CC BY
80
© А. В. шестопалов, Е. В. Бутенко, А. А. Александрова, Л. В. Гутникова, А. е. Самсонов, О. В. Келлер, О. В. Трофименко, А. С. шульга, А. Н. Рымашевский, Т. П. шкурат
Кафедра генетики Южного федерального
университета, Ростов-на-Дону
НИИ Биологии Южного федерального
университета, Ростов-на-Дону
ГОУ ВПО Ростовский государственный
медицинский университет Росздрава,
г Ростов-на-Дону
УДК: 618.2-07
Введение
Физиологические системы контроля энергетического баланса и репродукции тесно взаимосвязаны [22] и обеспечивают функционирование всех систем организма, в том числе и репродуктивной. Однако в периоды стресса гормонам метаболического обеспечения, происходит перераспределение потоков энергетических субстратов и [17].
Грелин, лептин и инсулин оказывают наибольшее влияние на энергетический баланс [19]. Центральным модулятором энергетического гомеостаза является грелин [16]. Грелин и его рецепторы обнаруживаются в плаценте, миометрии [15], других органах репродуктивной системы в различных концентрациях, что указывает на роль этого гормона в процессах репродукции [13]. Лептин действует через рецептор ОВ-К и его мишенью являются участки мозга, отвечающие за энергетический баланс. Но при отрицательном или положительном энергетическом балансе (как в случае беременности) он является сенсором дисбаланса, и влияет на эфферентные пути регуляции энергического обмена [6]. В условиях голодания наблюдается снижение концентрации лептина и угнетение репродуктивной функции, связаное с энергетическим дефицитом [4]. Инсулин усиливает как выработку лептина так и экспрессию гена его рецептора [6]. Несмотря на растущее количество работ по изучению гормонов — реуляторов энергетического гомеостаза, вопросы метаболического баланса при беременности и развитии плода освещены крайне мало [11].
В связи с этим целью представленной работы явилось изучение содержания гормонов метаболического баланса в сыворотке крови беременных.
материалы и методика
Исследовали сыворотку крови женщин с физиологической беременностью во втором (п = 20) и третьем (п=25) триместрах.
В группу исследования включали беременных на основании данных акушерско-гинекологического анамнеза, ультразвуковой диагностики, регистрации маточно-плацентарного и плодового кровотока, кардиотокографических исследований плода, биохимических исследований содержания альфафето-протеина, хорионического гонадотропина и свободного эстри-
уровень гормонов метаболического БАЛАНСА В сыворотке КРОВИ БЕРЕМЕННых женщин
■ Изучали содержание основных гормонов метаболического баланса — грели-на, лептина и инсулина — в сыворотке крови беременных женщин на разных сроках гестации. Концентрация грели-на оставалась неизменной и составила 150-180 пг/мл, при этом значения отрицательно коррелировали с весом беременной. Содержание инсулина во втором триместре было повышено по сравнению с нормальными значениями для здоровых, небеременных женщин, а в третьем триместре снижалось, достигая медианы нормальных значений. Концентрация лептина, напротив, возрастая от второго к третьему триместру, во всех исследованных сроках превышала физиологические показатели небеременных женщин.
■ Ключевые слова: грелин; лептин; инсулин; энергетический балланс; беременность.
Таблица 1
Результаты определения специфичности и чувствительности плацентарного лактогена и свободного эстриола
Гормоны Единицы измерения Второй триместр Третий триместр Р
Инсулин мкМЕ/мл 30,56 ± 4,61 13,11± 1,92 0,01
Лептин нг/мл 23,94 ± 2,81 45,11 ± 6,46 0,01
Грелин пг/мл 180 ± 20 150 ± 20 -
Лептин/грелин 156,3 ± 28,4 336,5 ± 94,1 0,1
Таблица 2
Корреляция веса и роста беременной и гормонов роста и трофики в сыворотке крови матерей во втором триместре беременности с физиологически протекающей беременностью
Гормоны Вес беременной Рост беременной Инсулин Лептин Грелин Лептин/грелин
(ед. изм.) (кг) (см) (мкМЕ/мл) (нг/мл) (нг/мл)
Вес беременной (кг) 1,00 0,19 0,72* 0,44 -0,50* 0,52*
Рост беременной (см) 0,19 1,00 0,10 0,27 0,09 0,22
Инсулин (мкМЕ/мл) 0,72* 0,10 1,00 0,62* -0,17 0,46*
Лептин (нг/мл) 0,44 0,27 0,62* 1,00 -0,30 0,90*
Грелин (нг/мл) -0,50* 0,09 -0,17 -0,30 1,00 -0,59*
Лептин/грелин 0,52* 0,22 0,46* 0,90* -0,59* 1,00
ола, а также на основании информированного добровольного согласия всех пациенток.
