Оценка углеводного обмена и видового состава микробиоты кишечника у женщин с гестационным сахарным диабетом

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Распространенность гестационного сахарного диабета значительно увеличилась и стала глобальной проблемой здравоохранения, затрагивающей 9,3–25,5 % беременных во всем мире. Нарушение взаимодействия различных систем организма с кишечной микробиотой может являться причиной развития инсулинорезистентности. Изучение состояния кишечной микробиоты по результатам исследования видового состава микроорганизмов в кале методом полимеразной цепной реакции необходимо для понимания механизмов развития гестационного сахарного диабета.

Цель исследования — изучить состояния микробиоты кишечника у женщин при физиологически протекающей беременности и беременности, осложненной гестационным сахарным диабетом.

Материалы и методы. Обследована 51 беременная в период 2020–2022 гг. Средний возраст 20 женщин с физиологически протекающей беременностью составил 29 (27,0–32,5) лет, 31 женщины с гестационным сахарным диабетом — 31 (27,0–35,0) год. Состояние кишечной микробиоты проанализировано по результатам исследования видового состава микроорганизмов в кале методом полимеразной цепной реакции с детекцией в режиме реального времени. У всех женщин исследован углеводный обмен в различные сроки гестации.

Результаты. Подтверждена положительная зависимость количества Bacteroides thetaiotaomicron и индекса массы тела до беременности (r = 0,42). Выявлено, что количество Bacteroides thetaiotaomicron в I, II и III триместрах гестации положительно коррелирует с исходным весом женщин до беременности (r = 0,60, r = 0,52, r = 0,47 соответственно; p < 0,05). Установлена отрицательная связь между соотношением уровней Bacteroides spp. и Faecalibacterium prausnitzii у женщин с гестационным сахарным диабетом и средним уровнем глюкозы в крови в III триместре беременности (r = –0,81; p < 0,05). Отмечена положительная корреляция между наличием Parvimonas micra и уровнем глюкозы венозной плазмы при выявлении гестационного сахарного диабета (r = 0,58; p < 0,05). Получена положительная зависимость между количеством Escherichia coli у беременных в I триместре и средним уровнем глюкозы в крови в III триместре (r = 0,41; p < 0,05). Продемонстрировано, что рост Bacteroides fragilis в толстом кишечнике беременных с гестационным сахарным диабетом в III триместре коррелирует с субнормальным уровнем глюкозы в крови (r = –0,77; p < 0,05), что, возможно, связано с нарушением диеты (недостаточным потреблением углеводов) или передозировкой инсулина, способными приводить к гипогликемическим состояниям. В группе женщин с гестационным сахарным диабетом получена положительная корреляция уровня гликированного гемоглобина и количества представителя условно-патогенной флоры Klebsiella pneumoniae в I триместре беременности (r = 0,46; p < 0,05). Найдена зависимость между соотношением уровней Citrobacter spp. и Enterobacter spp. и максимальным уровнем глюкозы в крови у женщин с гестационным сахарным диабетом в I, II и III триместрах беременности (r = 0,49, r = 0,43, r = 0,47 соответственно; p < 0,05). Определена разница в потреблении пищевых волокон в контрольной группе и группе беременных женщин с гестационным сахарным диабетом [2 (1; 3) против 1 (1; 1); p < 0,05].

Заключение. В работе получены данные, подтверждающие связь между нарушениями микробиоценоза толстой кишки и углеводного обмена у беременных с гестационным сахарным диабетом. Выявлена зависимость между недостаточным потреблением пищевых волокон и риском развития гестационного сахарного диабета.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Татьяна Александровна Зинина

Женская консультация № 22

Email: zininat@mail.ru

MD

Россия, Санкт-Петербург

Алена Викторовна Тиселько

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Автор, ответственный за переписку.
Email: alenadoc@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2512-833X
SPIN-код: 5644-9891
Scopus Author ID: 57194216306

д-р мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Мария Игоревна Ярмолинская

