авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Динамика грелина, лептина и гормонов роста в эмбриогенезе человека

На правах рукописи

БУТЕНКО

Елена Викторовна

ДИНАМИКА ГРЕЛИНА, ЛЕПТИНА И ГОРМОНОВ

РОСТА В ЭМБРИОГЕНЕЗЕ ЧЕЛОВЕКА

03.03.05 – биология развития, эмбриология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ставрополь – 2011

Работа выполнена в

ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет».

доктор биологических наук, профессор

Научный руководитель:

Шкурат Татьяна Павловна.

доктор биологических наук, доцент

Официальные оппоненты:

Джандарова Тамара Исмаиловна;

доктор биологических наук Друккер Нина Александровна.

ГБОУ ВПО «Ростовский государственный

Ведущая организация:

медицинский университет» Минздравсоц развития России.

Защита диссертации состоится 2012 г. в _ часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.256.09 при Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, г. Ставро поль, ул. Пушкина, д. 1, корп. 2, комн. 506.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского госу дарственного университета.

Автореферат разослан 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Ржепаковский И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ведущую роль в интеграции процессов роста и клеточной дифференцировки в онтогенезе играет система гормона роста. После открытия в 1999 г грелина и его регуляторных функций было сформировано четкое представление о месте грелина в гипоталамо-гипофизарной оси (Kojima M., 1999). Далее в широком ряде работ рассматривались многочисленные эф фекты грелина при разных функциональных состояниях организма, в том числе и при беременности. В большинстве случаев авторы рассматривали беремен ность, протекающую на фоне соматических патологий, например сахарного диабета, ожирения и других, или проводили исследования на небольшом кли ническом материале (Крапивина Н.А., 2007, Fuglsang J., 2005).

Остается открытым вопрос о референсных значениях концентрации грели на в крови матери во время эмбрионального развития человека. Существуют единичные данные о содержании грелина и факторов роста на том или ином сроке гестации, но систематизированные исследования динамики гормонов роста и энергетического баланса не проводились. Для российской популяции практически отсутствуют данные о динамике содержания грелина, лептина и гормонов роста при беременности в норме.

Поскольку в литературе имеется мало работ, посвященных комплексному изучению грелина, лептина и гормонов роста в процессе эмбриогенеза, акту альным представляется изучение их регуляторных функций в процессе разви тия т.к. именно грелин и лептин, возможно, выполняют роль связующего звена между процессами питания и формирования и функционирования репродук тивной системы человека, а также развитием эмбриона и плода.

Цель работы – изучение динамики концентраций грелина, лептина и гор монов роста в крови материна последовательных стадиях эмбриогенеза челове ка при нормальном развитии и при спонтанной гибели эмбриона, а также при функциональных состояниях, угрожающих жизни плода.

Задачи исследования:

1. Изучить концентрации соматотропного гормона, инсулиноподобного факто ра роста, грелина, лептина и инсулина в крови беременных женщин на раз ных этапах эмбрионального развития в норме.

2. Проанализировать изменения в содержании исследуемых гормонов в крови беременных при спонтанной гибели эмбриона в первом триместре.

3. Изучить содержание грелина, лептина, соматотропина, инсулина и инсули ноподобного фактора роста – 1 в сыворотке крови женщин с истинной угро зой потери плода.

4. Проанализировать соотношение концентраций соматотропного гормона, ин сулиноподобного фактора роста, грелина, лептина и инсулина у матери и плода.

5. Определить диагностическую значимость исследуемых молекулярных мар керов для оценки эмбрионального развития.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное изучение факторов депонирования и мобилизации энергетических субстратов – грелина, лептина и инсулина, и гормонов роста – соматотропного гормона и инсулиноподобного фактора роста – 1 в крови матери на протяжении всего периода эмбрионального развития человека. Впервые для российской популяции установлены рефренс ные нормы содержания грелина в плазме крови для здоровых небеременных женщин в зависимости от фазы менструального цикла и для женщин на разных сроках гестации. Впервые показано снижение уровня грелина, гормонов роста, инсулиноподобного фактора роста – 1 и повышения концентрации инсулина в крови матери при истинной угрозе потери плода.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. При нормальном эмбриональном развитии человека концентрация грелина и лептина в крови матери постепенно нарастает на протяжении всего периода гестации при сохранении неизменным соотношения грелин / лептин.

2. При гибели эмбриона на сроке до 8 недель развития в крови матери не про исходит изменений в содержании грелина, лептина, соматотропина, инсули ноподобного фактора роста – 1 и инсулина.

3. При истинной угрозе прерывания беременности на 16-20 неделе развития плода происходит снижение уровня грелина, гормона роста, инсулиноподоб ного фактора роста – 1 и повышение концентрации инсулина.

4. Сохранение постоянным соотношения грелина и лептина в крови матери яв ляется важным условием для нормального развития эмбриона и плода.

5. Во время эмбрионального развития человека в крови матери наблюдается изменение регуляционных взаимосвязей в системе грелин-соматотропин инсулиноподобный фактор роста – 1.