Забор крови для исследования проводили натощак в утренние часы с применением вакуумной системы. Сыворотку отбирали после центрифугирования крови при 3000 об/мин и до исследования хранили в морозильной камере при температуре -20 °С.
Концентрацию инсулина, лептина и грелина определяли в сыворотке крови методом иммуно-ферментного анализа на автоматическом анализаторе «Alisei» (Италия) с использованием тест-систем производства Peninsula Laboratories, LLC (США), DRG (Германия) и DBC (Канада). Полученные результаты обработаны статистически с применением пакета программ Statistica 6.0.
Результаты исследования и их обсуждение
В ходе исследования получены следующие результаты: концентрация инсулина и лепти-на в сыворотке крови беременных женщин в течение второго и третьего триместра изменялась (р = 0,01), а концентрация грелина оставалась неизменной и составила 150-180 пг/мл. Содержание инсулина во втором триместре было повышено по сравнению с нормальными значениями для здоровых, небеременных женщин, и составило 30,56 ± 4,61 мкМЕ/мл, а в третьем триместре снижалось, достигая медианы нормальных значений, и составило 13,11 ± 1,92 мкМЕ/ мл. Концентрация лептина, напротив, возрастая (р = 0,01) от 23,94 ± 2,81 нг/мл во втором триме-
стре до 45,11 ± 6,46 нг/мл в третьем триместре, во всех исследованных сроках превышала физиологические показатели небеременных женщин. Результаты представлены в таблице 1.
В первую половину беременности в крови женщин наблюдается физиологическая гиперли-пидемия [1]. Эта анаболитическая фаза беременности характеризуется увеличением массы тела, процентного содержания и массы жира [5].
Вероятно, это и обеспечивается относительно высоким содержанием грелина, стимулирующего пищевое поведение, инсулина, обеспечивающего депонирование питательных веществ и низким содержанием лептина, вызывающего чувство насыщения. Иными словами наблюдаемые гормональные перестройки направлены на то чтобы беременная больше потребляла и депонировала питательных веществ. И эта стратегия более выражена у женщин с исходно низкой массой, о чем свидетельствует отрицательная корреляция между содержанием грелина и массой беременной (см. табл. 2).
Второй возможной причиной наблюдаемого гормонального статуса во II триместре беременности является инсулинорезистентность. В пользу этого свидетельствуют также работы Трусовой с соавторами показавшими, что у здоровых беременных женщин развивается физиологическая инсулинрезистентность, поэтому увеличивается активность Р-клеток поджелудочной железы. При этом концентрация инсулина повышается в 4,3 раза по сравнению с показателями здоровых женщин вне беременности [1].
Таблица 3
Концентрации гормонов метаболического баланса при различных физиологических состояниях по данным литературы
Грелин Лептин Инсулин Материал и методы исследования N, пол Страна Автор
Практически здоровые
168,6 ± 14,4 пг/мл 5,57 ± 1,2 нг/мл 34,2 ± 3,6 пмоль/л Плазма крови; ИФА SRL, Inc., Japan), РИА (Linco Reseach Inc., USA) 11 (ж) Япония T. Nakahara, 2007 [18]
1389,8 ± 111,3 пг/мл 9,6 ± 1,9 нг/мл 5,1± 0,6 ци/ml Сыворотка крови; РИА (Linco research Inc., USA) 32 (ж) Канада E. O'Donnell, 2009 [21]
34,67 ± 3,57 нг/мл - - Сыворотка крови 20 (ж) Болгария M. Mitkov, 2008 [20]
1275 ± 175 пг/мл 12-20 нг/мл 7-10 ци/ml Плазма крови; РИА (Linco Reseach Inc., USA) 10 (ж) США K. T. Borer, 2009 [7]
8,6±1,9 fmol/ml - - Плазма крови 21(м+ж) Япония T. Matsumura, 2009 [23]
1065,5 ± 300,5 пг/мл - - Плазма крови 15(м+ж) Польша А. Skoczylas A, 2010 [9]
