Как инсулинорезистентность влияет на беременность
Беременность и сахар крови: при чем здесь «щитовидка»?
Гормоны щитовидной железы, как известно, оказывают колоссальное влияние на течение и исходы беременности. Однако речь идет не только о невынашивании, токсикозе, осложнениях в родах или патологиях плода, но и таком осложнении, как повышение «сахара» крови. Но как уровень глюкозы связан с активностью щитовидной железы? И почему даже небольшая гипергликемия при беременности не так безобидна, как кажется?
«Беременная» физиология
Гормоны щитовидной железы (Т4 и Т3), по своей природе, являются стимуляторами.
Они ускоряют обмен веществ, синтез белка и передачу нервных импульсов. А во время беременности оказываются незаменимы для нормальной закладки и развития органов и тканей плода.
Недостаток тиреоидных («щитовидных») гормонов грозит малышу умственной отсталостью и отставанием в развитии, а также значимыми нарушениями обменных процессов. И поэтому природа позаботились о том, чтобы до того, как у плода появится собственная активная железа, материнских Т4 и Т3 было достаточно.
Так, хорионический гормон человека (ХГЧ), поступающий в кровь из оболочек эмбриона, по своей структуре очень схож с гормоном гипофиза ТТГ. А тот, в свою очередь, является главным контролером активности щитовидной железы.
Повышение уровня ТТГ стимулирует выброс тиреоидных гормонов, а ХГЧ это действие «копирует». В результате уровень Т4 и Т3 при беременности, физиологически, повышается на 30-40% от нормы, а ТТГ оказывается снижен (за «ненадобностью»). Но это состояние является абсолютно нормальным и никакого лечения не требует.
В то же время избыток «щитовидных» гормонов сопровождается повышением аппетита клеток в отношении глюкозы (так как они ускоряют обмен веществ), а недостаток Т4 и Т3 – такой аппетит подавляет, что неминуемо отражается на уровне глюкозы в крови.
При этом гипергликемия (повышение глюкозы), согласно многочисленным исследованиям, может наблюдаться как в случае дефицита, так и избытка тиреоидных гормонов, ввиду крайне сложных «взаимоотношений» последних с инсулином. А длительно существующий избыток «сахара» в крови является серьезным риском инсулинорезистентности.
Чем грозит инсулинорезистентность при беременности
Как уже было отмечено, высокий уровень глюкозы в крови провоцирует развитие инсулинорезистентности (нечувствительности к инсулину), а та, при беременности, ассоциирована с:
Со стороны матери, наблюдается чрезмерный набор веса, кожный зуд, повышение давления, повышение риска тяжелого токсикоза.
Кто в зоне риска
Повышенное внимание к уровню «сахара» крови, даже в случае здоровой щитовидной железы, требуется женщинам, склонным к инсулинорезистентности, то есть: имевших лишний вес до беременности, диабет II типа у родственников или нарушение уровня глюкозы в предыдущую беременность.
А еще одну группу риска, очевидно, составляют беременные, имеющие патологии щитовидной железы, как явного, так и скрытого характера, поскольку повышенные нагрузки на железу во время беременности могут спровоцировать дебют и ухудшение заболевания.
Скрытые или слегка заметные симптомы «щитовидных проблем» могут быть обусловлены дефицитом йода, распространенном на всей территории России и Европы, а также действием антител против ткани железы. И чем раньше будет начато лечение, тем меньше риск углеводных нарушений при беременности.
Как проверить
Для полноценной оценки состояния щитовидной железы, рисков и уже имеющихся ее патологий, рекомендован анализ крови на:
Исследования можно сдать по отдельности или в составе комплекса (например, «Щитовидная железа, скрининг). А дополнить картину крови рекомендуется данными УЗ-исследования щитовидной железы.
Такой скрининг является более, чем обоснованным, начиная с самых ранних сроков беременности. А лучше всего пройти его еще на этапе планирования.
Инсулинорезистентность: диагностические рекомендации гинекологам от эндокринолога
Что такое инсулинорезистентность
Инсулинорезистентность – это снижение чувствительности жировой и мышечной тканей, а также печени к инсулину, вследствие чего возникает гипергликемия. Этот комплекс метаболических нарушений вызывает изменения в углеводном, липидном и пуриновом обмене.