Теоретическое и практическое значение работы. В общетеоретическом плане, выполненная работа расширяет существующие представления о роли грелина, лептина и гормонов роста в обеспечении нормального эмбриогенеза человека, в частности процессов имплантации бластоцисты и развития плацен ты. Полученные результаты показывают изменения в концентрациях и корре ляции содержания изучаемых гормонов при развитии патологических состоя ний, связанных с нарушением имплантации и плацентации. Данные, представ ленные в работе, позволяют, как количественно, так и качественно, оценить от ношение грелин / лептин как прогностический маркер в оценке развития плода.

Результаты работы расширяют представления о биохимических процессах в ходе эмбрионального развития человека и открывают новые перспективы их практического применения в пренатальной диагностике плода.

Полученные в работе данные используются при чтении лекций на кафедре генетики факультета биологических наук Южного федерального университета в спецкурсах «Эмбриология человека», «Предиктивная медицина», «Медико генетическое консультирование», «Биология индивидуального развития», а так же в практической деятельности клинико-диагностической лаборатории ЗАО «Наука», г. Ростов-на-Дону.

Работа выполнена в рамках тематического плана Минобрнауки России еди ного заказ наряда НИИ биологии ЮФУ на оборудовании Центра коллективного пользования «Высокие технологии» и Центра коллективного пользования «Биотехнология, биомедицина, и экологический мониторинг», и в рамках гран та Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России 2009-2012» по теме «Разработка технологии монито ринга репродуктивной функции человека и развития плода с использованием новых геномных и постгеномных маркеров», государственный контракт № 02.740.11.0501 от 18.11.2009 г.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международ ной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаменталь ные и прикладные исследования в физиологии и медицине» (г. Санкт Петербург, 23-26 ноября 2010 г.);

на научной конференции Ростовского обще ства генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова (г. Ростов-на-Дону, 7 февра ля 2011 г.);

на XLIX Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (г. Новосибирск, 16-20 апреля г.);

на всероссийской научной конференции «Модернизация науки и образова ния» (г. Махачкала, 26-27 апреля 2011 г.);

на 65-й итоговой научной конферен ции молодых ученых РостГМУ с международным участием (г. Ростов-на Дону,22 апреля 2011 г.);

на IV Международной научно-практической конфе ренции «Актуальные проблемы биотехнологии, нанотехнологии и медицины»

(г. Ростов-на-Дону, 22-25 сентября 201 1г.);

на XV научно-практическом фору ме «Национальные дни лабораторной медицины России – 2011» (г. Москва, 4- октября 2011 г.).

Публикация результатов исследования. По теме диссертационного ис следования опубликовано 11 работ, в том числе 3 из них в периодических изда ниях из перечня ведущих рецензируемых журналов, утвержденных ВАК Мини стерства образования и науки России и рекомендованных для публикации ос новных научных результатов диссертации на соискание искомой ученой степе ни.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 119 страни цах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материа лов и методов исследования, результатов исследования, обсуждения результа тов исследования, заключения, выводов, списка использованной литературы, включающего 41 отечественных и 238 зарубежных источника. Работа содержит 18 таблиц, иллюстрирована 30 рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Экспериментальная работа выполнена на кафедре генетики и в лаборато рии биомедицины НИИ биологии Южного федерального университета.

Материалом служили образцы сыворотки и плазмы крови беременных женщин и новорожденных. Материал для исследования был получен на базе муниципального лечебно-профилактического учреждения здравоохранения «Родильный дом № 5» и клинико-диагностической лаборатории «Наука» (г.

Ростов-на-Дону). От всех пациенток было получено информированное добро вольное согласие на обследование. Исследования одобрены комитетом по био этике Южного федерального университета (протокол № 1 от 29.09.2011г.).

В исследовании участвовало 202 женщины в возрасте от 22 до 37 лет, большинство из которых проживают на территории Ростовской области. Также были изучены 35 образцов пуповинной крови новорожденных. Для каждой па циентки собирались анкетные данные, включающие информацию о состоянии здоровья матери, а также результаты акушерско-гинекологического анамнеза, ультразвуковой диагностики, биохимическим исследованием содержания аль фафетопротеина, хорионического гонадотропина и свободного эстриола. Исхо дя из анамнеза и гестационного срока беременности были сформированы груп пы обследованных. Описание групп приведено в таблице 1.

Таблица Антропометрическая характеристика групп обследованных женщин Средний Индекс Неделя беремен- Течение беремен- возраст Рост (см) Вес (кг) массы n ности ности (полных тела лет) Небеременные Физиологическое 26,3±0,7 165,0±1,1 58,5±2,0 21,5±0, Физиологическое 27,1±1,2 164,4±1,8 62,9±2,9 23,2±1, 4-6 Физиологическое 27,8±0,8 162,9±1,7 62,4±3,7 23,6±1, 7-10 Гибель эмбриона 26,1±1,9 163,4±1,4 59,4±2,3 22,1±1, 4-9 Физиологическое 29,2±0,9 168,0±1,0 63,2±1,6 22,2±0, 15-17 Физиологическое 28,8±1,6 166,0±1,5 63,7±3,0 23,2±1, 18-22 Угроза прерывания 28,4±1,1 166,3±1,3 61,7±1,5 22,2±0, 18-22 Физиологическое 29,1±1,4 164,0±1,1 69,9±1,2 25,8±0, 36-38 Новорожденные Физиологическое 56 0 - 3,47±0,52 Забор крови для исследования проводили натощак в утренние часы с при менением вакуумной системы. Подготовку образцов сыворотки и плазмы крови проводили по стандартной методике. До исследования образцы хранили в мо розильной камере при температуре минус 20°С.

