Весо-ростовые показатели детей, рожденных от матерей с гестационным сахарным диабетом, обусловленным мутациями в гене глюкокиназы

Структура сахарного диабета у беременных представлена сахарным диабетом 1 (СД1) и 2 (СД2) типов, гестационным сахарным диабетом (ГСД) и моногенными формами [1, 2]. К последним относятся доминантно наследуемые варианты заболевания, обусловленные дефектами одного из генов, регулирующих функцию бета-клеток, среди которых, прежде всего, выделяют подтипы MODY (Maturity-Onset Diabetes of the Young, диабет зрелого типа у молодых) [3]. Генетический дефект, обуславливающий гипергликемию, играет решающую роль в детерминировании размера плода у пациенток с MODY [4].

Инактивирующие гетерозиготные мутации в гене глюкокиназы (GCK) приводят к развитию сахарного диабета типа MODY2 – доброкачественной гипергликемии с ранним началом и высокой пенетрантностью [5]. В настоящее время MODY2 широко изучен и признан одним из наиболее распространенных подтипов моногенного диабета в мире [6]. Кроме того, именно MODY2 ассоциирован с развитием ГСД [7]. Около 10% всех случаев ГСД обусловлены дефицитом глюкокиназы [8]. Согласно полученным нами данным, мутации в гене GCKвстречались у 18,7% (38/203) пациенток с ГСД [9]. Дифференцировать дефицит глюкокиназы у пациентов с ГСД чрезвычайно важно, поскольку только при данном дефекте риск макросомии и фетопатии опосредует не материнская гипергликемия, а генотип плода.

Потомство матерей GCK/ГСД является идеальной моделью для изучения влияния умеренной гипергликемии in utero, которая отличается от СД1 или СД2 значительно меньшей вариабельностью и небольшим ответом на инсулинотерапию. При этом развитие макросомии характерно только для младенцев, не имеющих мутации в гене GCK, – они подвержены влиянию материнской гипергликемии, и их вес в среднем превышает на 700 г среднестатистический вес при рождении [10]. Дети, которые наследуют мутацию, имеют тот же гомеостатический уровень глюкозы, что и их матери, и ощущают более высокий уровень глюкозы как нормальный. Поэтому незначительная гипергликемия в этом случае не оказывает негативного влияния на вес ребенка, а применение инсулина для лечения GCK/ГСД выделяют как отдельный фактор риска рождения маловесного ребенка [11].

Несмотря на большое количество исследований, посвященных изучению ГСД, обусловленного мутациями в гене GCK, особенности весо-ростовых показателей плода в зависимости от его генотипа, как правило, носят ретроспективный характер, проведены на небольших выборках и нередко представляют собой описание отдельных клинических случаев [12, 13]. Кроме того, в существующих исследованиях практически нет данных о влиянии сахароснижающей терапии, получаемой матерью с GCK/ГСД, на весо-ростовые показатели плода в зависимости от его генотипа.

ЦЕЛЬ

Оценить влияние инсулинотерапии на весо-ростовые показатели детей, рожденных от матерей, беременность которых протекала на фоне ГСД, обусловленного мутациями в гене GCK, в зависимости от наличия или отсутствия у ребенка аналогичной мутации.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

На основании результатов молекулярно-генетического исследования женщин, чья беременность протекала на фоне ГСД, выделить группу пациенток с ГСД, обуcловленным мутациями в гене GCK. Провести поиск аналогичных материнским мутаций всем новорожденным, а также детям от предыдущих беременностей, также протекавших на фоне ГСД. Провести сравнение весо-ростовых показателей в группах с целью оценки влияния проводимой терапии в зависимости от генотипа ребенка.

Критерии соответствия

В исследование были включены 203 пациентки с ГСД и отрицательным титром аутоантител (ICA, IA2, IA, GAD). ГСД диагностирован согласно рекомендациям Российского национального консенсуса «Гестационный сахарный диабет: диагностика, лечение и послеродовое наблюдение» [14].