Беременные женщины
295,9 ± 41,3 пг/мл 28,9 ± 13,3 нг/мл 44,2 ± 43,5 mU/l Плазма крови; РИА (Linco Reseach Inc., USA) 23 (25-35 недель) Венгрия E. Lanyi, 2008 [14]
1,045 ± 0,245 цг/л - 31,1-89,3 пмоль/л Сыворотка крови; РИА (Peninsula Laboratories Inc., USA, Delfia TRIFMA, USA) 11(18-40 недель) Германия J. Fuglsang, 2005 [13]
Ожирение
789,5 ± 170,5 пг/мл - - Плазма крови 88(м+ж) Польша А. Skoczylas, 2010 [9]
112,19 ± 2,73 нг/мл 74,60 ± 14,34 нг/мл - Сыворотка крови; ИФА («Алкор Био» (Россия), «DSL», «Phoenix Pharmaceuticals» (США). 140 (ж) Россия Н. А. Крапивина, 2007 [3]
626 ± 349 пг/мл 28,1 ± 8,3 нг/ мл 19,8 ± 9,9 ^U/mL Сыворотка крови; РИА (Linco Research Inc, USA; Phoenix Pharmaceuticals, Belmont, Calif) 173 (ж) США L. E. Hooper, 2010 [12]
95,5 ± 11,2 пг/мл 14,2 ± 3,4 нг/ мл 70,0 ± 3,8 пмоль/л Плазма крови; РИА, ИФА (SRL, Inc., Tokyo, Japan; Linco Reseach Inc., USA) 10 (ж) Япония T. Nakahara, 2007 [18]
183 ± 62 fmol/ml 8,7 ± 1,2 мкг/л - Сыворотка крови 10 (м+ж) Турция Ozkan Y, 2009 [10]
Сахарный диабет II типа
37,9+16,8 пг/мл 28,21 ± 18,24 нг/мл - Сыворотка крови; ИФА (DSL, USA) 440 (м+ж) Россия Клебанова, 2008 [2]
1856 Пг/мл 675 ммоль/л Сыворотка крови, РИА (Linco Reseach Inc., USA) 28(м+ж) Норвегия A.-M. Aas, 2006 [8]
Следует отметить, что в настоящее время еще не установлены референсные значения содержания грелина для их внедрения в клиническую лабораторную диагностику. Об этом свидетельствует большой диапазоном наблюдаемых значений по данным разных авторов (см. табл. 3). Так, средние значения концентрации грелина для здоровых людей по литературным данным варьировали от 168 пг/мл до 34,67 нг/мл, при этом средние значения концентрации грелина в сыворотке
крови составили от 1389 пг/мл до 34,67 нг/мл, в плазме крови — 168-1275 пг/мл.
Тем не менее, содержание этих гормонов при беременности является важным показателем, несущим информацию не только об энергетических запасах материнского организма, но и состоянии фетоплацентарного комплекса.
Исследование выполнено в рамках госконтракта № 02.740.11.0501 «Разработка технологии мониторинга репродуктивной функции человека
и развития плода с использованием новых геномных и постгеномных маркеров».
Литература
1. Гестационный сахарный диабет: факторы риска, показатели гормонального баланса и липидного обмена / Трусо-ва Н. В. [и др.] // Русский медицинский журнал. — 1998. — Т. 6, № 12. — С. 4-9.
2. Клебанова Е. М. Роль гормонов жировой ткани в патогенезе инсулиновой резистентности при сахарном диабете типа 2 и пути ее коррекции: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — М., 2008. — 30 с.
3. КрапивинаН. А., АртымукН. В., Тачкова О. А. Влияние некоторых гормонов на репродуктивную функцию и пищевое поведение у женщин с ожирением // Вестник НГУ. Серия: Биология, клиническая медицина. — 2007. — Т. 5, № 3.
4. Лептин и репродуктивные органы-мишени / Чагай Н. Б. [и др.] // Проблемы репродукции. — 2008. — № 3. — С.29-34.
5. Насонкова Т. И., Гуменюк Е. Г., Шифман Е. М. Влияние питания на исход беременности // Российский вестник акушера-гинеколога. — 2009. — № 1. — С. 36-39.
6. Anubhuti and Sarika Arora. Leptin and its metabolic interactions — an update // Diabetes, Obesity and Metabolism. — 2008. — Vol. 10. — P. 973-993.
7. Appetite responds to changes in meal content, whereas ghre-lin, leptin, and insulin track changes in energy availability / Borer K. T. [et al.] // Clin Endocrinol Metab. — 2009. — Vol. 94, № 7. — P. 2290-2298.