Исследования уровня грелина, лептина, инсулиноподобного фактора рос та-1 и соматотропного гормона в сыворотке и плазме крови проводили методом иммуноферментного анализа на автоматическом иммуноферментном анализа торе «Alisei» (Италия), с использованием тест-систем производства Peninsula Laboratories, LLC (США), DRG (Германия) и DBC (Канада), в соответствии с инструкциями производителя.

Полученные результаты обработаны статистически с применением пакета программ Statistica 6.0 и MedCalc v. 12.0. Использовались стандартные показа тели вариационной статистики, такие как среднее значение, квадратическая ошибка среднего значения, коэффициент корреляции, построение характери стической кривой (Roc-анализ). Для определения достоверности различий ис пользовали Т-критерий Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Исследование содержания инсулиноподобного фактора роста – 1, соматотропина, грелина, лептина и инсулина в крови небеременных женщин Как основные звенья гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, изучаемые гормоны влияют на развитие и формирование репродуктивной системы жен щины. Их изменения могут обуславливать способность яйцеклеток к оплодо творению, а также влиять на характеристике тканей матки и яичников.

В результате проведенных исследований было показано, что концентрация грелина, лептина, соматотропина (СТГ), инсулиноподобного фактора роста- (ИФР-1) и инсулина в крови женщин не зависит от фазы менструального цикла, соответственно не отражает степень зрелости яйцеклетки. Показатели групп небеременных женщин представлены в таблице 2.

Таблица Содержание гормонов роста и трофики в сыворотке крови небеременных женщин в зависимости от фазы менструального цикла (n=29) Среднее значение кон- Абсолютный диапа Гормоны Фаза цикла р центрации (M±m) зон значений фолликулярная 84,68 – 142, 111,36±6,47 0, ИФР-1 (нг/мл) лютеиновая 120,73±8,95 73,45 – 145, фолликулярная 1,8±0,72 0,06 – 4,79 0, СТГ (нг/мл) лютеиновая 2,19±0,69 0,09 – 4, фолликулярная 0,398±0,098 0,1 – 0,89 0, Грелин (нг/мл) лютеиновая 0,299±0,107 0,06 – 0, фолликулярная 11,06±2,91 2,6 – 26,41 0, Лептин (нг/мл) лютеиновая 9,68±1,79 4,07 – 18, фолликулярная 0,05±0,01 0,01 – 0,09 0, Грелин / Лептин лютеиновая 0,06±0,03 0,004 – 0, фолликулярная 9,56±0,88 4,26 – 13, Инсулин 0, (мкМЕ/мл) лютеиновая 9,47±0,81 7,42 – 13, Исследование динамики содержания ИФР-1, СТГ, грелина, лептина и инсулина в крови беременных при нормальном течении эмбриогенеза Были изучены изменения показателей гормонов роста и трофики в крови беременной при нормальном течении эмбриогенеза. На рисунке 1 представлена динамика изученных гормонов по этапам развития эмбриона и плода в соответ ствии с акушерским сроком беременности. В преэмбриональном периоде кон центрации грелина, лептина, инсулина и соматотропина в крови беременных не отличались при p0,05 от содержания в крови небеременных женщин. Концен трация ИФР-1 достоверно увеличивалась. Показатели в группе эмбрионального периода развития были сходны с показателями преэмбрионального развития (p от 0,38 до 0,96). Для второго триместра беременности характерен повышенный уровень лептина. Среднее значение его концентрации во втором триместре со ставило 14,8±1,65 нг/мл, что было выше верхней границы референтных значе ний для небеременных.

Кроме увеличения содержания лептина в крови беременных, для второго триместра характерно снижение концентрации инсулина. Наблюдаемые изме нения, вероятно, направлены на передачу энергетических субстратов через плацентарный кровоток к плоду, который в этот период наиболее интенсивно растет. Повышенный уровень лептина способен тормозить поступление глюко зы в клетки, таким образом глюкоза дольше циркулирует в материнском крово токе, повышается ее доступность для плода. На заключительном этапе эмбрио генеза в крови беременных наблюдался повышенная по сравнению с показате лями небеременных женщин концентрация лептина, инсулина и ИФР-1. Кон Рис. 1. Динамика концентраций грелина, лептина, соотношения грелин / лептин, инсулина, соматотропного гормона (СТГ), инсу линоподобного фактора роста – 1 (ИФР-1) в крови матери в течение нормального эмбрионального развития человека.

центрация грелина возросла по сравнению со значением, наблюдавшимся в первом триместре беременности (p0,05).