Условия проведения

Настоящее исследование инициировано в рамках гранта Российского научного фонда №16-15-10408. Клиническое обследование пациенток проведено на базе ГБУЗ МО Московский областной НИИ акушерства и гинекологии (МОНИИАГ; директор – проф. Петрухин В.А.). Молекулярно-генетический анализ проводился в лаборатории отделения наследственных эндокринопатий ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России (зав. отд., д.м.н. Тюльпаков А.Н.).

Продолжительность исследования

2016–2017 гг.

Описание медицинского участия

Суточный мониторинг гликемии проводился беременными амбулаторно с использованием персональных глюкометров и занесением показателей гликемии в дневник самоконтроля. Инсулинотерапия назначалась в случае неэффективности диетотерапии в базисно-болюсном режиме. Согласно рекомендациям национального руководства «Неонатология», беременность считалась доношенной на сроке 37–42 нед [15]. Оценка весо-ростовых показателей новорожденных проводилась сразу после рождения с расчетом величины стандартного отклонения (SDS) показателей роста и веса для срока гестации с использованием программы «Auxology» (Pfizer). Задержка внутриутробного развития (или «малый для гестационного возраста») устанавливалась при снижении массы тела и роста при рождении ниже 10 перцентили для гестационного возраста. Масса тела при рождении менее 2500 г у новорожденного любого срока гестации считалась низкой (гипотрофия). Диагноз «Диабетическая фетопатия» (ДФП) устанавливался на основании: увеличения массы тела при рождении выше 2 SD в сочетании с признаками диспропорционального развития (увеличение размеров паренхиматозных органов, короткая шея и относительно короткие конечности, маленькая голова, широкий плечевой пояс, толстая шейная складка), утолщения и отека подкожно-жирового слоя, признаков неонатальной гипо гликемии.

С целью проведения молекулярно-генетического исследования (МГИ) проводился забор венозной крови в момент установления диагноза ГСД. Геномную ДНК выделяли из лейкоцитов периферический крови стандартным методом (набор Pure Link, Genomic DNA Mini Kit, Life Technologies, США). Для молекулярно-генетического анализа матерям применялся метод высокопроизводительного параллельного секвенирования (NGS). Использовалась разработанная в отделении наследственных эндокринопатий ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» панель праймеров для мультиплексной ПЦР и секвенирования с применением технологии Ion Ampliseq™ Custom DNA Panel (Life Technologies, США). Секвенирование осуществлялось на полупроводниковом секвенаторе PGM (Ion Torrent, Life Technologies, США). Биоинформатическая обработка результатов секвенирования проводилась с помощью программного модуля Torrent Suite 4.2.1 (Ion Torrent, Life Technologies, США) и пакета программ Annovar (версия 2014Nov12). Интерпретация результатов исследований и оценка патогенности нуклеотидных изменений проводились согласно международным рекомендациям [16]. В последующем новорожденным детям проводился поиск аналогичных материнским мутаций на секвенаторе Genetic Analyzer Model 3130 (Life Technologies, США) [17].

Анализ в группах

В группу окончательного анализа было включено 38 пациентов с ГСД, обусловленным мутациями в гене GCK, и 45 детей (от 36 текущих беременностей и 9 предыдущих беременностей). Проанализирован исход 41 беременности, протекавшей на фоне ГСД, обусловленного гетерозиготными мутациями в гене GCK. В зависимости от наличия или отсутствия у ребенка (Р) мутации в гене GCK (Р+ и Р- соответственно) и терапии, получаемой матерью (М) во время беременности (М+/Инсулинотерапия, М+/Диетотерапия), были сформированы 3 группы пациентов.

Группа 1: М+/Р+/Инсулинотерапия (Мать GCK+/Ребенок GCK+/Инсулинотерапия): 22 младенца с мутацией в гене GCK, матери которых получали инсулинотерапию.

