Elhízás és cukorbetegség anyákban és gyermekeikben: Meg tudjuk-e állítani a generációk közötti ciklust?

Sharon J. Herring

Elhízáskutatási és Oktatási Központ, Temple Egyetem Orvostudományi Kar, 3223 North Broad Street, Suite 175, Philadelphia, PA 19140, USA

Emily Oken

Elhízásmegelőzési program, Harvard Medical School Népi Orvostudományi Osztály és Harvard Pilgrim Health Care Institute, Boston, MA, USA

Absztrakt

Az elhízás elterjedtsége az Egyesült Államokban riasztó szintet ért el. Következésképpen több fiatal nő kezd terhességet legalább 30 kg/m 2 testtömeg-indexekkel. Míg a terhességbe kerülő magasabb anyai testsúly számos káros terhességi kimenetelhez kapcsolódik, az eddigi legerősebb és legmeggyőzőbb adatok egyike a terhesség előtti elhízást a terhességi diabetes mellitushoz (GDM) köti. Az anya túlsúlyának terhesség alatti metabolikus diszfunkcióját befolyásoló mechanizmusok hasonlóak az elhízott, nem terhes nőkéhez; az adipociták metabolikusan aktívak és számos inzulinrezisztenciában szerepet játszó hormont szabadítanak fel. A nehezebb anyáknál nagyobb valószínűséggel magasabb a glükózszint, amely nem haladja meg a GDM határértékét, de ennek ellenére rossz perinatális eredményeket jósolnak. A GDM hosszabb távú szövődményei közé tartozik az anyai 2-es típusú cukorbetegség és az utódok elhízásának fokozott kockázata. Az elhízás és a cukorbetegség generációk közötti ciklusának csökkentése érdekében ígéretes beavatkozási tanulmányok folynak.

Bevezetés

Az elhízás elterjedtsége (legalább 30 kg/m 2 testtömeg-indexként [BMI] meghatározva) riasztóan magas, 2008-ban elérte az amerikai felnőttek 33,8% -át [1]. A morbiditás, a halálozás és a közgazdaságtan tekintetében az elhízás terhe óriási [2]. A szív- és érrendszeri betegségek, egyes rákos megbetegedések és a 2-es típusú cukorbetegség kockázata növekszik a BMI emelkedésével [2]. Az elhízás kedvezőtlen hatásai súlyosabbak lehetnek a nőknél, mint a férfiaknál [3]; például az elhízott középkorú nőknél kétszer nagyobb a stroke kockázata, mint a BMI-vel egyező férfiaknál [4]. Ezenkívül az elhízás aránya magasabb a nőknél (35,5%), mint a férfiaknál (32,2%), a legmagasabb a kisebbségi nők körében. A fekete nők közel 50% -a elhízott, és a nem spanyol fekete nőknél több mint kétszer nagyobb az elhízás esélye, mint a nem spanyol fehér nőknél [1].

Következésképpen a fiatal nők egyre inkább elhízottak. A 2004 és 2005 közötti terhességi kockázatértékelési monitoring rendszerben (PRAMS) részt vevő 26 állam és New York City (n = 75 403 nő) adatainak felhasználásával Chu és mtsai. [5] megállapította, hogy ötből 1 nő elhízott, amikor teherbe esett; egyes földrajzi és faji/etnikai alcsoportokban a prevalencia eléri a harmadát. A terhességbe kerülő magasabb anyai súly számos káros terhességi eredménnyel jár, ideértve a császármetszés megnövekedett gyakoriságát, a magzati makrosómiát és az elhúzódó vagy bonyolult hüvelyi szüléseket [6], valamint a szülés utáni nagyobb súlymegtartást az anyában [3]. Ezenkívül a nehezebb anyáktól született gyermekeknek nagyobb a kockázata annak, hogy a későbbiekben túlsúlyosak legyenek [7]. Így az anyai elhízás az Egyesült Államokban a bonyolult terhesség egyik leggyakoribb megelőzhető kockázati tényezőjévé vált.

Az anyai elhízás növekedésével párhuzamosan nőtt a terhességi diabetes mellitusban (GDM) szenvedő nők száma [8]. Több közelmúltbeli szisztematikus áttekintés és metaanalízis megerősítette az elhízás és a terhesség alatt fennálló cukorbetegség közötti szoros és független kapcsolatot; a normális testsúlyú nőkhöz képest az elhízott anyáknak több mint háromszoros a kockázata a GDM kialakulásának [9, 10]. Függetlenül a nők terhesség előtti súlyától, a súlygyarapodás mind a terhesség alatt, mind a terhesség között emellett megnöveli a GDM kockázatát [11, 12]. A nehezebb anyáknál nagyobb valószínűséggel magasabb a glükózszint, amely nem haladja meg a GDM határértékét, de ennek ellenére magasabb kockázatokat hordoz, mint a nyílt GDM [13 •].

