Роль инсулинорезистентности в механизмах адаптации и формировании патологии женской репродуктивной системы

Липатов И.С., Тезиков Ю.В., Тютюнник В.Л., Кан Н.Е., Кузьмина А.И., Зуморина Э.М., Амосов М.С.

1) ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России, Самара, Россия 2) ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия 3) ГБУЗ «Самарская областная клиническая больница им. В.Д. Середавина», Самара, Россия
Проведен анализ современных литературных данных о влиянии инсулинорезистентности (ИР) на процессы адаптации и формирование нарушений репродуктивной системы женщин. Очевидна ключевая роль ИР как интегратора энергообмена, метаболизма, роста и продолжительности жизни, закрепленного филогенетически и влияющего на все виды обмена веществ, гомеостаз жидкости, ионный транспорт и осмотическое давление, поддержание сосудистого тонуса, баланс цитокинов, состояние кишечной микробиоты, репликативное старение клетки и другие функции. Многочисленные исследования посвящены изучению влияния ИР на процессы адаптации и формирование патологии репродуктивной системы, ее участия в реализации обменных, эндокринных, сердечно-сосудистых нарушений, онкогенеза, в развитии гипертензии беременных, гестационного сахарного диабета, энергопластическом обеспечении плода. Методической основой проведенного анализа послужило изучение научной литературы отечественных и зарубежных баз данных за последние 7 лет. В обзорной статье представлены различные аспекты проблемы «ИР и нарушение репродукции» – от молекулярных механизмов до патогенеза, обобщены текущие достижения в понимании патофизиологических и компенсаторно-приспособительных процессов. Несмотря на значительные достижения, повышенный интерес к проблеме, важно понимать, что многое еще предстоит узнать в данном направлении для совершенствования подходов к предикции, превенции, персонализации лечения заболеваний, связанных с ИР, то есть в полной мере реализовать «5П-модель» современного этапа медицины.
Заключение: Общебиологический подход к рассмотрению роли феномена ИР, жизненно важного для баланса реципрокных связей в сложной иерархически выстроенной репродуктивной системе и нормального функционирования системы «мать-плацента-плод», позволяет более углубленно объяснять адаптационные процессы и патогенетические механизмы формирования гинекологической и акушерской патологии, сформировать целостный взгляд с позиции тесно взаимосвязанного функционирования отдельно взятых систем организма.

Ключевые слова

физиологическая инсулинорезистентность
патологическая инсулинорезистентность
молекулярные механизмы
гиперинсулинемия
синдром поликистозных яичников
метаболический синдром
преэклампсия
гестационный сахарный диабет

Одной из важнейших функций всех живых орга­низмов как в физиологических условиях, так и при патологических состояниях является регуляция энер­гообеспечения жизнедеятельности. Данная функция обеспечивается эволюционно закрепленным феноме­ном инсулинорезистентности (ИР), реализующимся путем снижения чувствительности тканей к инсулину при его достаточной концентрации. Применительно к человеческому виду в процессе филогенетического становления ключевых механизмов контроля кле­точного энергообеспечения нередко возникало чере­дование периодов пищевого изобилия и недостаточ­ного поступления энергетического субстрата [1, 2]. Изучая проблему возрастающей распространенности ожирения в современной цивилизации, J.V. Neel еще в 1962 г. выдвинул теорию «бережливого геноти­па», определяющую ИР как результат естественного отбора; при этом жировая ткань выступает в роли энергетического аккумулятора, а ключевым меха­низмом его «подзарядки» является селективная ИР мышечной и печеночной ткани [3, 4]. ИР страдают от 15 до 45% взрослого населения мира, с самой высокой распространенностью в Азии (в Ливане — 45%, в Таиланде — 39%) и самой низкой — в Европе (15,5%) [5]. Выделяют физиологическую и патоло­гическую ИР [6, 7]. Несмотря на широкое присутст­вие инсулиновых рецепторов на поверхности боль­шинства клеток организма, понятие ИР в первую очередь применительно к адипоцитам, гепатоцитам, скелетной мускулатуре, эндотелию [8, 9]. Существует взгляд, рассматривающий физиологическую ИР как периферическую (мышечную), а патологическую — как центральную (печеночную) [10]. Повышенная потребность в энергетических субстратах при голо­дании, обезвоживании, беременности, нейрообмен- но-эндокринных нарушениях, инфекциях требует гомеостатической универсальности и может вызывать состояние обратимой ИР, опосредованной гормонами и цитокинами, способствующими подавлению дейст­вия инсулина в тканях-мишенях [11, 12]. Доказаны изменение чувствительности тканей к инсулину в цикле «сон-бодрствование», динамике менструально­го цикла с увеличением ИР во II фазу, ее колебания в зависимости от циркадных и сезонных биоритмов, возрастных периодов жизни [13].