Не только полные люди могут страдать инсулинорезистентностью. Важно акцентировать внимание, что полнота часто провоцирует инсулинорезистентность, однако, этот патогенный процесс свойственен и худощавым людям. Инсулинорезистентность сопровождается сердечно-сосудистыми заболеваниями, неалкогольной жировой болезнью печени, синдромом поликистоза яичников, а также гестационным диабетом и многими другими процессами.
Не всегда инсулинорезистентность – патологический процесс, это также и защитная реакция организма на стресс, и на возрастные изменения и физиологические состояния, сопровождающиеся инсулинорезистентностью:
Факторы развития инсулинорезистентности
Главными внутренними факторами, влияющими на развитие инсулинорезистентности, являются:
Инсулинорезистентность может быть этапом, предшествующим развитию преддиабета, поэтому диагностику рекомендуют делать пациентам с избыточной массой тела (ИМТ более 25), если есть:
Инсулинорезистентность сопровождается такими проявлениями:
При осмотре врачу акушеру-гинекологу также важно обратить внимание на образ жизни женщины: ведет ли женщина малоподвижный образ жизни, изменился ли образ ее жизни за последний период, на возраст пациентки, наличие регулярных стрессов.
Диагностика инсулинорезистентности
«Золотой стандарт» диагностики инсулинорезистентности – это эугликемический гиперинсулинемический клемп. Однако это исследование требует стационарных условий, занимает длительное время и, в основном, применяется в научных целях.
В ежедневной практике эндокринологи применяют чаще всего 2 главных исследования:
Почему показатель проинсулина является важным этапом диагностики инсулинорезистентности?
Проинсулин является более стабильным показателем, чем гликемия и гликированный гемоглобин, которые очень вариабельны и зависят от внешних факторов, предугадать или исключить которые сложно. Проинсулин является показателем мониторинга эффективности лечения при сахарном диабете.
Календарь обследования на преддиабет
Что известно о мелатонине при сахарном диабете?
Исследования ассоциаций всего генома (GWAS), проводившихся за последние 9 лет, установили важную роль генетических вариаций в локусе гена рецептора мелатонина (MTNR1B) в регулировании уровней глюкозы в плазме натощак и во влиянии на риск сахарного диабета 2 типа. Это исследование привлекло интерес к мелатонинергической системе, в частности к рецептору мелатонина МТ2 (кодируемого MTNR1B).
Доклинические и клинические пост-GWAS доказательства частых и редких вариантов мутации MTNR1B локуса подтвердили свою важность в регулировании гомеостаза глюкозы и риска сахарного диабета 2 типа с воздействием на ожирение.
Исследования роли мелатонина продолжаются, однако его использование в мире уже сегодня широко распространено, в частности в США. Перед его применением важно проверить уровень ночного пика мелатонина лабораторно для предотвращения его передозировки.
Эффективнее всего проводить исследования ночного пика мелатонина в слюне. ДІЛА предлагает возможность самостоятельного сбора биоматериала пациентом для диагностики уровня мелатонина во время пика его выделения – ночью. Для этого пациенту следует придерживаться преаналитической подготовки:
Как инсулинорезистентность влияет на беременность
Известно, что гормон инсулин вырабатывается поджелудочной железой. Он оказывает существенное влияние на множество физиологических процессов, происходящих в нашем организме, в том числе:
Как связаны между собой бесплодие и инсулинорезистентность?
Исследования учёных-медиков однозначно подтверждают взаимосвязь между резистентностью к инсулину и бесплодием. Нарушения, которые вызываются невосприимчивостью к инсулину влияют, в том числе, и на репродуктивную систему женщины. В подавляющем большинстве случаев инсулинорезистентость приводит к ожирению, что в свою очередь очень повышает риск невозможности зачатия ребёнка.
Дело в том, что сопутствующими заболеваниями у женщин с невосприимчивостью инсулина, помимо ожирения, оказываются:
А это те самые патологии, которые становятся причиной бесплодия у женщин. Большинство патологий при инсулинорезистентности вызваны гормональными нарушениями, что, как правило, делает невозможным зачатие и последующее нормальное вынашивание ребёнка.