Az elhízáshoz hasonlóan a GDM is szövődményekkel jár a terhesség alatt és után is. A GDM-ben szenvedő nőknél nagyobb a kockázata a terhesség hipertóniás rendellenességeinek, például a preeclampsia kialakulásának [14], és a GDM-ben szenvedő nők körülbelül 50% -ánál a szülés után 5-10 éven belül kialakul a 2-es típusú diabetes mellitus [15]. A GDM-ben szenvedő anyák gyermekei nemcsak nagyobb valószínűséggel makroszómák és magasabb testzsírral rendelkeznek születésükkor, hanem a későbbi életben is fokozottan veszélyeztetettek a túlsúlyosodás és az ezzel összefüggő szövődmények, például a magasabb vérnyomás és a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásában [14]. . Így az anyai elhízás terhesség alatt glükóz-intoleranciát eredményez, ami további elhízási és cukorbetegségi eseteket idéz elő [16]. Ennek a generációk közötti ciklusának megszakítása hosszú távú előnyökkel járhat az anyák és a gyermekek egészsége szempontjából.

Ebben a cikkben áttekintjük a terhesség alatt fellépő hiperglikémia okait és következményeit. A glükóz metabolizmusának szokásos fiziológiájának rövid áttekintésével kezdjük a terhesség alatt, majd rátérünk azokra a mechanizmusokra, amelyek révén a túlzott zsírosodás GDM-t eredményez. Friss bizonyítékokat mutatunk be arról, hogy a terhességi terhesség nagyobb súlygyarapodása és az elhízás kockázata (azaz az anya fizikai inaktivitása, a rossz étrend minősége) hogyan jelenthet további cukorbetegség kockázatot. Áttekintjük azokat az adatokat, amelyek összekapcsolják a GDM-t az utódok súlyával és a kardiometabolikus kockázattal. Foglalkozunk a GDM szűrés időzítésével és a cukorbetegség osztályozásával kapcsolatos jelenlegi vitákkal is, különösen a pregravid elhízásban szenvedő anyák körében. Végül arra összpontosítunk, hogy az elhízott anyák segítsenek a terhesség és a szülés utáni testsúly elvesztésében, hogy csökkentsék a cukorbetegség kialakulásának kockázatát mind az anyák, mind a gyermekeik számára.

Glükóz anyagcsere terhesség alatt

A normális terhesség az inzulinrezisztencia és a glükóz-anyagcsere jelentős változásaival jár, amelyek szükségesek a szaporodó magzat szubsztrátumához. A karcsú nők körében (terhesség előtti BMI 2) az inzulin szekréciója megnő a terhesség korai szakaszában, míg az inzulinérzékenység változatlan, sőt enyhén javul [17]. Az anyák lipogenezisének eredményei, mivel az energia növekedésére való felkészülésnek támogatnia kell a magzat gyors növekedését a terhesség második felében [18].

A terhesség előrehaladtával az anyai inzulin szekréció a hasnyálmirigy β sejtjeiből tovább növekszik, ugyanakkor a máj glükóztermelése, amelyet az inzulin általában elnyom, szintén többszörösére növekszik [17]. Miért? A perifériás inzulinérzékenység 33% -ról 78% -ra csökken a késői terhesség miatt, megközelítve a megállapított 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél megfigyelt arányokat [17]. Így az inzulin nem képes elnyomni a lipolízist, emelkedik a szabad zsírsavkoncentráció, és több energia áll rendelkezésre a glükoneogenezis hajtására [19]. Ez az anyagcsere-minta annak következménye, hogy a magzat folyamatosan elvonja a tápanyagokat az anyai vérből, az anyai hormonális és metabolikus tényezőkkel párosulva, amelyeket a zsírszövet (leptin és trigliceridek), a növekedési hormon tengelye (inzulinszerű növekedési faktort megkötő fehérjék) és az placenta (humán placenta laktogén és tumor nekrózis faktor-α) [20, 21].

Gesztációs hiperglikémia

A GDM-ben szenvedő, szénhidrát-intoleranciában definiált anyák, amelyeket először terhesség alatt diagnosztizáltak, a késői terhesség során az egész test inzulinérzékenységében további csökkenést tapasztalnak [17]. A csökkent máj inzulinérzékenység kifejezettebb a GDM-ben szenvedő nőknél, a súlyhoz illeszkedő kontrollokkal összehasonlítva [22], ami fokozottabb májcukortermeléshez és hiperglikémiához vezet. Az inzulinszekréció fokozódik, de kevésbé, mint a normoglikémiás terhes nőknél tapasztalható növekedés, mivel a GDM-ben szenvedő anyákban a nem megfelelő β-sejtek működnek [23]. A krónikus inzulinrezisztencia hátterében az inzulinszignalizáció további hibái a GDM kialakulásához vezetnek [17, 23]; az anya GDM-jének mögöttes mechanizmusait (különösen a genetikáját) azonban még nem sikerült teljes mértékben megmagyarázni.