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

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

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Zhong H., Zhang J., Xia J., et al. Influence of gestational diabetes mellitus on lipid signatures in breast milk and association with fetal physical development // Front. Nutr. 2022. Vol. 9. doi: 10.3389/fnut.2022.924301
  2. Yang T., Santisteban M.M., Rodriguez V., et al. Gut dysbiosis is linked to hypertension // Hypertension. 2015. Vol. 65. No. 6. P. 1331–1340. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.115.05315
  3. Cortez R.V., Taddei C.R., Sparvoli L.G., et al. Microbiome and its relation to gestational diabetes // Endocrine. 2019. Vol. 64. No. 2. P. 254–264. doi: 10.1007/s12020-018-1813-z
  4. Nirmalkar K., Murugesan S., Pizano-Zárate M.L., et al. Gut microbiota and endothelial dysfunction markers in obese mexican children and adolescents // Nutrients. 2018. Vol. 10. No. 12. doi: 10.3390/nu10122009
  5. Wang B., Yao M., Lv L., et al. The human microbiota in health and disease // Engineering. 2017. Vol. 3. No. 1. P. 71–82. doi: 10.1016/J.ENG.2017.01.008
  6. Шестакова Е.А., Покровская Е.В., Самсонова М.Д. Подходы к изучению влияния кишечной микробиоты на развитие метаболических нарушений // Consilium Medicum. 2021. Т. 23. № 12. С. 905–909. doi: 10.26442/20751753.2021.12.201289
  7. Кравчук Е.Н., Неймарк А.Е., Гринева Е.Н., и др. Регуляция метаболических процессов, опосредованная кишечной микрофлорой // Сахарный диабет. 2016. Т. 19. № 4. С. 280–285. doi: 10.14341/DM7704
  8. Guinane C.M., Cotter P.D. Role of the gut microbiota in health and chronic gastrointestinal disease: understanding a hidden metabolic organ // Therap. Adv. Gastroenterol. 2013. Vol. 6. No. 4. P. 295–308. doi: 10.1177/1756283X13482996
  9. Rinninella E., Raoul P., Cintoni M., et al. What is the healthy gut microbiota composition? A changing ecosystem across age, environment, diet, and diseases // Microorganisms. 2019. Vol. 7. No. 1. P. 14. doi: 10.3390/microorganisms7010014
  10. Gasmi A., Mujawdiya P.K., Pivina L., et al. Relationship between gut microbiota, gut hyperpermeability and obesity // Curr. Med. Chem. 2021. Vol. 28. No. 4. P. 827–839. doi: 10.2174/0929867327666200721160313
  11. Thursby E., Juge N. Introduction to the human gut microbiota // Biochem. J. 2017. Vol. 474. No. 11. P. 1823–1836. doi: 10.1042/BCJ20160510
  12. Gilbert J.A., Blaser M.J., Caporaso J.G., et al. Current understanding of the human microbiome // Nat. Med. 2018. Vol. 24. No. 4. P. 392–400. doi: 10.1038/nm.4517
  13. Koren O., Goodrich J.K., Cullender T.C., et al. Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy // Cell. 2012. Vol. 150. No. 3. P. 470–480. doi: 10.1016/j.cell.2012.07.008
  14. Medici Dualib P., Ogassavara J., Mattar R., et al. Gut microbiota and gestational diabetes mellitus: a systematic review // Diabetes Res. Clin. Pract. 2021. Vol. 180. doi: 10.1016/j.diabres.2021.109078
  15. Ибрагимова Л.И., Колпакова Е.А., Дзагахова А.В., и др. Роль микробиоты кишечника в развитии сахарного диабета 1 типа // Сахарный диабет. 2021. Т. 24. № 1. С. 62–69. doi: 10.14341/DM10326
  16. Дзгоева Ф.Х., Егшатян Л.В. Кишечная микробиота и сахарный диабет типа 2 // Эндокринология: новости, мнения, обучение. 2018. Т. 3. № 24. С. 55–63. doi: 10.24411/2304-9529-2018-13005
  17. Huang L., Thonusin C., Chattipakorn N., et al. Impacts of gut microbiota on gestational diabetes mellitus: a comprehensive review // Eur. J. Nutr. 2021. Vol. 60. No. 5. P. 2343–2360. doi: 10.1007/s00394-021-02483-6