Ключевым моментом в преэмбриональный и ранний эмбриональный пери од является формирование зародышевых листков, имплантация, ранний органо генез эмбриона и закладка и функционирование хориона. В процессе имплан тации бластоцисты и развития хориона необходима реализация трех клеточных функций: прикрепление к поверхности эндометрия, разрастания трофобласта и его инвазия. Нарушение этих процессов может приводить к невынашиванию беременности. Апоптоз – важнейший процесс, обеспечивающий изменение морфологии эндометрия в период имплантации и инвазии трофобласта. В лите ратуре имеются данные, указывающие на участие грелина, лептина и ИФР-1 в регуляции этих функций. Грелин оказывает стимулирующее влияние на проли ферацию клеток плаценты, одновременно подавляя апоптоз в этих клетках (Rak-Mardyla A., 2010). В нашем исследовании в первом триместре беременно сти только уровень ИФР-1 достоверно увеличивался по сравнению с показате лями, характерными для небеременных женщин. Это может быть связано с тем, что в преимлантационном периоде инсулиноподобный фактор роста – 1 стиму лирует формирование бластоцисты и ее прикрепление (Kimber S.J., 2008). В экспериментальном исследовании преимплантационных зародышей человека ИФР-1 снижал экспрессию генов EOMES (начало его экспрессии означает на чало дифференцировки эндодермы), ERBB4 (рецептор эпидермальных факто ров роста;

обеспечивает митогенез и дифференцировку клеток) и ERBB1 (ре цептор эпидермальных факторов роста;

обеспечивает пролиферацию) (Kimber S.J., 2008). Рецепторы ИФР-1 обнаруживаются в эктодермальных тканях эм брионов на 28 день развития (Coppola D., 2009). Молекула инсулиноподобного фактора роста – 1 не способна преодолевать плацентарный барьер (Sferruzzi Perri A.N., 2011).

Известно, что в плаценте инсулиноподобный фактор роста первого типа экспрессируется главным образом в синцитиотрофобласте. Самые высокие уровни мРНК ИФР-1 в плаценте зафиксированы в первом триместре беремен ности, а именно, в 8-9 недель, во втором триместре они незначительно сниже ны, и являются самыми низкими в момент родов (Hayashida T., 2002, Крукиер И.И., 2003). В нашем исследовании мы также наблюдали повышение концен трации ИФР-1 в крови беременных на сроке 4-8 недель, затем снижение кон центрации на 15-17 неделях. В ходе дальнейшего развития плода концентрация ИФР-1 в крови матери вновь возрастала. На основании вышесказанного, можно сделать вывод о том, что во второй половине беременности источником ИФР- не является ткань плаценты. По данным разных авторов концентрация инсули ноподобного фактора роста – 1 в крови матери положительно коррелирует с ве сом плода, следовательно, существует механизм опосредованного влияния ИФР-1 на плаценту, связанного с регуляцией плацентарного кровотока и по ступления питательных веществ плоду.

В течение беременности наблюдается постепенное нарастание концентра ции грелина и лептина, в то время как содержание СТГ остается практически без изменений. Показатели гормонов роста и трофики матери на поздних сро ках развития плода представлены в таблице 3.

Таблица Концентрация грелина, лептина, СТГ, ИФР-1 и инсулина в крови беременных в третьем триместре при нормальном развитии плода (n=48) Среднее значение концен Гормоны Абсолютный диапазон значений трации (M±m) ИФР-1 (нг/мл) 268,72±13,85 60,85 – 477, СТГ (нг/мл) 2,5±0,13 0,49 – 5, Грелин (нг/мл) 0,39±0,04 0,13 – 1, Лептин (нг/мл) 20,68±1,94 1,89 – 64, Грелин / лептин 0,04±0,01 0,004 – 0, Инсулин (мкМЕ/мл) 11,05±0,78 2,82 – 31, Следует отметить, что соотношение грелин / лептин оставалось практиче ски неизменным на протяжении всей беременности. Его средние значения варьировали от 0,03±0,01 до 0,06±0,02 во всех изученных группах, при этом статистический анализ не выявил достоверности этих различий при р0,05.

Возможно, такое постоянство необходимо для поддержания метаболического баланса, а также для поддержания баланса про- и противовоспалительных им мунных реакций, т.к. по отдельности грелин и лептин оказывают противопо ложные эффекты активацию Th-клеток и апоптоз лимфоцитов (Орлова Е.Г., 2010). Возможно, грелин, участвуя в дифференцировке клеток эндометрия, ин гибируя апоптоз эндотелиоцитов, стимулируя ангиогенез посредством актива ции сигнального пути ERK-2, обеспечивает формирование децидуальной обо лочки плаценты и рост сосудов ворсин (Lorenzi T., 2009, Baldanzi G., 2002, Li A., 2007). Таким образом его стабильный уровень является необходимым усло вием плацентации. В дальнейшем, по мере прогрессии беременности, его вазо дилатационные свойства обеспечивают нормальный плацентарный кровоток и, соответственно, газообмен и трофику растущего плода (Nagaya N., 2001). Гре лин способен подавлять сократительную активность матки, что было ранее до казано экспериментально (Hehir M.P., 2008). Это может играть роль при сохра нении беременности.