Несмотря на важность физиологических эффектов ИР, внимание клиницистов сконцентрировано на патологической ИР ввиду стремительного расшире­ния ассоциированной с ней патологии [9]. Помимо общеизвестных метаболических заболеваний (арте­риальная гипертензия (АГ) и атеросклероз, сахарный диабет (СД) 2 типа, неалкогольная жировая болезнь печени, метаболический синдром (МС), синдром поликистозных яичников (СПКЯ), гестационный СД и др.), патологическая ИР участвует в развитии болез­ней Альцгеймера, Паркинсона, ревматоидного артри­та, сердечной недостаточности, подагры, обструктив­ного апноэ сна, осложнений беременности, повышает риск смерти от онкологических заболеваний (рак молочной железы, эндометрия, колоректальный рак), контролирует репликативное старение клеток [14, 15]. К развитию ИР могут привести лекарственные препараты (антиретровирусные, глюкокортикоиды, оральные контрацептивы) или другие факторы, такие как липодистрофия, генетические дефекты проводя­щих путей передачи сигналов инсулина (ИР типа А) и синтез аутоантител против рецептора инсулина (ИР типа B) [11, 16].

Появляется все больше доказательств в поль­зу индукции ИР микробиомом кишечника, оказы­вающим значительное влияние на его барьерную функцию, расщепление неперевариваемых пищевых компонентов, модификацию желчных кислот и дру­гих веществ, развитие кишечника и формирование иммунной системы в детском возрасте, что в после­дующем может влиять на продолжительность жизни. Данные эффекты способствуют высвобождению бак­териальных белков, эндотоксинов и цитокинов в кровоток, вызывают изменения в сотнях продуктов обмена веществ, включая желчные кислоты, корот­коцепочечные жирные кислоты, аминокислоты и многие другие классы молекул. Вместе они приводят к тканеспецифической метаболической дисрегуляции и активации иммунитета, формированию ИР [12, 17].

Учитывая универсальность ИР и гиперинсулине- мии (ГИ) в адаптационных и патологических про­цессах, современный этап развития науки ставит перед исследователями задачу поиска скрытых моле­кулярных основ данных состояний, поняв которые, представится возможным предложение новых теорий развития, методов диагностики, лечения и профи­лактики различных заболеваний, включая патологию репродуктивной системы, неразрывно связанных с общебиологическим феноменом ИР.

Методической основой проведенного анали­за послужило изучение отечественной и зарубеж­ной литературы по данной проблеме в базах дан­ных PubMed, eLlibrary.Ru, Cochrane, Medline, Hinari, Scopus за период 2013-2021 гг.

Молекулярные механизмы инсулинорезистентности

Сложность биологических систем определяет нера­циональность объяснения ИР с помощью единой, лаконичной и простой модели. Системы жизнеобе­спечения организма стремятся к физиологическому равновесию, поэтому концепцию ИР следует рассма­тривать через широкую призму гомеостаза. Поскольку эволюция не происходила в условиях постоянного избытка калорий, физиологические последствия ИР в лучшем случае должны быть временными, а в худ­шем — случайными. Единого мнения о первопричине и патофизиологии ИР нет; тем не менее существуют гипотезы («портальная», «эндокринная», «эктопи­ческого накопления жира»), рассматривающие ИР как неслучайный закономерный гомеостатический механизм [18, 19].