Группа 2: М+/Р+/Диетотерапия (Мать GCK+/Ребенок GCK+/Диетотерапия): 7 детей с мутацией в гене GCK от матерей с аналогичной мутацией, лечение которых заключалось в соблюдении диеты.

Группа 3: М+/Р-/Инсулинотерапия (Мать GCK+/Ребенок здоров/Инсулинотерапия): 16 новорожденных, не унаследовавших материнскую мутацию, чьи матери во время беременности получали инсулинотерапию.

Методы регистрации исходов: данные наблюдения за течением беременности, показатели гликемии, дозы инсулина, результаты МГИ, показатели веса и роста новорожденных были занесены в базы данных, сформированные с учетом цели исследования. С целью оценки весо-ростовых показателей детей от предыдущих беременностей, протекавших на фоне ГСД, было проведено дополнительное анкетирование матерей.

Этическая экспертиза

Данное исследование одобрено локальным этическим комитетом ГБУЗ МО МОНИИАГ (протокол №88 от 30/06/2016). Информированное согласие было подписано всеми обследованными пациентками, в том числе и на обследование их детей.

Статистическая обработка

Статистическая обработка материала проводилась с использованием программ Microsoft Office Excel 2010 и Statistica 6.0. Достоверность различий определяли, используя критерий Манна-Уитни. Различия считали достоверными при р<0,05. Проводили дисперсионный анализ Краскелла-Уоллиса, а также корреляционный анализ с вычислением коэффициента Спирмена (R) и Гамма (G). Данные представлены как медиана (нижний квартиль; верхний квартиль).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

Мутации в гене GCK были выявлены у 18,7% (38/203) пациентов с ГСД. Средний возраст обследуемых пациентов составил 27,0 лет [24,0;30,0]. Медиана срока гестации на момент диагностики ГСД составила 9 нед [7;20]. Срок родоразрешения колебался от 31 до 42 нед и статистически не отличался в группах (р=0,21), составляя в группе 1 – 38,7±1,2, в группе 2 – 39±1,2, в группе 3 – 37,7±2,2 нед. В двух случаях отмечались преждевременные роды на 36-й неделе (группа 1) и на 31-й неделе (группа 3).

Методом Сэнгера проведен поиск аналогичных мутаций у 45 детей (от 36 текущих беременностей и 9 предыдущих беременностей). В результаты были сформированы 3 группы: в группу 1 вошли 22 ребенка (10 мальчиков и 12 девочек) с мутациями в гене GCK, чьи матери получали во время беременности инсулинотерапию. В группу 2 вошли 7 детей (5 мальчиков и 2 девочек) с мутациями в гене GCK, чьи матери находились во время беременности на диетотерапии. Группу 3 составили 16 детей (10 мальчиков и 6 девочек) без мутаций в гене GCK. Все матери детей группы 3 получали инсулинотерапию во время беременности. Срок инициации инсулинотерапии и показатели гликемии в группах 1 и 3 достоверно не отличались. Клиническая характеристика пациентов представлена в табл. 1.

Таблица 1. Клиническая характеристика пациентов по группам (указаны Mediana [Q25;Q75])

* указаны M±SD

Основные результаты исследования

Дисперсионный анализ Краскелла-Уоллиса выявил наличие статистически значимых отличий по показателям роста (р=0,04) и веса (р=0,031) новорожденных детей в группах.

В 1-й группе рост новорожденных детей колебался от 46 до 56 см. Медиана роста составила 50 см [48;51], а коэффициент стандартного отклонения – от -2,2 до 2,3 (Ме 0,44 [0,16;1,01]). Только у одного ребенка SDS роста был более -2 SD (при SDS веса -1,44), что было обусловлено фетоплацентарной недостаточностью. В группе 2 рост детей входил в диапазон от 49 до 54 см (Ме 53 [52;54]) и был достоверно выше (р=0,013) по сравнению с детьми группы 1. Коэффициент стандартного отклонения варьировал от 0,5 до 2,3 SD (Ме 1,2 [0,7;2,3]). В группе 3 рост детей находился в интервале от 43 до 57 см (Ме 52 [49;53]) и достоверно не отличался от показателей в 1-й (р=0,15) и 2-й (р=0,32) группах. Коэффициент стандартного отклонения колебался от -1,89 до 4,37 SD (Ме 0,7 [-0,04;2,1]) (рис. 1).