При изучении корреляционных зависимостей между показателями нами были получены следующие результаты. В группе небеременных женщин на блюдалась умеренная положительная корреляция СТГ и грелина, что законо мерно, и объясняется СТГ-релизинг свойствами грелина. Но при беременности на всех изученных нами сроках корреляция этих двух показателей отсутствова ла. Наблюдаемое явление может быть связано с замещением в крови матери ги пофизарного гормона роста на плацентарный. Возможно, грелин не обладает релизинг-свойствами по отношению к плацентарному гормону роста. В первом триместре беременности корреляция между уровнем ИФР-1 и соматотропина отсутствовала, далее на 15-17 неделе беременности между двумя этими показа телями была зарегистрирована корреляционная зависимость. По мере развития плода корреляция концентраций ИФР-1 и СТГ изменялась со слабой отрица тельной во втором триместре до умеренной положительной в третьем тримест ре беременности. Таким образом, хотя на протяжении всего периода эмбрио нального развития человека концентрация СТГ в крови матери существенно не изменяется, наблюдается переключение систем его регуляции.

Исследование изменения концентрации ИФР-1, СТГ, грелина, лептина и инсулина в крови беременных при гибели эмбриона и развития на фоне нарушений работы системы мать-плацента-плод При гибели эмбриона на 2-7 неделе развития не наблюдалось изменений в концентрациях изученных гормонов роста и трофики в крови беременной. При изучении данной патологии развития в группу обследованных были включены женщины с установленным диагнозом «самоаборт» (n=8) или «неразвивающая ся беременность» (n=10). Был проведен статистический анализ концентраций грелина, лептина, соматотропина, инсулиноподобного фактора роста – 1 и ин сулина в подгруппах женщин с вышеуказанными патологиями. Не смотря на то, что самоаборт и неразвивающаяся беременность имеют разную этиологию, а так же различную картину нарушений в эндометрии и миометрии матки, от личия средних значений на уровне значимости р0,05 были выявлены только для концентрации грелина в плазме крови. Следовательно, содержание лептина, СТГ, ИФР-1, и инсулина в крови матери не отражает развития патологий, при водящих к прекращению развития эмбриона.

Средний уровень содержания грелина в плазме крови женщин с произо шедшим самопроизвольным абортом составил 0,39±0,05 нг/мл, с неразвиваю щейся беременностью – 0,29±0,016 нг/мл. Учитывая широкий диапазон наблю даемых значений грелина и небольшой объем изученной выборки, нельзя сде лать окончательных выводов о причинах наблюдаемых различий. В то же вре мя, имеющиеся литературные данные свидетельствуют об участии грелина в процессе эмбриональной имплантации (Tawadros N., 2007, O’Brien M., 2010).

Поэтому для установления причин обнаруженных различий необходимы даль нейшие исследования.

В группе женщин с прекращением развития эмбриона, как и в группе фи зиологического течения беременности, а также в группе небеременных, наблю далась сильная положительная корреляция концентрации лептина с весом женщины (0,824 при p0,001) и с ИМТ (0,705 при p=0,005). Но отсутствовала корреляция инсулина с весом и индексом массы тела, в то время, как наблюда лась умеренная отрицательная корреляция концентрации соматотропного гор мона и веса беременной женщины (-0,53 при p0,05).

Результаты исследования в группе женщин с истинной угрозой прерыва ния беременности представлены в таблице 4.

При угрозе прерывания беременности во втором триместре мы наблюдали снижение концентрации ИФР-1 в крови матери. Литературные данные свиде тельствуют, что падение уровня ИФР-1 обуславливает прерывание беременно сти в первом триместре в результате нарастания интенсивности апоптоза в клетках хориона (Сапрунова В.Б., 2002). Сниженный уровень ИФР-1 в плаценте наблюдается на всех сроках гестации при угрозе прерывания, с максимальным снижением в 13-19 недель, что еще раз подтверждает, что источником ИФР-1 в крови матери служит плацента (Крукиер И.И., 2003).

Таблица Концентрации грелина, лептина, соматотропина, инсулиноподобного фактора роста – 1, инсулина и соотношение грелин / лептин в группах обследованных с физиологически протекающей беременностью (n=13) и с угрозой прерывания беременности (n=17) Изучаемые гор- Течение бере- Среднее значение Диапазон наблюдаемых р моны менности значений (M±m) 104,74 – 219, N* 153,55±13,89 0, ИФР-1 (нг/мл) УП* 38,4 – 208, 109,9±13, СТГ (нг/мл) 0,68 – 4, N* 2,29±0,45 0, УП* 0,3 – 1, 0,9±0, Грелин (нг/мл) 0,25 – 1, N* 0,42±0,07 0, УП* 0,1 – 0, 0,2±0, Лептин (нг/мл) 4,71 – 49, N* 17,17±6,0 0, УП* 10,4 – 31, 20±1, Грелин/лептин 0,007 – 0, N* 0,06±0,02 0, (нг/мл) УП* 0,006 – 0, 0,02±0, Инсулин (нг/мл) 6,05 – 20, N* 9,8±1,32 0, УП* 4,3 – 49, 25,9±3, *N – физиологическая беременность, *УП – угроза прерывания беременности Кроме снижения концентрации ИФР-1 мы наблюдали повышение инсули на. В экспериментальных работах показано, что глюкоза снижает интенсив ность синтеза ИФР-связывающего белка в плаценте (Hsieh T.T., 1997). Повы шенный уровень инсулина вызывает снижение концентрации глюкозы, воз можно, поэтому уровень ИФР-1 связывающего белка возрастает. Это явление можно расценивать как компенсаторную реакцию, направленную на стимуля цию роста новых ворсин плаценты (Николаева Ю.А., 2007, Chakaraborty H., 2002). С другой стороны, повышенный уровень ИФР-1-сб может снижать био доступность ИФР-1 по аналогии с секреторной фазой менструального цикла (Corleta H., 2000).

