Акушерське ожиріння асоціюється з гіпербілірубінемією новонароджених з високою поширеністю у рідних
Анотація
Ожиріння та вагітність ставлять печінку під обмінний стрес, проте взаємодії між акушерським ожирінням та метаболізмом білірубіну не вивчались. Ми визначили зв'язок між ожирінням, рівнем білірубіну у матері та новонародженого та ферментом уридин 5'дифосфат-глюкуронозилтрансферази 1A1 (UGT1A1), який елімінує білірубін. Фармакокінетичним моделюванням печінки дорослих аналізували на експресію, активність та кліренс білірубіну UGT1A1. Потім аналізували відповідні сироватки для матері та новонароджених (N = 450) на загальний та некон’югований білірубін. Асоціації між ожирінням, UGT1A1, гіпербілірубінемією матері та новонародженого визначали статистично за допомогою кореляційного аналізу (тест Пірсона), а також між категоріями (одностороння ANOVA). Хворобливе ожиріння знизило рівень печінкового білка UGT1A1, активність та кліренс білірубіну (P Ключові слова: білірубін, фармакологія розвитку, глюкуронізація, жовтяниця
Вступ
Ожиріння є найпоширенішим акушерським синдромом високого ризику і пов'язане зі збільшенням частоти ускладнень вагітності та новонароджених. 1 Вплив ожиріння на ускладнення вагітності, незалежно від культури та етнічної приналежності, включає стрес-ефекти вагітності на функції печінки (наприклад, гестаційний діабет). Однак опосередковане ожирінням інгібування метаболізму білірубіну у матері та дитини, що розвивається, раніше не вивчалося. Ферменти уридин 5'дифосфат-глюкуронозилтрансферази (UGT) є надсімейством білків, які відповідають за кліренс ендогенних та екзогенних субстратів шляхом прямого кон'югування великого водорозчинного залишку цукру глюкуронової кислоти. 2 Ці ферменти містяться в тканинах по всьому тілу, з найвищим вираженням у печінці, нирках і тонкому кишечнику. 3 Фермент UGT1A1 є єдиним шляхом кліренсу для метаболізму білірубіну і не активний у печінці плода або при народженні, що призводить до підвищення рівня некон'югованого білірубіну (гіпербілірубінемія) у матері та новонароджених. 4
Оскільки UGT1A1 в значній мірі не працює у печінці плода, 5-7 детоксикація білірубіну під час вагітності здійснюється материнською печінкою та плацентою. 8 - 10 Отже, пригнічення материнського UGT1A1 під час вагітності може бути небезпечним. Більше того, навіть при нормальних неускладнених вагітностях незрілий розвиток UGT1A1 в поєднанні з розпадом еритроцитів при народженні зазвичай спричиняє високий рівень вільного білірубіну та жовтяниці новонароджених. 11 Якщо їх не лікувати, це може призвести до ядерної хвороби та порушення неврологічного розвитку. 12 Хоча поширеність керніктуру становить 2,7 на 100 000 живонароджених у Північній Америці та Європі, поширеність у сто разів вища - 2,7 на 1000 народжень у країнах, що розвиваються. 13 Також виникає занепокоєння щодо наслідків гіпербілірубінемії у недоношених новонароджених, які є більш тонкими, ніж у недоношених дітей, але потенційно такими ж шкідливими. 14
Предмети та методи
Взаємодія між ожирінням та рівнем білірубіну в сироватці крові
Ожиріння визначалося за індексом маси тіла (ІМТ) наступним чином: Низька вага = 2. Підвищений некон'югований білірубін у сироватці крові визначався як загальний білірубін ≥ 0,5 мг/дл, прямий білірубін 25
Клінічні лабораторії ТОВ «Гаваї» (Aiea, Гаваї, США) аналізували сироватки матері (зібрані при народженні) на вміст загального та некон’югованого білірубіну, а відповідні рівні білірубіну в сироватці крові новонароджених витягували безпосередньо з електронних медичних карток Гаваї Персонал біорепозиторію. Крім того, інформація щодо вагітності, пологів та ускладнень новонароджених, включаючи гестаційний цукровий діабет 1 та 2 типу, цукровий діабет 1 та 2 типу, внутрішньоутробне обмеження росту, передчасні розриви оболонок, передчасні пологи, передчасні пологи, гестаційна гіпертензія, прееклампсія, еклампсія, гемоліз, підвищений рівень печінкових ферментів, синдром низького рівня тромбоцитів, панкреатит, холецистит, мальформація новонароджених, незначні для гестаційного віку, гіпербілірубінемія новонароджених та апное-брадикардія були вилучені з електронних медичних карт та порівняні з рівнями білірубіну та ожиріння.