  18. Vetrani C., Di Nisio A., Paschou S.A., et al. From gut microbiota through low-grade inflammation to obesity: key players and potential targets // Nutrients. 2022. Vol. 14. No. 10. doi: 10.3390/nu14102103
  19. Youm Y.H., Nguyen K.Y., Grant R.W., et al. The ketone metabolite β-hydroxybutyrate blocks NLRP3 inflammasome-mediated inflammatory disease // Nat. Med. 2015. Vol. 21. No. 3. P. 263–269. doi: 10.1038/nm.3804
  20. Macia L., Tan J., Vieira A., et al. Metabolite-sensing receptors GPR43 and GPR109A facilitate dietary fibre-induced gut homeostasis through regulation of the inflammasome. // Nat. Commun. 2015. Vol. 6. doi: 10.1038/ncomms7734
  21. Saltzman E.T., Palacios T., Thomsen M., et al. Intestinal microbiome shifts, dysbiosis, inflammation, and non-alcoholic fatty liver disease // Front. Microbiol. 2018. Vol. 9. doi: 10.3389/fmicb.2018.00061
  22. Zhu L.B., Zhang Y.C., Huang H.H., et al. Prospects for clinical applications of butyrate-producing bacteria // World J. Clin. Pediatr. 2021. Vol. 10. No. 5. P. 84–92. doi: 10.5409/wjcp.v10.i5.84
  23. Sugawara T., Iwamoto N., Akashi M., et al. Tight junction dysfunction in the stratum granulosum leads to aberrant stratum corneum barrier function in claudin-1-deficient mice // J. Dermatol. Sci. 2013. Vol. 70. No. 1. P. 12–18. doi: 10.1016/j.jdermsci.2013.01.002
  24. Mokkala K., Röytiö H., Munukka E., et al. Gut microbiota richness and composition and dietary intake of overweight pregnant women are related to serum zonulin concentration, a marker for intestinal permeability // J. Nutr. 2016. Vol. 146. No. 9. P. 1694–1700. doi: 10.3945/jn.116.235358
  25. Egshatyan L., Kashtanova D., Popenko A., et al. Gut microbiota and diet in patients with different glucose tolerance // Endocr. Connect. 2016. Vol. 5. No. 1. P. 1–9. doi: 10.1530/EC-15-0094
  26. Sharon I., Quijada N.M., Pasolli E., et al. The core human microbiome: does it exist and how can we find it? A critical review of the concept // Nutrients. 2022. Vol. 14. No. 14. doi: 10.3390/nu14142872
  27. Qasim A., Turcotte M., de Souza R.J., et al. On the origin of obesity: identifying the biological, environmental and cultural drivers of genetic risk among human populations // Obes. Rev. 2018. Vol. 19. No. 2. P. 121–149. doi: 10.1111/obr.12625
  28. Российская ассоциация эндокринологов, Российское общество акушеров-гинекологов. Гестационный сахарный диабет. Диагностика, лечение, акушерская тактика, послеродовое наблюдение: клинические рекомендации. 2020 [дата обращения: 15.07.2022]. Доступно по ссылке: https://rae-org.ru/system/files/documents/pdf/kr_gsd_2020.pdf
  29. Neuman H., Koren O. The pregnancy microbiome // Nestle Nutr. Inst. Workshop Ser. 2017. Vol. 88. P. 1–9. doi: 10.1159/000455207
  30. Nuriel-Ohayon M., Neuman H., Ziv O., et al. Progesterone increases bifidobacterium relative abundance during late pregnancy // Cell Rep. 2019. Vol. 27. No. 3. P. 730–736. doi: 10.1016/j.celrep.2019.03.075
  31. Ferrarese R., Ceresola E.R., Preti A., et al. Probiotics, prebiotics and synbiotics for weight loss and metabolic syndrome in the microbiome era // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2018. Vol. 22. No. 21. P. 7588–7605. doi: 10.26355/eurrev_201811_16301
  32. Farhat S., Hemmatabadi M., Ejtahed H.S., et al. Microbiome alterations in women with gestational diabetes mellitus and their offspring: a systematic review // Front. Endocrinol. (Lausanne). 2022. Vol. 13. doi: 10.3389/fendo.2022.1060488