Низкий уровень секреции ИФР-1 также может быть вызван пониженными значениями концентрации соматотропного гормона в сыворотке крови женщин с угрозой прерывания беременности.

Таким образом, для состояния, угрожающего жизни плода на 16-20 неделе развития, характерны следующие изменения в системе гормона роста: сниже ние уровня грелина, гормона роста, инсулиноподобного фактора роста-1 при повышенных концентрациях в крови беременной инсулина. Roc-анализ полу ченных результатов показал, что наибольшей диагностической чувствительно стью и специфичностью в отношении истинной угрозы потери плода обладает соотношение концентраций грелина и инсулина (чувствительность 90,9%, спе цифичность 83,3%), и соотношение концентраций ИФР-1 и инсулина (специ фичность 90,9%, чувствительность 66,7%).

Полученные концентрации ИФР-1 во втором триместре при физиологиче ском течении беременности отрицательно коррелировали с содержанием СТГ и положительно – с концентрацией инсулина и лептина. Тогда как в группе с ис тинной угрозой прерывания беременности корреляция с СТГ и лептином отсут ствовала, а с инсулином была отрицательной. В третьем триместре беременно сти в норме наблюдалась положительная корреляция концентрации сывороточ ного ИФР-1 с соматотропином, а в группе с нарушением функций плаценты связь между этими двумя показателями отсутствовала, в то время как наблюда лась положительная корреляция с содержанием инсулина. Таким образом, по казаны однонаправленные изменения показателей систем регуляции апоптоза и энергетического баланса при физиологическом течении беременности во вто ром триместре, а при истинной угрозе прерывания беременности наблюдается разнонаправленные изменения этих показателей.

Соотношение концентрации ИФР-1, СТГ, грелина, лептина и инсулина в крови матери и новорожденного В крови новорожденных концентрация всех исследуемых гормонов была снижена по сравнению с содержанием в крови матери (p0,01), за исключением соматотропного гормона. Уровень гормона роста в пуповинной крови был в 3, раза выше, чем концентрация в материнской крови (p=0,0002). Гистограмма от носительного изменения концентраций гормонов роста и трофики в крови но ворожденных по сравнению с содержанием в крови матери представлена на ри сунке 2.

Рис. 2. Относительные различия (%) в содержании соматотропного гормона, ин сулиноподобного фактора роста – 1, грелина, лептина и инсулина в пуповинной крови новорожденных по сравнению с концентрацией в материнском кровотоке.

Значение «0» соответствует содержанию гормонов в крови матери.

** – различия достоверны при р0,01. *** – различия достоверны при р0,001.

Коэффициент корреляции концентрации грелина с весом при рождении составил 0,37 (p0,05), что может быть связано с его СТГ-релизинг эффектом.

Наблюдалась умеренная положительная корреляция содержания грелина в кро ви матери с концентрацией лептина в крови новорожденных, а также уровня инсулина в крови матери с концентрацией соматотропина в крови новорожден ных. Полученные корреляции показателей связаны со взаимозависимостью процессов питания и роста в эмбриогенезе.

Из литературных данных известно, что грелин способен проходить пла центарный барьер из материнского организма к плоду (Ng P.C., 2005).Также грелин синтезируется в тканях плода (Kedzia А., 2009). Ранее было отмечено, что грелин в пуповинной крови имеет преимущественно плодное происхожде ние (Cortelazzi D., 2003). В исследованиях некоторых авторов показано, что у здоровых новорожденных не обнаруживается корреляции между концентраци ей грелина и массой тела при рождении или содержанием грелина в крови ма тери (Imam S.S., 2009). В момент рождения содержание грелина в крови здоро вых новорожденных не зависит от их веса, в то время как у новорожденных с задержкой внутриутробного развития плода концентрация грелина отрицатель но коррелирует с массой тела при рождении. Таким образом грелин участвует в адаптации организма к внутриутробному дефициту энергетических и пластиче ских субстратов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В процессе эмбриогенеза человека организмы матери и плода находятся в состоянии тесной взаимосвязи, что позволяет говорить о системе «мать-плод».