Це дослідження було схвалено Інституційною комісією з огляду людських суб’єктів Гавайського університету з пришвидшеним схваленням з використанням анонімних, неідентифікованих донорів із існуючого архіву. Це дослідження було затверджено згідно із федеральними законами США CFR 46.110 та 21 CFR 56.110 Категорія (5).
Активність та експресія UGT1A1 у мікросомах печінки
Пули мікросом печінки людини використовували для перевірки гіпотези про те, що білок UGT1A1 людини та його активність змінюються залежно від ожиріння в печінці людини. Тканини печінки були недоступні в оригінальній вибірці з 450 жінок та їх дітей, тому було придбано окреме джерело мікросом печінки (які отримують центрифугуванням печінки при 10000 х г для вилучення та концентрування білків UGT1A1). Басейни з нормальною вагою (n = 10), надмірною вагою (n = 10), ожирінням (n = 10) та хворобливим ожирінням (n = 5) дорослі були придбані у BD Biosciences (East Rutherford, NJ, USA). Басейни містили однакову кількість дорослих чоловіків і жінок, за винятком хворобливого ожиріння, де зразок містив мікросоми від 3 самок і 2 чоловіків.
Наявність білків UGT1A1 у мікросомах визначали за допомогою вестерн-блот, як описано раніше, використовуючи електрофорез 10% -ного додецилсульфату натрію в поліакриламідному гелі з напівсухим перенесенням у дифторид полівінілідену. 7 Коротко, виявлення специфічного UGT1A1 було здійснено за допомогою первинного антитіла від Santa Cruz Biotechnology (Санта-Крус, Каліфорнія, США sc-27415) при розведенні 1: 1000, вторинне антитіло до осла-кози-біотину (розведення 1: 4000, дослідження Джексона), Вест-Гроув, Пенсільванія, США) та виявлення за допомогою стрептавідин-біотин-пероксидази хрону (розведення 1: 3000, GE Healthcare, Piscataway, NJ, США) та хемілюмінесцентний реагент. Аналіз щільності площі наступних плівок проводили за допомогою програмного забезпечення Image J (Національний інститут охорони здоров'я, Бетесда, штат Меріленд, США), використовуючи ящик незмінного розміру, переміщений вручну вздовж плями та застосовуючи фонове віднімання.
Біохімічна активність UGT1A1 по відношенню до білірубіну субстрату з використанням реагенту етилантранілат проводилася спектрофотометрично, як повідомлялося раніше. 26
Модельоване печінкове очищення білірубіну
Масштабований метаболізм білірубіну досліджували, щоб зрозуміти, чи впливатиме ожиріння на мікросомальну активність, нормалізовану до ваги, незалежно від етнічної приналежності. Експериментально визначена активність ферментів для кожного пулу масштабувалась з урахуванням кліренсу печінки з використанням фармакокінетичної моделі, як повідомлялося раніше нашою групою, за винятком того, що коефіцієнт масштабування 3/4 потужності для дітей опущений. 7 Припускали кінетику Міхаеліса-Ментена. Використовували стандартні фармакокінетичні параметри з розміром печінки 1500 г, швидкістю печінкового потоку 1,5 л/хв та мікросомальним білком на грам печінки 45 мг/г. 27 Були використані опубліковані значення білірубіну Km = 5,0 мкМ та незв'язаної фракції 0,001. 28, 29 Нарешті, печінковий кліренс стандартизували за вагою, припускаючи 70 кг для нормальної ваги, 86 кг для надмірної ваги, 101 кг для ожиріння та 132 кг для пацієнтів із ожирінням. Ваги були розраховані з використанням середнього зросту 177 см, де кожна вага відповідала середньому ІМТ нормального (18,5–24,9), надмірної ваги (25–29,9), ожиріння (30–39,9) та захворювального ожирінням (40+) ІМТ.
Статистичний аналіз
Всі статистичні аналізи проводили за допомогою Prism 5.0 (Graph Pad, Сан-Дієго, Каліфорнія, США) з α = 0,05. Застосовували омнібусний тест Д'Агостіно-Пірсона на нормальність, і оскільки ці дані задовольняли умовам нормальності, проводили параметричну статистику. Для постійних даних (ІМТ та рівні білірубіну) кореляцію визначали за допомогою тесту Пірсона. Для поєднаних категоріальних даних використовували односторонній ANOVA з пост-хок-аналізом Бонферроні для присвоєння значущості категоріям порівняно із нормальною вагою.