Лечение бесплодия при инсулинорезистентности
Если вы планируете беременность, обязательно нужно регулярно проверяться на сахар и гормональный фон. При выявлении любых нарушений не откладывайте визит к гинекологу, эндокринологу, не дожидаясь развития более тяжёлых осложнений. Возможности современной медицины позволяют успешно лечить бесплодие при ИР. Для этого применяются такие методы, как:
Гайдарова Арапат Эльдаровна, врач гинеколог-эндохирург в Махачкале, врач высшей категории, Заслуженный врач Дагестана, кандидат медицинских наук, ассистент кафедры акушерства и гинекологии ДГМУ.
Разные лица инсулиновой резистентности
П. М. Шварцбурд,
доктор биологических наук, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино
«Химия и жизнь» №7, 2013
Диабет
В последние годы многие развитые страны столкнулись с эпидемическим ростом сахарного диабета 2-го типа (далее просто «диабет»). По данным, приведенным в обзоре профессора Калифорнийского университета Джеролда Олефски (“Cell”, 2013, 152, 673–687, doi: 10.1016/j.cell.2013.01.041), этой формой диабета страдают более 300 миллионов человек во всем мире, из них 55 миллионов в Индии, 25 миллионов — в США и 80 миллионов в Китае, причем количество пациентов удваивается каждые 10–15 лет. Диабет второго типа развивается, когда некоторые ткани пациента малочувствительны к действию инсулина, то есть приобретают инсулинорезистентность. Этот недуг не следует путать с более редким диабетом 1-го типа (юношеским диабетом) — заболеванием, при котором иммунные клетки по неустановленной причине атакуют специализированные бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие гормон инсулин, и разрушают их.
В результате поджелудочная железа не в состоянии синтезировать достаточное количество инсулина, и больные вынуждены регулярно его вводить. Любой диабет опасен тяжелейшими осложнениями: слепотой, нарушениями свертываемости крови, кровоснабжения конечностей, работы нервной и сердечно-сосудистой систем.
Пытаясь бороться с диабетом 2-го типа, врачи и исследователи обращают особое внимание на его грозный предвестник — инсулинорезистентность. Основная физиологическая функция инсулина заключается в том, чтобы обеспечивать поступление глюкозы из периферической крови в клетки (прежде всего мышечной и жировой ткани) и подавлять избыточную продукцию глюкозы в клетках печени. Эту задачу он выполняет, стимулируя экспрессию особых белков-транспортеров, которые перетаскивают глюкозу из периферической крови через клеточную мембрану внутрь клетки (рис. 1). В результате действия инсулина количество белков-транспортеров на мембране возрастает в 5–10 раз, а их содержание внутри клетки уменьшается на 50–60%.
Чувствительность клеток к инсулину зависит прежде всего от количества инсулиновых рецепторов и их активности. Так, жировые клетки и гепатоциты (клетки печени) содержат по 200–300 тысяч рецепторов, а моноциты и эритроциты — на порядок меньше. Количество рецепторов и их сродство (аффинность) к инсулину непостоянны: у здоровых людей они выше вечером и ночью, а утром ниже; возрастают при физических нагрузках, уменьшаются у пожилых людей. В норме инсулин также вызывает релаксацию гладкомышечной стенки сосудов за счет высвобождения оксида азота, однако и эта способность нарушена у пациентов с инсулинорезистентностью и ожирением.
Если восприимчивость периферических тканей к действию инсулина по какой-то причине снижена, у человека развивается компенсаторная гиперинсулинемия — его поджелудочная железа синтезирует и выделяет в кровь повышенное количество инсулина. Пока бета-клетки могут работать в авральном режиме и поддерживать в плазме крови уровень гормона, достаточный для преодоления инсулинорезистентности, у пациентов сохраняется нормальная концентрация сахара в крови. Однако резервы поджелудочной железы не безграничны, бета-клетки «выдыхаются», и тогда уровень сахара начинает расти.
Ситуация усугубляется тем, что при инсулинорезистентности неправильно работает печень. Обычно этот орган поддерживает необходимую концентрацию сахара, расщепляя гликоген или синтезируя глюкозу из веществ неуглеродной природы. Когда уровень инсулина возрастает, здоровая печень снижает продукцию глюкозы. А при инсулинорезистентности печень как ни в чем не бывало продолжает выбрасывать ее в кровь, что вызывает у голодного пациента гипергликемию.