A metabolikus környezet elhízott terhes nőknél

Az elhízás jelentősen befolyásolja a terhesség alatti glükóz anyagcserét. A sovány anyákkal ellentétben az elhízott anyák perifériás inzulinérzékenysége csökken a terhesség korai szakaszában, és alig vagy egyáltalán nem növekszik a zsírtartalom, talán a további kalóriatartalékok kisebb igénye miatt [24, 25]. Még az első trimeszterben is megnő a perifériás és a máj inzulinrezisztenciája, amely a terhesség előrehaladtával fennmarad és fokozódik [23]. Nem meglepő, hogy az elhízott nőknek több mint háromszor nagyobb a GDM kialakulásának kockázata, mint a sovány nőknél [9, 10]. A mechanizmusok hasonlóak az elhízott, nem terhes nők szénhidrát-intoleranciáját előidéző mechanizmusokhoz. A megnövekedett zsírszövet-tömeg végül a gyulladásos markerek és a szabad zsírsavak nagyobb felszabadulását eredményezi [26]. A szabad zsírsavak nemcsak növelik az inzulinrezisztenciát, hanem gátolják az inzulin antilipolitikus hatását, ami még nagyobb szabad zsírsav felszabadulást eredményez. Így az elhízott nők a terhességet már viszonylag inzulinrezisztensnek tekintik; a krónikus inzulinrezisztencia ezen hátterében a terhesség inzulinrezisztenciája részben additív [23]. Amint a β-sejtek diszfunkciója kialakul, GDM következik be.

Az elhízással kapcsolatos kockázati tényezők a GDM számára

Míg a GDM hagyományos és legtöbbet idézett kockázati tényezője az anyák terhesség előtti magasabb BMI-je, életkora és paritása, valamint a 2-es típusú cukorbetegség családtörténete és a makroszóma baba előző születése [27], az elhízással járó viselkedés, beleértve a fizikai inaktivitás és a rossz táplálkozási minőség maguk is szerepet játszanak a terhesség alatt fellépő hiperglikémia patogenezisében.

Az étrend minősége és a GDM kapcsolata bizonytalanabb. 2008-ban Tieu és mtsai. [36] közzétett egy metaanalízist, amely kevés következetes összefüggést mutatott ki a táplálkozási tényezők és a terhességi glükóz intolerancia között. A szerzők megjegyezték, hogy az alacsony glikémiás indexű étrend ígéretesnek tűnik, és az alacsony glikémiás indexű diéták nagyobb kísérletei folyamatban vannak. Előfordulhat, hogy a terhesség előtti étrend nagyobb mértékben befolyásolja a GDM kockázatát, mint a terhesség alatti étrend. Ezt a hipotézist két nagy ápolónő Health Study II publikációja támasztotta alá, amelyekből kiderült, hogy a cukorral édesített szóda és a feldolgozott húsok magasabb terhesség előtti bevitele a GDM megnövekedett kockázatával járt [37, 38]. A terhességi táplálkozási tényezőket vizsgáló tanulmányok viszont nem jelentettek összefüggést a GDM-mel [39].

A zsírlerakódás terhesség alatt: A túlzott terhességi súlygyarapodás megjósolja a GDM-et?

Bizonyíték arra, hogy a magasabb terhességi súlygyarapodás és a glükóz intolerancia összefüggése okozati lehet, egy nemrégiben végzett klinikai vizsgálatból származik. Wolff és mtsai. [44] nemrégiben arról számoltak be, hogy 50 elhízott dán nőnek, aki beiratkozott egy étkezési tanácsadásba a terhesség korai szakaszában, kisebb volt a súlygyarapodása a terhesség alatt, 20% -kal csökkent a szérum inzulinszint a 27. terhességi héten, és 8% -kal csökkent az éhomi vércukorszint 36 évesen hetes terhesség azokhoz a nőkhöz képest, akik nem részesültek a beavatkozásban. Az intervenciós nőknél azonban nem tapasztalható a GDM kockázatának csökkenése, ami részben a kis minta nagyságával magyarázható (egyetlen beavatkozó anyánál sem alakult ki GDM a nonintervention csoport három nőjéhez képest). Ezenkívül ez a protokoll nem volt randomizált, kontrollált vizsgálat, mivel a nem beavatkozó anyák egy beiratkozatlan összehasonlító csoportba tartoztak. További adatokra van szükség annak meggyőzéséhez, hogy az alacsonyabb súlygyarapodás okozati összefüggésben van a GDM kialakulásának alacsonyabb kockázatával.

Asztal 1

A teljes súlygyarapodás és a súlygyarapodás mértéke az egyedülálló terhességű nők számára az USA Orvostudományi Intézetének 2009. évi irányelveiben