Протективная роль физиологической ИР наибо­лее ярко представлена при физической активности, сопровождающейся усилением гликогенолиза и глю­конеогенеза в печени, повышением синтеза свобод­ных жирных кислот в жировой ткани и увеличением утилизации полученных энергосубстратов мышца­ми [20]. Разнонаправленность изменений (повыше­ние чувствительности к инсулину в скелетной муску­латуре и ИР жировой ткани и печени) обусловлена дуальным действием миокина интерлейкина (IL)-6, выделяющегося в ответ на снижение резерва гли­когена в миоците; причем данное влияние имеет место при резком кратковременном повышении IL-6, в отличие от хронического высокого уровня при патологии с провоспалительным статусом [21, 22]. Воздействие IL-6 на адипоциты приводит к подав­лению трансмембранного транспортера глюкозы GLUT-4 и ингибированию субстрата рецептора инсу­лина-1 (IRS-1) — ключевого звена внутриклеточной передачи инсулинового сигнала путем активации фосфорилирования его сериновых остатков (Ser36, Ser38, Ser111), в результате чего происходит усиление липолиза [23]. В гепатоцитах IL-6 способствует глю­конеогенезу, гликогенолизу и подавлению гликоге- ногенеза за счет активации гликогенфосфорилазы и синтеза SOSC-3, блокируя проведение инсулинового сигнала [15, 22]. Повышение утилизации энергосуб­стратов в скелетных мышцах опосредовано действием IL-6 на АМФ-киназу и независимой от действия инсулина стимуляцией PKB/Akt (протеинкиназа В/ серин-треониновая киназа), что ведет к активации механизмов внутриклеточной трансдукции инсули­на [24].

Основными причинами формирования патологиче­ской ИР является наличие избытка энергосубстратов, жировой ткани, генетических дефектов, приводящих к функциональной неполноценности молекул сиг­нального пути инсулина (IRS, PKB/Akt, PI3Ks, гли- когенсинтетаза, гормончувствительная липаза), тран­спортеров глюкозы в клетке (GLUT) [25, 26]. Однако ряд авторов утверждают, что ИР, независимо от своей направленности, развивается по схожим механизмам; только при физиологических процессах она локали­зована (периферическая ИР), непродолжительна и имеет обратное развитие при удалении воздейству­ющего фактора, а характерные для патологической ИР персистентность и закономерность возникающих изменений по типу «порочной восходящей спира­ли» приводят к генерализации процесса с исходом в развитие различных заболеваний [27]. Важную роль в замыкании «порочного круга» играет компенсатор­ная хроническая ГИ, принимающая патологический характер. Показано, что перманентное воздействие повышенных доз инсулина на адипоциты вызывает дозозависимое снижение инсулиновых рецепторов на поверхности клеток и нарушение транспорта глю­козы [7].

Каждый механизм патологической ИР вызывает ее либо за счет токсичных метаболитов из питатель­ных веществ (DAG, церамид, ацилкарнитин, BCAA), чрезмерного использования продуктов питания (стресс ER, окислительный стресс), либо в ответ на внутриклеточные воспаление и оксидативный стресс. Описанная митохондриальная дисфункция у лиц с ИР способствует положительному энергетическому балансу и накоплению липидов. Воспаление жиро­вой ткани стимулирует липолиз, увеличивая доставку субстрата в ткани. Поэтому оправдано рассмотрение интегрированной модели ИР, в которой несколько реакций, например, избыток питательных веществ, синтез плацентарных гормонов с атерогенной дисли­пидемией в период гестации, патологические измене­ния (снижение половых стероидов в постменопаузе, эндокринная патология и др.) способствуют эктопи­ческому накоплению липидов и последующей рези­стентности к инсулину [18, 23].