Иными словами, когда бета-клетки утрачивают способность постоянно наращивать продукцию гормона, инсулинорезистентность перетекает в сахарный диабет 2-го типа, для которого характерны хроническая нехватка инсулина и, как следствие, повышенное содержание глюкозы в крови. Однако уровень сахара в крови — это только индикатор проблемы, суть которой заключается в том, что глюкоза не может попасть в клетки, они голодают и плохо выполняют свои функции.
Вопрос о причинах возникновения инсулинорезистентности остается открытым. Установлено, что она чаще развивается при избыточной массе тела и ожирении, у людей старше 45 лет, при недостаточной физической нагрузке, стрессе и повышенном артериальном давлении. Каким же образом ожирение содействует развитию инсулинорезистентности?
Ожирение и воспаление
Специалисты Национального института диабета США более 30 лет изучали индейцев племени пима, живущих в Аризоне и Мексике. Они установили, что половина всех взрослых индейцев, населяющих резервации на территории Аризоны, болеют диабетом и 95% из них страдают от ожирения, а у мексиканских пима это заболевание наблюдается редко, и ожирение им не свойственно, потому что они едят низкокалорийные продукты с высоким содержанием пищевой клетчатки и физически гораздо активнее, чем их заграничные единоплеменники. Исследователи пришли к выводу, что главный фактор риска в развитии диабета 2-го типа — ожирение. Причем риск возникновения ожирения можно снизить даже при наследственной предрасположенности к нему, если вести правильный образ жизни.
В последние десятилетия наблюдается эпидемический рост числа людей с избыточным весом (см.: Калория и ее история, «Химия и жизнь», 2013, № 2). Так, в США около 65% взрослых людей имеют лишний вес и около 32% страдают от ожирения. Как мы помним, ожирение часто сочетается с инсулинорезистентностью. Если масса человека превышает идеальную на 35–40%, то чувствительность к инсулину снижается более чем на 40%. Развитию инсулинорезистентности способствует и усиленный выход жирных кислот из адипоцитов (клеток жировой ткани) в кровь. Клинические исследования показали, что фармакологические ингибиторы липолиза (препараты, замедляющие расщепление жиров и тем самым снижающие уровень жирных кислот в крови) способны быстро вернуть пациентам с ожирением чувствительность к инсулину. Снижение веса также уменьшает поток жирных кислот и улучшает чувствительность к инсулину.
В организме существуют два основных способа энергетического обеспечения: «дневной» и «ночной». При «дневном» способе энергообеспечения главным источником энергии служит глюкоза и в меньшей степени — жир. При «ночном», напротив, организм черпает энергию в основном из жирных кислот, поступающих в кровь при расщеплении жировых отложений. По мнению ленинградского профессора-медика Владимира Михайловича Дильмана, при ожирении механизм суточного переключения энергетического гомеостаза нарушается, и организм переходит преимущественно на жировой путь обеспечения. Но почему это происходит?
Известно, что во взрослом организме количество жировых клеток постоянно. Накопление жира увеличивает объем адипоцита, что приводит к снижению плотности инсулиновых рецепторов на ее увеличенной поверхности, и чувствительность жировой ткани к действию инсулина падает. Однако если человек по-прежнему переедает, клетки вынужденно продолжают синтезировать жиры из тех излишков глюкозы, которые не могут быть «потрачены» в других органах. Поджелудочная железа отвечает на это дополнительным, компенсаторным увеличением продукции инсулина.
И всё же «накачка» адипоцитов жиром не может быть бесконечной. Когда жировая ткань перегружена, в ней нарастает гипоксия и часть адипоцитов погибает, вызывая воспаление. К очагу воспаления из костного мозга устремляются макрофаги. В норме жировая ткань содержит не более 5% макрофагов, но при ожирении их доля увеличивается до 50%. При этом макрофаги активируются и секретируют воспалительные цитокины — небольшие пептидные молекулы, обеспечивающие мобилизацию воспалительного ответа, — в частности, фактор некроза опухоли TNF-α (запомним эту аббревиатуру, она нам еще понадобится) и интерлейкин-6. Эти цитокины, в свою очередь, поддерживают инсулинорезистентность как в адипоцитах, так и в клетках печени и мышц (рис. 2).