8. Blood glucose lowering by means of lifestyle intervention has different effects on adipokines as compared with insulin treatment in subjects with type 2 diabetes / Aas A. M. // Diabetolo-gia. —2006. — Vol. 49, № 5. — P. 872-880.
9. Cilazapril increases plasma ghrelin concentration in obese patients with arterial hypertension / Skoczylas A. [et al.] // Endokrynol. Pol. — 2010. — Vol. 61, № 1. — P. 21-27.
10. Effect of orlistat on the total ghrelin and leptin levels in obese patients / Ozkan Y. [et al.] // J Physiol Biochem. — 2009. — Vol. 65, № 3. — P. 215-223.
11. ForheadA. J., FowdenA. L. The hungry fetus? Role of leptin as a nutritional signal before birth // J. Physiol. — 2009. — Vol. 587, № 6. — P. 1145-1152.
12. Frequent intentional weight loss is associated with higher ghrelin and lower glucose and androgen levels in postmeno-pausal women / Hooper L. E. [et al.] // Nutr. Res. — 2010. — Vol. 30, № 3. — P. 163-170.
13. Fuglsang J. Ghrelin in Pregnancy and Lactation // Vitamins Hormones. — 2007. — Vol. 77. — P. 259-284.
14. Ghrelin and acyl ghrelin in preterm infants and maternal blood: relationship with endocrine and anthropometric measures / Lanyi E. [et al.] // Eur. J. Endocrinol. — 2008. — Vol. 158, № 1. — P. 27-33.
15. Ghrelin in the human myometrium / O'Brien M. [et al.] // Reproductive Biology and Endocrinology. — 2010. — Vol. 8. — P. 55-61.
16. Ghrelin in the regulation of body weight and metabolism / Castaсeda T. R. [et al.] // Frontiers in Neuroendocrinology. — 2010. — Vol. 31. — P. 44-60.
17. Hypothalamic pathways linking energy balance and reproduction / Hill J. W. [et al.] // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. — 2008. — Vol. 294. — P. 827-832.
18. Incomplete restoration of the secretion of ghrelin and PYY compared to insulin after food ingestion following weight gain in anorexia nervosa / Nakahara T. [et al.] // J. Psychiatr. Res. — 2007. — Vol. 41, № 10. — P. 814-820.
19. Klok M. D., Jakobsdottir S., Drent M. L. The role of leptin and ghrelin in the regulation of food intake and body weight in humans: a review // Obesity reviews. — 2007. — Vol. 8. — P. 21-34.
20. Mitkov M., Pehlivanov B., Orbetzova M. Serum ghrelin level in women with polycystic ovary syndrome and its relationship with endocrine and metabolic parameters // Gynecol. Endo-crinol. — 2008. — Vol. 24, № 11. — P. 625-630.
21. ODonnell E., Harvey P. J., De Souza M. J. Relationships between vascular resistance and energy deficiency, nutritional status and oxidative stress in oestrogen deficient physically active women // Clin. Endocrinol. — 2009. — Vol. 70, № 2. — P. 294-302.
22. Schnider J. E. Energy balance and reproduction // Physiol Be-hav. — 2004. — Vol. 81, № 2. — P. 289-317.
23. The traditional Japanese medicine Rikkunshito increases the plasma level of ghrelin in humans and mice / Matsumura T. [et al.] // J Gastroenterol. — 2010. — Vol. 45, № 3. — Р. 300307.
Статья представлена В. В. Потиным, НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН,
Санкт-Петербург
BLOOD SERUM LEVEL OF METABOLIC BALANCE HORMONES IN PREGNANT WOMEN
Shestopalov A. V., Butenko E. V., Aleksandrova A. A., Gutnikova L. V., Samsonov A. E., Keller O. V., Trofimenko O. V., Shulga A. S., Rymashevsky A. N., Shkurat T. P.
■ Summary: Basic metabolic balance hormones (ghrelin, leptin and insulin) blood serum level was investigated in pregnant women at different stages of gestation. Concentration of ghrelin remained stable (150-180 pg/ml) during gestation, while concentration values negatively correlated with the weight of the pregnant woman. Insulin level in the second trimester was increased compared to normal values for healthy, nonpregnant women, while in the third trimester decreased, reaching a median of normal values. Leptin concentration in all terms of pregnancy was higher than the physiological level of non-pregnant women, and was increased from second to third trimester.
■ Key words: ghrelin; leptin; insulin; energy balance; pregnancy.
