Дієта з високим вмістом жиру до і під час вагітності викликає помітну регуляцію поживних речовин плаценти
Хелен Н. Джонс
* Кафедра гінекології та акушерства і
Лора А. Вуллетт
* Кафедра гінекології та акушерства і
Ніколетт Барбур
* Кафедра гінекології та акушерства і
Путтур Д. Прасад
* Кафедра гінекології та акушерства і
Тереза Л. Пауелл
* Кафедра гінекології та акушерства і
Томас Янссон
* Кафедра гінекології та акушерства і
Анотація
Заростання плода призводить до народження дитини великого для гестаційного віку (LGA) дитини, яка зазвичай визначається як вага при народженні> 90-го сантиля і зустрічається в ~ 10% всіх вагітностей (1). Немовлята LGA мають підвищений ризик розвитку ожиріння та метаболічного синдрому в дитячому та юнацькому віці (2, 3), що сприяє збільшенню захворюваності на діабет (4), який зараз спостерігається у всьому світі. Хоча в декількох дослідженнях повідомлялося про зв'язок між ожирінням під час вагітності та обмеженням внутрішньоутробного розвитку (5), типовим результатом щодо росту плода при вагітності жінок із ожирінням та ожирінням є надмірне зростання плоду (6,7,8). з підвищеним індексом маси тіла (ІМТ) у 2–3 рази частіше народжують велику дитину (9), що представляє значну медичну проблему, враховуючи, що> 50% всіх американських жінок вступають у вагітність із надмірною вагою (ІМТ 25–29,9 кг/м 2) або ожирінням (ІМТ≥30 кг/м 2) (9).
Споживання енергії матерями, включаючи загальне споживання жиру, підвищене у вагітних із надмірною вагою та ожирінням як у першому, так і в третьому триместрі (10). Таким чином, створюється «порочний цикл», коли жінки із зайвою вагою та ожирінням споживають дієту, багату енергією, жирами та вуглеводами, народжуючи великих дітей. У цих немовлят частіше розвивається ожиріння та діабет у подальшому житті, а у жінок - вони схильні до виношування великої дитини, коли вони завагітніють (7, 8, 11). Заходи щодо полегшення заростання плоду у цих жінок є стратегією раннього втручання, яка може сприяти зменшенню поширеності ожиріння та діабету в наступних поколіннях. Однак відсутність відповідних моделей тварин для вивчення механізмів заростання плоду при цих вагітностях перешкоджає досягненню успіху в цій галузі.
На ріст плода сильно впливає надходження поживних речовин, яке залежить від плацентарних транспортних функцій. Відомо, що активність транспортера поживних речовин плаценти змінюється у випадках ненормального росту плода, і ці зміни можуть безпосередньо сприяти зміні швидкості росту плода (12, 13). Заростання плода під час вагітності, ускладненої діабетом 1 типу (14), але не гестаційним цукровим діабетом (GDM) (15), пов’язане із збільшенням активності плацентарного транспортера глюкози та експресії білка. Здатність плаценти транспортувати незамінний амінокислотний лейцин збільшується в GDM, ускладненому переростанням плода (16) та плацентарною системою. Повідомляється, що активність транспортера амінокислот збільшується як при діабеті 1 типу, так і при GDM (16). На відміну від цих висновків, попереднє дослідження показало, що активність системи A знижена, а активність системи L незмінена у везикулах мікровілозної плазматичної мембрани (MVM), виділених з діабетичної вагітності 1 типу з дітьми LGA (17). Однак наразі відсутні дані щодо функції плацентарного транспорту під час вагітності, пов’язаної з підвищенням ІМТ матері.
У порівнянні з жінками з нормальним ІМТ, жінки з надмірною вагою та ожирінням у третьому триместрі (10, 18, 19) підвищували сироваткові концентрації інсуліну, інтерлейкіну-6 (IL-6) та лептину та знижували рівень адипонектину (10, 18, 19). зміни вже є у першому триместрі (10). Попередні дослідження продемонстрували, що лептин та інсулін стимулюють активність транспортера амінокислот системи A у первинних фрагментах ворсинок та культивованих клітинах трофобластів (20, 21). Так само було показано, що плацентарні транспортери глюкози у первинних фрагментах ворсинок, отриманих на ранніх термінах вагітності, регулюються in vitro за допомогою інсуліну (22). Отже, зміни рівня материнських рівнів цих регуляторних факторів у вагітних із надмірною вагою та ожирінням можуть впливати на шляхи транспортування плацентарних поживних речовин і збільшити надходження поживних речовин до плоду, що розвивається.
Існує небагато опублікованих моделей ожиріння на тваринах під час вагітності, які мають ключові особливості стану людини, тобто збільшення ожиріння матері без діабету, підвищення рівня метаболічних гормонів у матері, низький рівень адипонектину та надмірне зростання плода. Отже, метою цього дослідження було розробити модель миші, яку годували дієтою з помірним вмістом жиру до і протягом гестації, що призвело до переростання плоду та пов'язано з материнським середовищем, що відображає те, що було виявлено у вагітної з підвищеним ІМТ. Одного разу встановивши, ми використали модель для перевірки гіпотези про те, що механізми, що лежать в основі заростання плода, включають посилений транспорт поживних речовин плаценти.