Как установили американские исследователи под руководством профессора Стивена Гринспуна, директора клиники при Гарвардской медицинской школе (Бостон, США), нейтрализация провоспалительного TNF-α улучшает чувствительность к инсулину при ожирении (“Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism”, 2011, 96: E146–E150). Это открытие позволило предположить, что при ожирении жировая ткань становится источником хронической активации воспаления, способного поддерживать инсулинорезистентность (рис. 2, 3). Механизмы такой активации местного и системного воспаления интенсивно изучают.
Однако воспаление — это не болезнь, а нормальная реакция организма, в частности, на бактериальную инфекцию. Цель воспаления — уничтожить бактерии с помощью цитотоксической реакции «респираторного», или «кислородного взрыва». Такое название она получила потому, что клетки-фагоциты, захватившие бактерии или продукты их распада, резко (взрывообразно) увеличивают потребление кислорода и глюкозы, которые участвуют в образовании высокоактивных радикалов, обладающих антибактериальной активностью. Реакция достигает максимума уже через 50–120 секунд после начала фагоцитоза. Для осуществления реакции «респираторного взрыва» необходима быстрая доставка большого количества глюкозы к активированным фагоцитам. Можно предположить, что такой направленный поток глюкозы обеспечивается с помощью физиологического механизма инсулинорезистентности, который временно ограничивает приток глюкозы в мышцы и жировые клетки, направляя ее главным образом в нейтрофилы и макрофаги (рис. 3).
Рис. 3. Рак, ожирение и ответ фагоцитов на бактериальную инфекцию сопровождаются воспалением, а воспаление поддерживает инсулинорезистентность
Оказалось, что инсулинорезистентность регулирует потоки глюкозы и в других адаптационных ситуациях, во время беременности например.
Беременность и рост опухолей
Глюкоза — основной источник энергии для матери и плода. По мере роста плоду нужно всё больше глюкозы, причем ее потребление во второй половине беременности опережает ее доступность. Поэтому в норме уровень глюкозы в крови плода примерно на 10–20 мг/100 мл (0,6–1,1 ммоль/л) ниже, чем у матери. (Физиологическая норма для беременной женщины — 3,3–6,6 ммоль/л.) Обращает на себя внимание тот факт, что в период максимального роста плода у всех беременных развивается физиологическая инсулинорезистентность, с помощью которой, вероятно, потоки глюкозы и перенаправляются от органов матери к растущему плоду. Этот эффект регулирует плацента — основной источник секреции TNF-α во время беременности, особенно во второй ее половине. Примерно 94% плацентарного TNF-α высвобождается в кровоток матери, и только 6% — в кровоток плода. Таким образом, высокий уровень TNF-α обеспечивает инсулинорезистенность материнских тканей.
После родов его концентрация резко и быстро снижается, и параллельно восстанавливается чувствительность к инсулину. Однако у беременных с избыточной массой тела содержание TNF-α значительно выше, чем у беременных с нормальным весом. У чрезмерно полных женщин беременность часто протекает с осложнениями, и после родов чувствительность к инсулину не только не восстанавливается, но и возрастает риск развития диабета. Однако при правильном течении беременности адаптивная инсулинорезистентность помогает нормальному росту плода.
Эмбриональные ткани по изоферментному и антигенному составам, а также типу клеточного метаболизма (активации гликолиза) подобны опухолевым. Возникает вопрос: развивается ли инсулинорезистентность при опухолевом росте и если да, то к каким последствиям приводит?
Раковые клетки усваивают глюкозу в 10–30 раз активнее нормальных. Потребляя глюкозу со скоростью большей, чем скорость ее поступления, раковая опухоль действует как мощный насос, выкачивающий глюкозу из организма хозяина. Исследователи из Университета Южной Калифорнии Этан Оргел и Стивен Миттелмен показали, что большинство злокачественных опухолей вызывает инсулинорезистентность в мышцах, печени и жировой ткани больного параллельно с увеличением уровня провоспалительного TNF-α (“Current Diabetes Reports”, 2013, 13, 213–222, doi: 10.1007/s11892-012-0356-6). Это создает более выгодные условия для роста опухоли в ущерб нормальной работе здоровых органов и тканей.