■ Адреса авторов для переписки-
Шестопалов Александр Вячеславович — д. м. н., профессор, зав.
кафедрой общей и клинической биохимии № 2.
ГОУ ВПО Ростовский государственный медицинский университет
Росздрава.
г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер. 29. E-mail: [email protected]
Бутенко Елена Викторовна — член ВОГиС им. Вавилова, аспирант кафедры генетики.
ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», НИИ биологии. 344104, г. Ростов-на-Дону, пр.Стачки 194/1. E-mail: [email protected]
Александрова Анжела Аслановна — к. б. н., член ВОГиС им. Вавилова, доцент кафедры генетики.
ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», НИИ биологии. 344104, г. Ростов-на-Дону, пр.Стачки 194/1. E-mail: [email protected]
Гутникова Людмила Валерьевна — член ВОГиС им. Вавилова, аспирант кафедры генетики.
ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», НИИ биологии. 344104, г. Ростов-на-Дону, пр.Стачки 194/1. E-mail: [email protected]
Шульга Александр Сергеевич — аспирант.
ГОУ ВПО Ростовский государственный медицинский университет Росздрава, кафедра общей и клинической биохимии № 2. г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер. 29. E-mail: [email protected]
Самсонов Андрей Евгеньевич — аспирант.
ГОУ ВПО Ростовский государственный медицинский университет Росздрава, кафедра акушерства и гинекологии № 1. г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер. 29. E-mail: [email protected]
Келлер Оксана Викторовна — аспирант.
ГОУ ВПО Ростовский государственный медицинский университет Росздрава, кафедра акушерства и гинекологии № 1. г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер. 29. E-mail: [email protected]
Уелина Галина Александровна — аспирант.
ГОУ ВПО Ростовский государственный медицинский университет Росздрава, кафедра акушерства и гинекологии № 1. г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер. 29. E-mail: [email protected]
Рымашевский Александр Николаевич — д. м. н., профессор, заведующий кафедрой акушерства и и генкологии № 1. ГОУ ВПО Ростовский государственный медицинский университет Росздрава.
г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер. 29. E-mail: [email protected]
Шкурат Татьяна Павловна — д. б. н., профессор, заведующий кафедрой генетики.
ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», НИИ биологии. 344104, г. Ростов-на-Дону, пр.Стачки 194/1. г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер. 29. E-mail: [email protected]
Shestopalov Alexander Vyacheslavovich — Chief of Department
of Biochemistry №2, M.D.
Rostov State Medical University.
Rostov on Don, st. Gazetny, 29.
E-mail: [email protected]
Butenko Elena Viktorovna — graduate student, Assistant Professor of Genetics.
Southern Federal University.
344104, Rostov-on-Don, prospect Stachki, 194/1.
E-mail: [email protected]
Aleksandrova Anzhela Aslanovna — Head of Laboratory of Biomedical, Senior lecturer of genetics. Southern Federal University. 344104, Rostov-on-Don, prospect Stachki, 194/1. E-mail: [email protected]
Gutnikova Ludmila Valerievna — Junior Researcher of Laboratory
of Biomedical.
Southern Federal University.
344104, Rostov-on-Don, prospect Stachki, 194/1.
E-mail: [email protected]
Shulga Alexander Sergeyevich — postgraduater of Department
of Biochemistry №2.
Rostov State Medical University.
Rostov on Don, st. Gazetny, 29.
E-mail: [email protected]
Samsonov Andrey Evgenievich — postgraduater of Department
of Obstetrics and Gynecology № 1.
Rostov State Medical University.
Rostov on Don, st. Gazetny, 29.
E-mail: [email protected]
Keller Oksana Viktorovna — postgraduater of Department of Obstetrics
and Gynecology № 1.
Rostov State Medical University.
Rostov on Don, st. Gazetny, 29.
E-mail: [email protected]
Uelina Galina Aleksandrovna — postgraduater of Department of Obstetrics
and Gynecology № 1.
Rostov State Medical University.
Rostov on Don, st. Gazetny, 29.
E-mail: [email protected]
Rymashevsky Alexander Nikolayevich — Chief of Department of Obstetrics
and Gynecology №1, M. D.
Rostov State Medical University.
Rostov on Don, st. Gazetny, 29.
E-mail: [email protected]
Shkurat Tatiana Pavlovna — Chief of department for genetics, Head of Research institute for biology SFedU, Dr, Professor. Southern Federal University. 344104, Rostov-on-Don, prospect Stachki, 194/1. E-mail: [email protected]