Естественной моделью для изучения первопричины ИР является СД 2 типа. T.M. Batista et al. [28] проде­монстрировали механизмы индукции ИР на биопта- тах мышц и первично культивированных миобластах, полученных от людей с СД 2 типа. Были объекти­визированы дефекты в передаче сигналов инсулина на уровне фосфорилирования AKT/GSK3/FOXO1, снижение поглощения глюкозы и изменение дыхания митохондрий, аналогичное дефектам при СД 2 типа in vivo. Глобальная фосфопротеомика показала, что эти дефекты являются частью многомерной сети сиг­нальных изменений, включающих более 1000 сайтов фосфорилирования Ser/Thr на более чем 700 раз­личных белках. Лишь небольшая часть этих анома­лий связана с классическим фосфорилированием, регулируемым инсулином. Наибольшее количество изменений произошло в путях, выходящих за рамки сигнального пути последнего. Результаты показы­вают, что существует первичный клеточный дефект, лежащий в основе ИР. Определение причины этого дефекта на клеточном уровне поможет понять пато­генез заболеваний, откроет возможности для новых методов лечения [18, 24].

Инсулинорезистентность у женщин с патологией репродуктивной системы

Защитную роль в метаболическом здоровье жен­щин играют эстрогены, особенно в отношении рас­пределения жировой массы тела, мобилизации жир­ных кислот, реакции на глюкозу различных тканей и органов. Снижение уровня эстрогенов может значи­тельно повлиять на энергетический обмен и общий метаболический гомеостаз [1]. Установлено, что по сравнению с женщинами в пременопаузе у женщин в постменопаузальном периоде значительно чаще наблюдается повышенная резистентность к инсу­лину. Менопауза является потенциальным факто­ром риска развития ИР независимо от возраста, вероятно, из-за снижения циркулирующих эстроге­нов. Доказано, что женщины в пострепродуктивном периоде более подвержены развитию дислипиде­мии, увеличению массы тела и нарушению толе­рантности к глюкозе [8, 29]. ИР непосредственно стимулирует выработку андрогенов клетками теки яичников, что в условиях ГИ на фоне ИР может привести к преждевременному половому созрева­нию у детей. Реакция тканей яичников на ГИ реа­лизует каскад гормональных нарушений с измене­нием реципрокных взаимоотношений в иерархии репродуктивной системы. Последние литературные данные свидетельствуют о том, что преждевремен­ное половое созревание является предвестником гиперандрогении яичников в подростковом воз­расте и способствует развитию СПКЯ во взрослом возрасте [30].

Эффекты ГИ, обусловленной ИР, на централь­ные механизмы регуляции репродуктивной системы заключаются в усилении чувствительности клеток гипофиза к гонадотропин-рилизинг-гормону с повы­шением секреции ЛГ и дисбалансом гонадотропинов, что приводит к ановуляции, олигоменорее, гипер- андрогении, поликистозной структуре яичников [1, 13]. Женщин с хронической ановуляцией и гиперан- дрогенией следует относить к группе высокого риска метаболических нарушений, ассоциированных с ИР. Яичниковый стероидогенез на фоне ИР приводит не только к избытку андрогенов, но и монотонному характеру секреции эстрадиола при увеличении пери­ода полураспада ЛГ. Кроме того, ИР и ГИ способст­вуют снижению концентрации глобулина, связываю­щего половые стероиды, что приводит к повышению фракции активных андрогенов и инсулиноподобно­го фактора роста-1 (ИФР-1) [8, 31]. Следовательно, периферические эффекты ГИ на фоне ИР приводят к нарушению синтеза половых стероидов, усилению гонадотропинстимулирующих эффектов.