Вопреки распространенному мнению, что больные раком умирают от метастазов в жизненно важные органы, многие из них погибают от комплекса болезней, известных под названием «паранеопластический синдром». Это вторичные неспецифические нарушения функций различных органов и систем, непосредственно не связанных с локализацией первичной опухоли. Паранеопластический синдром встречается у 60% онкологических больных. Он вызван нарастающим синтезом TNF-α, который в высокой концентрации превращается в эндотоксин, вызывающий системное воспаление и длительное ограничение поступления глюкозы в мышцы, печень и жировую ткань. В результате масса мышечной и жировой тканей уменьшается, и пациент заметно теряет в весе — так называемая раковая кахексия (рис. 3). Поэтому при онкологических заболеваниях целесообразно применять препараты, уменьшающие системное воспаление и повышающие чувствительность клеток печени, мышц и жировой ткани к действию инсулина. Они могут не только замедлить рост опухоли, но и предупредить развитие кахексии. Давно было замечено, что антидиабетические препараты (бигуаниды), восстанавливающие инсулинорезистентность, повышают эффективность лечения онкологических больных, но для предупреждения развития кахексии их не использовали, вероятно, из-за недостаточного внимания к эффекту инсулинорезистентности при опухолевом росте.
А еще резистентность к инсулину может привести к развитию синдрома поликистозных яичников (механизм развития не установлен). У женщин при этом заболевании нарушается менструальный цикл и развивается бесплодие. Полугодовое лечение наиболее известным бигуанидом метформином восстанавливает регулярный цикл овуляции.
Инсулинорезистентность — защитная реакция или болезнь?
Чтобы выбрать правильный ответ, необходим детальный анализ ситуации, при которой возникла инсулинорезистентность, хотя зачастую это становится отдельной непростой задачей. При неосложненной беременности или при развитии кратковременной реакции «респираторного взрыва», направленного на ликвидацию бактериальной инфекции, инсулинорезистентность представляет собой адаптивный, физиологически оправданный ответ. После родов или победы над инфекцией она проходит сама и не требует лечения. Однако, по данным профессора-биолога Я. А. Александровского, хроническое повышение уровня сахара в крови само по себе, без инфекции способно вызвать «затяжной респираторный взрыв» у нейтрофилов, которые, скапливаясь вблизи стенок сосудов, способны их повредить. Поэтому при диабете возрастает риск развития сосудистых осложнений. Иными словами, физиологическая воспалительная реакция по мере увеличения ее продолжительности приобретает патологические черты, и тогда ее действие направлено не столько против бактерий, сколько против сосудов.
Инсулинорезистентность рассматривают как предшественницу клинического проявления сахарного диабета 2-го типа, но она также может указывать на скрытое развитие опухолевого процесса. В таких ситуациях необходима более детальная диагностика, причем во время обследования человек должен избегать факторов риска: избыточного и неправильного питания, малой физической активности, эмоционального стресса. После обследования целесообразно корректировать устойчивость к инсулину с помощью бигуанидов, салицилатов и других противовоспалительных препаратов.
Нельзя не отметить удивительные открытия последних лет, сделанные в нескольких зарубежных лабораториях. По данным профессора Гарвардской медицинской школы Ричарда Ходина, прием кишечной щелочной фосфатазы смягчает негативные последствия избыточного употребления жирной пищи (“Proceedings of the National Academy of Sciences”, 2013, 110, 17, 7003–7008, doi:10.1073/ pnas.1220180110). Оказывается, некоторые представители кишечной микрофлоры могут поддерживать или подавлять развитие рака и диабета в организме хозяина. Более того, микрофлора, способствующая развитию диабета, иногда передается от больной диабетом беременной к плоду и таким путем повышает риск развития этой патологии у ребенка. Влияние микрофлоры на развитие диабета сейчас интенсивно исследуют, будущее покажет, насколько справедливы предположения ученых и возможно ли их использовать на практике.
Феномен инсулинорезистентности многолик. Природа экономно использует один и тот же механизм для достижения разных целей: он обеспечивает и антибактериальную защитную реакцию «респираторного взрыва», и нормальное развитие плода. Увы, неправильный образ жизни провоцирует патологическое течение процесса, и тогда инсулинорезистентность способствует возникновению ожирения, рака или диабета.