Рис. 1. Показатели роста и SDS роста новорожденных детей.

Вес новорожденных детей группы 1 колебался от 2560 до 3960 г (Me 3125 [2800;3300]). Коэффициент стандартного отклонения варьировал от -1,79 до 0,87 SD (Ме -0,51 [-1,17;0,17]). В одном случае преждевременных родов на 36-й неделе показатель SDS веса составил -1,9 SD при SDS роста -0,5 SD. Инсулинотерапия у данной пациентки была инициирована еще на этапе планирования беременности (максимальная доза в III триместре 1,1 Ед/кг). Однако показатели гликемии не достигали целевых значений (натощак до 8,3 ммоль/л, через 1 ч после еды до 10,0 ммоль/л) на протяжении всей беременности. Вес новорожденных детей группы 2 колебался от 3100 до 3950 г (Me 3540 [3290;3670]) и был достоверно выше, чем в группе 1 (р=0,02). Коэффициент стандартного отклонения варьировал от 0,5 до 2,3 (Me 0,44 [0,21;0,7]). Вес новорожденных детей группы 3 находился в пределах от 2310 до 4730 г (Me 3550 [2930;3890], а коэффициент стандартного отклонения от -1,9 до 3,2 SD (Me 0,66 [0,48;1,92]) у трех детей (18,8%) превышал 2 SD. Достоверное отличие между показателями веса детей выявлено у пациентов групп 1 и 3 (р=0,036). Признаки диабетической фетопатии отмечались у 6 (37,5%) новорожденных, в том числе у одного ребенка, родившегося на 31-й неделе гестации (SDS веса +2,3) (рис. 2).

Рис. 2. Показатели веса и SDS веса новорожденных детей.

Нежелательные явления

В данном исследовании нами не были отмечены нежелательные явления.

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме основного результата исследования

Мы провели сравнительный анализ весо-ростовых показателей новорожденных, рожденных от матерей, беременность которых протекала на фоне ГСД, обусловленного мутациями в гене GCK, в зависимости от наличия или отсутствия аналогичной мутации у ребенка и получаемой во время беременности терапии. Выявлено, что риск развития макросомии выше у детей, не унаследовавших аналогичную материнскую мутацию. У детей с мутациями в гене GCK отмечалось снижение весо-ростовых показателей на фоне инсулинотерапии у матери во время беременности.

Обсуждение основного результата исследования

В ходе проведенного нами исследования среди пациентов 1-й и 2-й групп выявлена корреляционная связь показателей веса (G=0,61, р=0,0058) и роста (G=0,69, р=0,0019) от получаемой во время беременности терапии (диета/инсулин). Вес новорожденных был достоверно выше у детей, чьи матери находились на дието терапии.

У новорожденных детей, рожденных от женщин, получавших терапию инсулином во время беременности, выявлена корреляционная связь между сроком начала инсулинотерапии и показателями роста и веса плода. Инсулинотерапия была инициирована на сроках от 1 до 34 нед беременности.

Данная взаимосвязь выражена в большей степени у детей с мутациями в гене GCK по сравнению с детьми без мутаций. При этом вес детей, не унаследовавших материнскую мутацию (М+/Р-), был больше веса детей с мутацией (G=0,41, р=0,01). Стоит отметить, что более раннее начало инсулинотерапии ассоциировано с нормализацией веса у детей без мутаций и редуцированием веса у детей с мутациями (рис. 3).

Рис. 3. Взаимосвязь весо-ростовых показателей новорожденных детей и срока начала инсулинотерапии у беременных с GCK/ГСД.