СПКЯ является распространенным гинекологи­ческим эндокринным расстройством, диагностируе­мым у 8—13% женщин и сопровождающимся инфер- тильностью [2, 25, 32]. Кроме того, СПКЯ связан с более высоким риском метаболических нарушений, включая нарушение толерантности к глюкозе, СД 2 типа, дислипидемию и сердечно-сосудистые заболе­вания [33, 34]. Исследования выявили его многофак­торное происхождение, которое включает генетиче­ские и нейроэндокринные причины, образ жизни, иммунные и метаболические дисфункции. Одним из основных патологических изменений СПКЯ являет­ся ИР, которая может присутствовать как при повы­шенной, так и при нормальной массе тела [35, 36]. Учитывая сильную связь между микробиомом кишеч­ника и ИР, крайне важно дополнительно выявлять и анализировать специфические функциональные бак­териальные профили, связанные с развитием СПКЯ. Это позволит выяснить, могут ли манипуляции с микробиотой кишечника быть полезными для персо­нифицированного лечения СПКЯ [17].

ИР, трансформировавшуюся в СД 2 типа, хрони­ческую АГ, ожирение, МС рассматривают в качестве действующего независимого фактора риска онкопато­логии органов репродуктивной системы («смертель­ный квартет») [37, 38]. Гистохимическими исследо­ваниями доказана рецепторная гетерогенность эндо­метрия при гиперпластических процессах, предраке эндометрия, выражающаяся в нарушении рецептор­ного статуса как за счет рецепторов к половым стеро­идам, так и к инсулину [13, 39]. Схожие исследования эутопического эндометрия при эндометриозе также подтвердили значимые особенности в функциониро­вании системы инсулин/ИФР-1, заключающиеся в относительной ИР эндометрия за счет снижения экс­прессии рецепторов к инсулину и увеличении в эндо­метрии рецепторов к ИФР-1 — мощному ростовому фактору [40]. Следовательно, как системная ИР, так и ее локальные проявления играют существенную роль в механизмах формирования патологии репро­дуктивной системы, изучение которых нацеливает на новые подходы к прогнозированию и профилактике гинекологических заболеваний с неблагоприятным прогнозом.

Как резистентность к инсулину, так и МС (син­дром инсулинорезистентности) являются мощны­ми факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и СД 2 типа [41]. Распространенность ИР и МС варьирует от 20 до 45% в разных попу­ляциях [6, 8]. Хотя существуют сильные факторы, определяющие образ жизни, для развития как ИР, так и МС все очевиднее становится роль генетиче­ских особенностей. В последнее время достигнут прогресс в идентификации генетических локусов, связанных с ИР и МС [11, 12]. Для некоторых из них подтвердилось непосредственное участие в биоэффектах инсулина и метаболизме глюкозы, в то время как требуются дальнейшие исследова­ния для определения функциональных взаимосвя­зей между генетическими вариантами и действием инсулина. Идентификация доказательств участия генетических факторов в механизмах ИР сложна. Во-первых, фенотипы (ИР и МС) зависят от обра­за жизни и факторов окружающей среды, кото­рые необходимо учитывать при изучении лежащей в их основе генетической структуры. Во-вторых, сам фенотип ИР трудно поддается количественной оценке в связи с тем, что нет прямой зависимости между уровнем циркулирующего инсулина и выра­женностью ИР [40].

Понимание генетических маркеров ИР и МС, при­менение их в клинической практике является пер­спективной задачей по прогнозированию и управле­нию такими состояниями, определяющими качество и продолжительность жизни, как СД 2 типа, сердеч­но-сосудистые заболевания, онкопатология.

