, Sheridan PO, et al. The influence of diet on the gut microbiota. Pharmacol Res. 2013;69(1):52-60. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2012.10.020.
- Hernandez TL, Anderson MA, Chartier-Logan C, et al. Strategies in the Nutritional Management of Gestational Diabetes. Clin Obstet Gynecol. 2013;56(4):803-815. https://doi.org/10.1097/GRF.0b013e3182a8e0e5.
- Korem T, Zeevi D, Zmora N, et al. Bread affects clinical parameters and induces gut microbiome-associated personal glycemic responses. Cell Metab. 2017;25:1243-1253. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2017.05.002.
- Zeevi D, Korem T, Zmora N, et al. Personalized nutrition by prediction of glycemic responses. Cell. 2015;163(5):1079-1795. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.11.001.
- Bashiardes S, Godneva A, Elinav E, Segal E. Towards utilization of the human genome and microbiome for personalized nutrition. Curr Opin Biotechnol. 2018;51:57-63. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2017.11.013.
- Zmora N, Zeevi D, Korem T, al. Taking it personally: Personalized utilization of the human microbiome in health and disease. Cell Host Microbe. 2016;19(1):12-20. https://doi.org/10.1016/j.chom.2015.12.016.
- Nitert MD, Barrett HL, Foxcroft K, et al. SPRING: An RCT study of probiotics in the prevention of gestational diabetes mellitus in overweight and obese women. BMC Pregnancy Childbirth. 2013;13:50. https://doi.org/10.1186/1471-2393-13-50.
- Brantsaeter AL, Myhre R, Haugen M, et al. Intake of probiotic food and risk of preeclampsia in primiparous women: The Norwegian Mother and Child Cohort Study. Am J Epidemiol. 2011;174(7):807-815. https://doi.org/10.1093/aje/kwr168.
- Lye HS, Kuan CY, Ewe JA, et al. The improvement of hypertension by probiotics: Effects on cholesterol, diabetes, renin, and phytoestrogens. Int J Mol Sci. 2009;10(9):3755-3775. https://doi.org/10.3390/ijms10093755.
- Homayouni A, Bagheri N, Mohammad-Alizadeh-Charandabi S, et al. Prevention of gestational diabetes mellitus (GDM) and probiotics: Mechanism of action: A review. Curr Diabetes Rev. 2020;16(6):538-545. https://doi.org/ 10.2174/1573399815666190712193828.
Дополнительные файлы