Тенденция к малому весу детей при рождении выявлена у 3 новорожденных группы 1: у одной пациентки с поздним началом инсулинотерапии (22 нед) и низкой комплаентностью (рост -1,3 SD/вес -1,4 SD) данная задержка была симметричной и опосредована фетоплацентарной недостаточностью. В двух других случаях дефицит веса преобладал над дефицитом роста (рост -1,3 SD/вес -1,8 SD; рост -0,5 SD/вес -1,4 SD). Инсулинотерапия (в III триместре до 1,1-1,4 Ед/кг) в этих случаях была начата рано (в 5 и 7 нед), с достижением жестких целевых показателей гликемии (натощак до 5,1, после еды до 7,0 ммоль/л) и эпизодами гипогликемий. В случаях, когда инсулинотерапия не носила агрессивного характера, и показатели гликемии варьировали в более широком диапазоне (после еды до 12,4 ммоль/л), редуцирования весо-ростовых показателей не выявлено. Стоит отметить, что для пациенток с GCK/ГСД, вынашивающих ребенка с аналогичной мутацией, характерны высокая вариабельность гликемии и трудности в достижении целевых показателей гликемии, несмотря на использование больших доз инсулина.

В группе 3 получен высокий процент (37,5%) детей, рожденных с признаками диабетической фетопатии. В половине случаев диабетическая фетопатия опосредована поздним началом инсулинотерапии (после 29-й недели), в остальных – низкой комплаентностью пациенток. При этом для достижения целевых показателей гликемии им требовались меньшие дозы инсулина, чем пациенткам, чьи дети унаследовали аналогичную мутацию.

Таким образом, данное исследование показало, что риску развития макросомии подвержены только младенцы, не унаследовавшие материнскую мутацию. Полученные нами результаты исследования согласуются с данными ряда зарубежных авторов [10, 11, 18]. Согласно данным литературы, если мать и ребенок имеют мутации в гене GCK, эффекты отменяют друг друга, и ребенок имеет нормальный вес при рождении. Существует единичное описание клинических случаев, демонстрирующих редуцирование веса при рождении в случае использования инсулинотерапии у пациенток с GCK/ГСД, которое, вероятнее всего, было обусловлено агрессивным снижением материнской гипергликемии [19]. В нашем исследовании была выявлена тенденция к снижению весо-ростовых показателей у детей с мутацией в гене GCK, чьи матери получали инсулинотерапию во время беременности. Однако снижение показателей веса не было критичным и укладывалось в диапазон нормальных антропометрических показателей для новорожденных.

Ограничения исследования

Основным ограничением нашего исследования являлась малая численность пациенток группы 2 (т.е. не получавших инсулинотерапию во время беременности). Все пациенты данной группы были рождены от предыдущих беременностей, которые также протекали на фоне ГСД.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вероятно, «золотым стандартом» в выборе тактики лечения диабета беременных, обусловленного мутациями в гене GCK, могло бы стать пренатальное определение генотипа плода. Однако, учитывая сопряженные с этим риски и отсутствие выраженного негативного влияния инсулинотерапии на параметры веса и роста при рождении, обосновать применение данной методики достаточно трудно. Расширение диапазона целевой гликемии у пациенток с GCK/ГСД поможет избежать редуцирования веса у детей с аналогичной мутацией, но при этом не приведет к развитию макросомии у детей, не унаследовавших мутацию.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Финансирование исследование. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект №16-15-10408).

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Н.А. Зубкова – концепция и дизайн исследования, анализ полученных данных, написание текста; Н.А. Макрецкая, А.Н. Тюльпаков – проведение молекулярно-генетического исследования, концепция и дизайн исследования, анализ полученных данных, написание текста; Ф.Ф. Бурумкулова, М.А. Плеханова, В.И. Улятовская, А.Е. Панов – сбор материала, анализ полученных данных.