Инсулинорезистентность - 

универсальный регулятор энергетических и пластических потребностей при беременности и родах, базовый механизм энергообеспечения плода

Детерминанты и причинно-следственные механиз­мы ИР во время беременности сложны и до сих пор не полностью раскрыты [42]. Как и гормон инсулин, резистентность к нему — одна из самых ранних, древних регуляторных функций организма, являю­щаяся универсальной находкой эволюции. Развитие ИР во время беременности обусловлено необходи­мостью ограничения использования глюкозы мате­рью с целью обеспечения достаточным количеством энергетических и пластических субстратов растущего плода, которому в виде основного источника энергии требуется глюкоза [43—45]. Известно, что степень ИР матери связана со степенью потока глюкозы от матери к плоду. С развитием беременности наблю­дается снижение чувствительности к инсулину на 50-60% [42]. В эмбрио-(фето-)плацентарном ком­плексе за счет механизмов компенсации ИР значи­тельно возрастают синтез белка, образование энергии и клеточная активность. К механизмам компенсации ИР относят усиление активности нейроэндокринной системы, синтеза лигандов, аутокринной, паракрин­ной, интракринной, юкстакринной регуляции кле­точного метаболизма [46].

Механизмы ИР, характерные для неосложненной беременности, аналогичны механизмам вне бере­менности при СД 2 типа [47]. Для беременности характерно переключение клеточного энергообе­спечения организма матери с углеводного компо­нента — глюкозы на жировой, что в процессе есте­ственного отбора закреплено для создания более благоприятных условий для роста и развития плода. Исследования последних лет показали, что физио­логическую гестацию сопровождает статистически значимое нарастание индексов ИР, уровня инсу­лина, показателей липидного профиля, что свиде­тельствует о диабетогенном и атерогенном сдвиге метаболизма с формированием физиологических ИР и ГИ [8, 10]. Это указывает на схожесть физиоло­гической беременности с функциональной фазой синдрома ИР. Выявленный при физиологической гестации дисметаболический паттерн, а также уме­ренное провоспалительное и гиперкоагуляционное состояния, активация эндотелиально-тромбоци­тарного звена при срыве перманентных механиз­мов адаптации могут превышать физиологический характер нарастания с реализацией в структурные нарушения и выступать предпосылками осложне­ний гестации [44]. В отличие от материнского орга­низма, в маточно-плацентарно-плодовом комплексе усвоение энергопластического материала происхо­дит чрезвычайно эффективно, что обеспечивается выработкой и компенсаторным влиянием на ИР гормонов, белков беременности, цитокинов, окси- дативных молекул и др. [2, 37]. Вследствие нерав­номерной ИР в функциональной системе «мать- плацента-плод» пластические процессы у плода и в плаценте различаются на два и три порядка соответ­ственно по сравнению с такими органами-мишеня­ми, как матка и молочные железы. Данные факты подтверждают важность регуляторного и неравно­мерного характера влияния ИР на разные органы и системы [27, 43]. В динамике физиологически про­текающей беременности компенсация ИР наиболее уязвима в плаценте, что реализуется в ее старении, уменьшении продукции белков и ферментов, факто­ров роста, образования энергии. Существует мнение о том, что плацентарная декомпенсация ИР служит одним из индукторов начала родовой деятельнос­ти [46]. Энергообеспечение сократительной актив­ности миометрия в родах осуществляется образова­нием АТФ, так же, как и при сокращении скелетной мускулатуры. Усиление синтеза глюкокортикоидов у рожениц способствует нарастанию ИР, регулируя гликогенолиз в плаценте и печени, глюконеогенез и гликемию. Естественной профилактической мерой возможной гипогликемии является активация сим­патико-адреналовой системы со снижением концен­трации инсулина. Повышение уровня последнего к концу второго периода родов отражает активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы [37]. В целом изменение ИР, степени ее компенсации в динамике гестации и родов указыва­ет на компенсаторно-приспособительный характер процессов.