Главный механизм регуляции в этой системе – нейрогуморальный. При бере менности возникает новое эндокринное равновесие, соответствующее каждому периоду эмбриогенеза. В нашей работе показано, как изменяется система гор мона роста и энергетического баланса в последовательные периоды беременно сти.

Концентрация соматотропного гормона в крови матери существенно не меняется на протяжении всего периода гестации. Но происходит смена регуля ционных взаимосвязей. Так, во время беременности не наблюдалась корреля ция содержания СТГ и грелина в крови матери, в то время как у небеременных такая связь присутствовала. С развитием плода изменялись корреляционные за висимости СТГ и ИФР-1 с умеренно отрицательной во втором триместре бере менности до умеренно положительной в третьем триместре.

Содержание инсулиноподобного фактор роста-1 в крови беременной воз растает в ранние сроки, затем на 13 – 15 неделе развития плода снижается и с 16 недели вновь возрастает. Основываясь на литературных данных об экспрес сии ИФР-1 в плаценте и неспособности преодолевать плацентарный барьер, можно сделать вывод о том, что источником ИФР-1 в крови матери в ранние сроки беременности является плацента, а во второй половине беременности – ткани организма матери. В пользу этого предположения также свидетельствует положительная корреляция ИФР-1 с СТГ в третьем триместре. Яркая динамика ИФР-1 в процессе беременности указывает на его физиологическую роль в процессе эмбриогенеза. Этот фактор роста, вероятно, способствует развитию хориона в первом триместре беременности, а во второй половине беременности он участвует в регуляции трофических функций плаценты.

Грелин, лептин и инсулин осуществляют регуляцию поступления энерге тических субстратов, в частности глюкозы, к плоду. На 15-17 неделе развития плода сочетание умеренно повышенного уровня лептина при сниженной кон центрации инсулина способствует поступлению глюкозы из материнского кро вотока к плоду. Роль грелина в регуляции потребления питательных веществ беременной и плодом подчеркивает тот факт, что содержание лептина в крови новорожденного положительно коррелирует с содержанием грелина в крови матери. Соотношение грелин / лептин сохранялось неизменным на протяжении всего периода беременности при физиологическом течении, а при состояниях, приводящих к гибели плода это соотношение нарушалось. Является ли нару шение соотношения грелин / лептин причиной или следствием нарушения раз вития плода – предстоит выяснить. Необходимость сохранения соотношения грелин / лептин может быть связано с реципрокными эффектами этих гормо нов, оказываемыми на систему провоспалительных и противовоспалительных реакций.

Для состояния, угрожающего жизни плода на 16-20 неделе развития, ха рактерны следующие изменения в системе гормона роста: сниженные уровни грелина, гормона роста, инсулиноподобного фактора роста-1 при повышенных концентрациях в крови беременной инсулина и ИФР-1-связывающего протеи на. Данные изменения можно расценивать как компенсаторную реакцию орга низма, направленную на преобладание противовоспалительных реакций и на дополнительную стимуляцию роста ворсин плаценты.

ВЫВОДЫ 1. Содержание соматотропного гормона, инсулиноподобного фактора роста – 1, грелина, лептина и инсулина в крови небеременных женщин не зависит от фазы менструального цикла.

2. При нормальном развитии эмбриона и плода в крови матери постепенно на растает концентрация грелина и лептина при сохранении постоянным их со отношения. Концентрация ИФР-1 повышается в период развития эмбриона (4-10 недель), затем снижается и вновь повышается в период активного роста плода (18-22 недели), к 36-38 неделе его содержание превышает показатели небеременных женщин на 130%. Концентрация инсулина остается стабиль ной на протяжении всего периода эмбриогенеза на уровне средних значений 9-11 мкМЕ/мл, с незначительным снижением на сроке 15-17 недель беремен ности до среднего значения 8,4 мкМЕ/мл.

3. При гибели плода на 2-7 неделе развития содержание ИФР-1, СТГ, грелина, лептина и инсулина в крови матери не изменяется.

4. Снижение уровня грелина на 47%, гормона роста на 61%, инсулиноподобно го фактора роста-1 на 28% при повышении сывороточной концентрации ин сулина на 164% достоверно прогнозирует состояния, угрожающие жизни плода.

5. Доказано увеличение концентрации СТГ на 253,6% и снижение уровня гре лина на 30,7%, лептина на 35,6%, ИФР-1 на 75,5% и инсулина на 28,1% в пу повинной крови новорожденных по сравнению с концентрацией в крови ма тери.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Полученные в результате проведенного исследования диапазоны содержания в крови здоровых женщин грелина, лептина, соматотропного гормона, инсулиноподобного фактора роста – 1 и инсулина рекомендуется использовать в клинической лабораторной диагностике при формировании региональных референтных интервалов биохимических показателей для жительниц Ростовской области.

2. Полученные данные по изменению концентраций грелина, лептина, соматотропного гормона, инсулиноподобного фактора роста – 1 и инсулина могут быть использованы в практическом акушерстве и гинекологии при диагностике истинной угрозы прерывания беременности.