  33. Zhang X., Wang P., Ma L., et al. Differences in the oral and intestinal microbiotas in pregnant women varying in periodontitis and gestational diabetes mellitus conditions // J. Oral Microbiol. 2021. Vol. 13. No. 1. doi: 10.1080/20002297.2021.1883382
  34. Cui M.J., Qi C., Yang L.P., et al. A pregnancy complication-dependent change in SIgA-targeted microbiota during third trimester // Food Funct. 2020. Vol. 11. No. 2. P. 1513–24. doi: 10.1039/C9FO02919B
  35. Ситкин С.И., Вахитов Т.Я., Демьянова Е.В. Микробиом, дисбиоз толстой кишки и воспалительные заболевания кишечника: когда функция важнее таксономии // Альманах клинической медицины. 2018. Т. 46. № 5. С. 396–425. doi: 10.18786/2072-0505-2018-46-5-396-425
  36. Wei J., Qing Y., Zhou H., et al. 16S rRNA gene amplicon sequencing of gut microbiota in gestational diabetes mellitus and their correlation with disease risk factors // J. Endocrinol. Invest. 2022. Vol. 45. No. 2. P. 279–289. doi: 10.1007/s40618-021-01595-4
  37. Sililas P., Huang L., Thonusin C., et al. Association between gut microbiota and development of gestational diabetes mellitus // Microorganisms. 2021. Vol. 9. No. 8. doi: 10.3390/microorganisms9081686
  38. Mokkala K., Paulin N., Houttu N., et al. Metagenomics analysis of gut microbiota in response to diet intervention and gestational diabetes in overweight and obese women: a randomised, double-blind, placebo-controlled clinical trial // Gut. 2021. Vol. 70. No. 2. P. 309–318. doi: 10.1136/gutjnl-2020-321643
  39. Hou M., Li F. Changes of intestinal flora, cellular immune function and inflammatory factors in Chinese advanced maternal age with gestational diabetes mellitus // Acta Med. Mediterr. 2020. Vol. 36. No. 2. P. 1137–1142. doi: 10.19193/0393-6384_2020_2_178
  40. Chen T., Zhang Y., Zhang Y., et al. Relationships between gut microbiota, plasma glucose and gestational diabetes mellitus // J. Diabetes Investig. 2021. Vol. 12. No. 4. P. 641–650. doi: 10.1111/jdi.13373
  41. Wen H., Gris D., Lei Y., et al. Fatty acid-induced NLRP3-ASC inflammasome activation interferes with insulin signaling // Nat. Immunol. 2011. Vol. 12. No. 5. P. 408–415. doi: 10.1038/ni.2022
  42. Progatzky F., Sangha N.J., Yoshida N., et al. Dietary cholesterol directly induces acute inflammasome-dependent intestinal inflammation // Nat. Commun. 2014. Vol. 5. doi: 10.1038/ncomms6864
  43. Волкова Н.И., Набока Ю.Л., Ганенко Л.А., и др. Особенность микробиоты толстой кишки у пациентов с разными фенотипами ожирения (пилотное исследование) // Медицинский вестник Юга России. 2020. Т. 11. № 2. С. 38–45. doi: 10.21886/2219-8075-2020-11-2-38-45

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Корреляционные связи микробиоценоза кишечника с показателями углеводного обмена в группе женщин с гестационным сахарным диабетом. Mean — cредний уровень глюкозы; Max — cамый высокий уровень глюкозы; тр. — триместр; ОВ — общее количество бактерий; LBGI — индекс понижения уровня глюкозы в крови; HbA1c — гликированный гемоглобин; ГСД — гестационный сахарный диабет; ИМТ — индекс массы тела. * p < 0,05

Скачать (327KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение условно-патогенной флоры (а) и нормобиоценоза (b) у женщин с физиологически протекающей беременностью (Контроль) и гестационным сахарным диабетом (ГСД) (0 % представителя вида обозначает отсутствие превышения колониеобразующих единиц в 1 г содержимого в дистальных отделах толстой кишки, принятого за норму)

Скачать (362KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 66759 от 08.08.2016 г. 
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия Эл № 77 - 6389 от 15.07.2002 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах