Preview

Российский журнал персонализированной медицины

Расширенный поиск

Генетика и эпигенетика гестационного сахарного диабета

https://doi.org/10.18705/2782-3806-2023-3-6-21-28

EDN: FMORMX

Аннотация

Гестационный сахарный диабет (ГСД) является одним из самых частых осложнений беременности. Его распространенность ежегодно увеличивается вместе с ростом ожирения, малоподвижного образа жизни, неправильного питания, а также ростом количества беременностей, наступивших в более позднем возрасте. Известно, что ГСД сопровождается множественными осложнениями для матери и для ребенка. Исследования в области генетики и эпигенетики позволили по-новому взглянуть на патофизиологию ГСД, это открывает возможность для разработки новых стратегий для повышения эффективности диагностики, профилактики и лечения ГСД и его осложнений.

Данный обзор описывает роль генетических и эпигенетических факторов в развитии ГСД и его осложнений. В обзоре также обсуждаются вопросы сходства генетических изменений, лежащих в основе сахарного диабета 2 типа (СД2) и ГСД, которые указывают на многофакторный патогенез ГСД.

Об авторах

И. С. Немыкина
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины»
Россия

Немыкина Ирина Сергеевна, лаборант-исследователь НИЛ метаболических заболеваний и микробиоты НИО генетических рисков и персонифицированной профилактики

ул. Аккуратова, д. 2, Санкт-Петербург, 197341



А. С. Ткачук
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины»
Россия

Ткачук Александра Сергеевна, научный сотрудник НИЛ эндокринных заболеваний у беременных

ул. Аккуратова, д. 2, Санкт-Петербург, 197341



П. В. Попова
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины»
Россия

Попова Полина Викторовна, к.м.н., заведующая НИЛ метаболических заболеваний и микробиоты НИО генетических рисков и персонифицированной профилактики; заведующая НИЛ эндокринных заболеваний у беременных

ул. Аккуратова, д. 2, Санкт-Петербург, 197341



Список литературы

1. Андреева Е.Н. Гестационный сахарный диабет. Диагностика, лечение, акушерская тактика, послеродовое наблюдение. 2020; 7.

2. Ferrara A. Increasing Prevalence of Gestational Diabetes Mellitus: A public health perspective. Diabetes Care. 2007; 30(Supplement 2):S141–S146.

3. HaPo Study cooperative research group, Metzger Be, et al. Hyperglycemia and adverse pregnancy outcomes. N engl J Med. 2008;358:1991–2002.

4. Popova PV, et al. The new combination of risk factors determining a high risk of gestational diabetes mellitus. Minerva Endocrinol. 2015;40(4):239–47.

5. Pantham P, et al. Inflammation in maternal obesity and gestational diabetes mellitus. Placenta. 2015 Jul;36(7):709–15.

6. Woolcott OO, et al. Temporal trends in obesity defined by the relative fat mass (RFM) index among adults in the United States from 1999 to 2020: a population-based study. BMJ Open. 2023 Aug 17;13(8):e071295.

7. Khan MAB, et al. Epidemiology of Type 2 Diabetes — Global Burden of Disease and Forecasted Trends. J Epidemiol Glob Health. 2020 Mar;10(1):107–111.

8. Burlina S, et al. Short- and long-term consequences for offspring exposed to maternal diabetes: a review. J Mater Fetal Neonatal Med. 2019;32(4):687–94.

9. Lowe WL, et al. Association of gestational diabetes with maternal disorders of glucose metabolism and childhood adiposity. JAMA. 2018;320(10):1005–16.

10. Burlina S, et al. Clinical and biochemical approach to predicting post-pregnancy metabolic decompensation. Diabetes Res Clin Pract. 2018;145:178–83.

11. Sermer M, et al. Impact of increasing carbohydrate intolerance on maternal-fetal outcomes in 3637 women without gestational diabetes: The Toronto Tri-Hospital Gestational Diabetes Project. Am J Obstet Gynecol. 1995;173:146–56.

12. Yang X, et al. Women with impaired glucose tolerance during pregnancy have significantly poor pregnancy outcomes. Diabetes Care. 2002;25:1619–24.

13. Kwon EJ, et al. What is fetal programming?: a lifetime health is under the control of in utero health. Obstet Gynecol Sci. 2017;60(6):506–519.

14. Barker DJP, et al. Infant mortality, childhood nutrition, and ischemic heart disease in England and Wales. Lancet. 1986;1(8489):1077–1081.

15. Lowe WL, et al. Maternal glucose levels during pregnancy and childhood adiposity in the Hyperglycemiaand Adverse Pregnancy Outcome Follow-up Study. Diabetologia. 2019 Apr;62(4):598–610.

16. Page KA, et al. Children Exposed to Maternal Obesity or Gestational Diabetes Mellitus During Early Fetal Development Have Hypothalamic Alterations That Predict Future Weight Gain. Diabetes Care. 2019 Aug;42(8):1473–1480.

17. Tam WH, et al. In Utero Exposure to Maternal Hyperglycemia Increases Childhood Cardiometabolic Risk in Offspring. Diabetes Care. 2017 May;40(5):679–686.

18. West NA, et al. Cardiovascular risk factors in children exposed to maternal diabetes in utero. Diabetologia. 2011 Mar;54(3):504–7.

19. Dabelea D, et al. Intrauterine diabetic environment confers risks for type 2 diabetes mellitus and obesity in the offspring, in addition to genetic susceptibility. J Pediatr Endocrinol Metab. 2001 Sep-Oct;14(8):1085–91.

20. Contreras ZA, et al. Maternal pre-pregnancy and gestational diabetes, obesity, gestational weight gain, and risk of cancer in young children: a population-based study in California. Cancer Causes Control. 2016 Oct;27(10):1273–85.

21. Hjort L, et al. Diabetes in pregnancy and epigenetic mechanisms-how the first 9 months from conception might affect the child’s epigenome and later risk of disease. Lancet Diabetes Endocrinol. 2019 Oct;7(10):796–806.

22. Abad FRM, et al. Evaluation of H19, Mest, Meg3, and Peg3 genes affecting growth and metabolism in umbilical cord blood cells of infants born to mothers with gestational diabetes and healthy mothers in Rafsanjan City, Iran. J Dev Orig Health Dis. 2023 Apr;14(2):182–189.

23. Antoun E, et al. Maternal dysglycaemia, changes in the infant’s epigenome modified with a diet and physical activity intervention in pregnancy: Secondary analysis of a randomised control trial. PLoS Med. 2020 Nov 5;17(11):e1003229.

24. Sweeting A, et al. Clinical Update on Gestational Diabetes Mellitus. Endocr Rev. 2022 Sep 26;43(5):763–793.

25. Fu J, et al. The life course perspective of gestational diabetes: An opportunity for the prevention of diabetes and heart disease in women. EClinicalMedicine. 2022 Feb 12;45:101294.

26. Robitaille J, et al. The genetics of gestational diabetes mellitus: evidence for relationship with type 2 diabetes mellitus. Genet Med. 2008 Apr;10(4):240–50.

27. Watanabe RM, et al. Genetics of gestational diabetes mellitus and type 2 diabetes. Diabetes Care. 2007 Jul;30 Suppl 2(Suppl 2):S134–40.

28. Powe CE, et al. Genetic Studies of Gestational Diabetes and Glucose Metabolism in Pregnancy. Curr Diab Rep. 2020 Nov 9;20(12):69.

29. Wu NN, et al. A genome-wide association study of gestational diabetes mellitus in Chinese women. J Matern Fetal Neonatal Med. 2021 May;34(10):1557–1564.

30. Kwak SH, et al. A genome-wide association study of gestational diabetes mellitus in Korean women. Diabetes. 2012 Feb;61(2):531–41.

31. Pervjakova N, et al. Multi-ancestry genome-wide association study of gestational diabetes mellitus highlights genetic links with type 2 diabetes. Hum Mol Genet. 2022 Sep 29;31(19):3377–3391.

32. Hayes MG, et al. Identification of HKDC1 and BACE2 as genes influencing glycemic traits during pregnancy through genome-wide association studies. Diabetes. 2013 Sep;62(9):3282–91.

33. Zhang M, et al. Lipolysis and gestational diabetes mellitus onset: a case-cohort genome-wide association study in Chinese. J Transl Med. 2023 Jan 25;21(1):47.

34. Karamitri A, et al. Melatonin in type 2 diabetes mellitus and obesity. Nat Rev Endocrinol. 2019 Feb;15(2):105–125.

35. Jääskeläinen T, et al. Genetic Risk Factors and Gene-Lifestyle Interactions in Gestational Diabetes. Nutrients. 2022 Nov 13;14(22):4799.

36. Lowe WL, et al. Genetics of Gestational Diabetes Mellitus and Maternal Metabolism. Curr Diab Rep. 2016 Feb;16(2):15.

37. Huopio H, et al. Association of risk variants for type 2 diabetes and hyperglycemia with gestational diabetes. Eur J Endocrinol. 2013 Jul 29;169(3):291–7.

38. Popova PV, et al. Association of Common Genetic Risk Variants With Gestational Diabetes Mellitus and Their Role in GDM Prediction. Front Endocrinol (Lausanne). 2021 Apr 19;12:628582.

39. Popova PV, et al. Effect of gene-lifestyle interaction on gestational diabetes risk. Oncotarget. 2017 Dec 6;8(67):112024–112035.

40. Патрушев Л.И. Экспрессия генов. 2000; 23–25.

41. Wu CT, Morris JR. Genes, genetics, and epigenetics: a correspondence. Science. 2001;293(5532):1103–1105.

42. Fischer JJ, et al., Combinatorial effects of four histone modifications in transcription and differentiation. Genomics. 2008 Jan;91(1):41–51.

43. Mehler M. F Epigenetic principles and mechanisms underlying nervous system functions in health and disease. Prog Neurobiol. 2008 Dec 11;86(4):305–41.

44. Klose RJ, et al. Genomic DNA methylation: the mark and its mediators. Trends Biochem Sci. 2006 Feb;31(2):89–97.

45. Fraser P, et al. Nuclear organization of the genome and the potential for gene regulation. Nature. 2007 May 24;447(7143):413–7.

46. Patkin EL, et al. Epigenetical mechanisms of susceptibility to complex human diseases. Ecological genetics. 2010; Vol. 8(4):44–56.

47. Valero P, et al. Platelets and endothelial dysfunction in gestational diabetes mellitus. Acta Physiol (Oxf). 2023 Apr;237(4):e13940.

48. Iwamoto S, et al. The role of TRIB1 in lipid metabolism; from genetics to pathways. Biochem Soc Trans. 2015 Oct;43(5):1063–8.

49. West NA, et al. Cardiovascular risk factors in children exposed to maternal diabetes in utero. Diabetologia. 2011 Mar;54(3):504–7.

50. Sena CM, et al. Endothelial dysfunction — a major mediator of diabetic vascular disease. Biochim Biophys Acta. 2013 Dec;1832(12):2216–31.

51. Acosta JC, et al. Gestational diabetes mellitus alters maternal and neonatal circulating endothelial progenitor cell subsets. Am J Obstet Gynecol. 2011 Mar;204(3):254.e8–254.e15. DOI: 10.1016/j.ajog.2010.10.913.

52. Sáez T, et al. Fetoplacental endothelial exosomes modulate high d-glucose-induced endothelial dysfunction. Placenta. 2018 Jun;66:26–35.

53. Halcox JPJ, et al. Prognostic value of coronary vascular endothelial dysfunction. Circulation. 2002 Aug 6;106(6):653–8.

54. El Hajj N, et al. Metabolic programming of MEST DNA methylation by intrauterine exposure to gestational diabetes mellitus. Diabetes. 2013 Apr;62(4):1320–8.

55. Haertle L, et al. Epigenetic signatures of gestational diabetes mellitus on cord blood methylation. Clin Epigenetics. 2017 Mar 27;9:28.

56. Popova PV, et al. Randomised, Controlled Study of Different Glycaemic Targets during Gestational Diabetes Treatment: Effect on the Level of Adipokines in Cord Blood and ANGPTL4 Expression in Human Umbilical Vein Endothelial Cells. Int J Endocrinol. 2018 May 14;2018:6481658.

57. Popova PV, et al. Association of tribbles homologue 1 gene expression in human umbilical vein endothelial cells with duration of intrauterine exposure to hyperglycaemia. Genet Res (Camb). 2018 Mar 5;100:e3.

58. Michalczyk AA, et al. 2016. Epigenetic Markers to Predict Conversion From Gestational Diabetes to Type 2 Diabetes. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2016, 101(6), 2396–2404.


Рецензия

Для цитирования:


Немыкина И.С., Ткачук А.С., Попова П.В. Генетика и эпигенетика гестационного сахарного диабета. Российский журнал персонализированной медицины. 2023;3(6):21-28. https://doi.org/10.18705/2782-3806-2023-3-6-21-28. EDN: FMORMX

For citation:


Nemykina I.S., Tkachuk A.S., Popova P.V. Genetics and epigenetics of gestational diabetes mellitus. Russian Journal for Personalized Medicine. 2023;3(6):21-28. (In Russ.) https://doi.org/10.18705/2782-3806-2023-3-6-21-28. EDN: FMORMX

Просмотров: 318


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-3806 (Print)
ISSN 2782-3814 (Online)