3. Полученные результаты по динамике грелина, лептина и гормонов роста в эмбриогенезе человека могут быть использованы в научных целях и при составлении учебных и справочных пособий по биологии развития и размножения, эмбриологии человека, предиктивной медицине, эндокринологии репродукции человека.

Список работ, опубликованных по теме диссертации Бутенко, Е.В. Грелин, лептин и инсулин в регуляции энергетического обмена 1.

у беременных женщин / Е.В. Бутенко, Л.В. Гутникова, А.А. Александрова, Т.П. Шкурат // IV Международная школа молодых ученых по молекулярной генетике «Геномика и биология клетки»: Тезисы докладов. (Москва – Звени город, 29 ноября – 3 декабря 2010 г.). – М.: 2010. – С. 58-59.

Бутенко, Е.В. Инсулиноподобный фактор роста I как один из компонентов 2.

системы регуляции развития беременности / Е.В. Бутенко, А.С. Шульга // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в фи зиологии и медицине. PhisioMedi: Сб.тр. Международной конференции (Санкт-Петербург, 23-26 ноября 2010 г.). – С-Пб.: Изд-во Политехнического университета, 2010. – С. 76-77.

Шестопалов, А.В. Грелин и соматотропный гормон при физиологически 3.

протекающей беременности / А.В. Шестопалов, Е.В. Бутенко, А.А. Алек сандрова, Л.В. Гутникова, А.С. Шульга, Т.П. Шкурат // Валеология. – 2011. – № 1. – С. 76 – 80.

Бутенко, Е.В. Изучение динамики концентраций грелина и гормона роста в 4.

эмбриогенезе человека / Е.В. Бутенко // Студент и научно-технический про гресс: Мат-лы XLIX Международной научной студенческой конференции (Новосибирск, 16-20 апреля 2011 г.). – Новосибирск: Изд-во НГУ, 2011. – С.

162.

5. Шульга, А.С. Оценка системы грелин – гормон роста – инсулиноподобный фактор роста-1 (ИПФР-1) и ИПФР-1-связывающего протеина (ИПФР-1 СП) в в материнской и пуповинной крови при беременности физиологиче ской и осложненной гестозом / А.С. Шульга, Е.В. Бутенко, А.И. Гордиенко // Мат-лы 65-й итоговой научной конференции молодых ученых РостГМУ с международным участием (Ростов-на-Дону, 22 апреля 2011 г.). – Ростов-на Дону. – С. 404-405.

6. Шульга, А.С. Определение уровней лептина и инсулина в материнской и пу повинной крови при беременности физиологической и осложненной гипок сией плода / А.С. Шульга, Е.В. Бутенко, Р.Е. Цыганок // Мат-лы 65-й итого вой научной конференции молодых ученых РостГМУ с международным участием (Ростов-на-Дону, 22 апреля 2011 г.). – Ростов-на-Дону. – С. 405 406.

7. Бутенко, Е.В. Изучение содержания инсулиноподобного фактора роста Iи ИФР-1-связывающего белка в крови матери на 16-18 и 38-40 неделях разви тия плода / Е.В. Бутенко, А.С. Шульга, А.А. Александрова, Л.В. Гутникова, Т.П. Шкурат // Модернизация науки и образования: Мат-лы Всероссийской научной конференции (Махачкала, 26-27 апреля 2011 г.). – Ростов-на-Дону – Махачкала, 2011. – С. 30-31.

8. Рымашевский, А.Н. Грелин, лептин и соматотропный гормон при физиоло гически протекающей беременности / А.Н. Рымашевский, А.В. Шестопалов, А.А. Александрова, Л.В. Гутникова, А.С. Шульга, Е.В. Бутенко, Т.П. Шкурат // Главный врач Юга России. – 2011. – № 3. – С. 42-44.

9. Шестопалов, А.В. Уровень гормонов метаболического баланса в сыво ротке крови беременных женщин / А.В. Шестопалов, Е.В. Бутенко, А.А.

Александрова, Л.В. Гутникова, А.Е. Самсонов, О.В. Келлер, О.В. Тро фименко, А.С. Шульга, А.Н. Рымашевский, Т.П. Шкурат // Журнал акушерства и женских болезней. – 2011. – T. LX. – № 2. – С. 68-72.

10. Бутенко, Е.В. Изменение концентраций гормонов роста и мобилизации и депонирования энергетических субстратов в крови беременных жен щин во втором триместре в норме и при истинной угрозе прерывания беременности [Электронный ресурс] / Е.В. Бутенко, А.С. Шульга, А.В.

Шестопалов, А.А. Александрова, Л.В. Гутникова, А.Н. Рымашевский, Т.П. Шкурат // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 4. URL: www.science-education.ru/98-4735 (дата обращения:

30.09.2011).

11. Бутенко, Е.В. Изменение соотношения концентраций грелина и лептина в крови женщин при физиологическом и патологическом течении беременно сти / Е.В. Бутенко, А.С. Шульга // Актуальные проблемы биотехнологии, нанотехнологии и медицины: Мат-лы IV Международной научно практической конференции (Ростов-на-Дону, 22-25 сентября 2011 г.). – Рос тов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2011. – С. 66-67.



 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.