Согласно результатам исследований, патофизи­ологические предпосылки развития акушерской патологии заложены в закономерностях формиро­вания неосложненной беременности, направленных на первостепенное энергопластическое обеспечение плода через становление физиологической ИР и компенсаторной ГИ [44]. Срыв гестационной адап­тации к плацентарным контринсулярным факторам (плацентарный лактоген, кортизол, прогестерон, эстрогены, фактор некроза опухоли-а, белки «зоны беременности» и др.) приводит к выраженной эска­лации физиологических сдвигов c трансформацией в патогенетические звенья гестационных осложне­ний, нозологическая направленность которых обес­печивается девиациями генных сетей, эпигенетиче­ской дисрегуляцией, соматической патологией [2, 43, 45]. В последние годы появились исследования, подтвердившие связь патологической ИР с само­произвольным выкидышем, угрозой прерывания беременности, синдромом потери плода, плацен­тарной недостаточностью, задержкой роста плода, преэклампсией, тромбоэмболическими осложне­ниями, преждевременной отслойкой нормально расположенной плаценты, истинным перенаши­ванием беременности, гестационным СД [1, 37, 47]. Считается, что доминирующим взглядом на развитие эндотелиоза при преэклампсии являет­ся плацентарная ишемия вследствие ограничения гестационного метаморфоза спиральных артерий. Однако в ряде работ в формировании оксидатив- ного стресса и эндотелиально-гемостазиологиче- ских нарушений при преэклампсии показана роль ИР, ГИ, лептина, дислипидемии [6, 48]. Характер метаболического паттерна у беременных подтвер­ждает положение «беременность — естественная модель МС» [44, 47]. Вне беременности указанные метаболические маркеры наиболее значимы в раз­витии МС, СД 2 типа, эссенциальной гипертензии и ее осложнений [8, 12]. По данным метаанализов, с преэклампсией ассоциировано развитие выше­названных осложнений, а также в постменопау­зе — хронической болезни почек, ранних инсультов и инфарктов, сосудистой деменции, выраженных обменных нарушений [1, 49]. Кроме того, следует учитывать, что во всем мире у 80% людей с эссенци­альной гипертензией причиной ее является синдром ИР; при этом пониженная чувствительность к инсу­лину является не только базовым механизмом энер­гопластического обеспечения плода, но и ведущим механизмом формирования гестационной АГ [41, 46]. Согласно результатам исследования последних лет, базовыми патофизиологическими механизмами развития преэклампсии выступают патологические ИР, ГИ, реализующие свое действие через вторич­но ассоциированные с ними дислипидемию атеро­генного характера, гиперлептинемию и гиперури- кемию, метавоспаление и иммунометаболические нарушения, оксидативный стресс, протромботи- ческий статус, гиперсимпатикотонию, антианги- огенное состояние, которые приводят к структур­но-функциональной дестабилизации сосудистого эндотелия с последующей реализацией симптомо- комплекса в виде АГ, протеинурии и полиорганной недостаточности [37, 43]. Наличие дополнительных альтернативных факторов, таких как плацентарная ишемия, иммунные, инфекционные, токсические, генные девиации, эпигенетическая дисрегуляция, потенцирует базовые (дисметаболические) механиз­мы патогенеза, что определяет срок клинической манифестации преэклампсии [27, 45].

Целостный взгляд на возникающие при бере­менности изменения показывает, что инвазия тро­фобласта и формирование ИР — процессы одного порядка, направленные на создание местных усло­вий для энергообеспечения плода путем цитотрофо­бластической трансформации спиральных артерий, и системных условий — путем переключения энер­гообеспечения беременной с углеводного на жиро­вой компонент с преимущественным поступлением глюкозы к плоду по градиенту плотности. Различное сочетание их физиологического или нарушенно­го становления реализуется в различные большие акушерские синдромы разных сроков манифеста­ции [21, 49].

В настоящее время идет активный поиск при­чин эндотелиальной дисфункции при беременно­сти. Широкое распространение получает взгляд на гестационный эндотелиоз, как проявление пато­логической ИР и ГИ и ассоциированных с ними, системного воспалительного ответа, нарушений в системе гемостаза и фибринолиза, оксидативного стресса [2, 48, 50].

Плацентарные контринсулярные факторы, несом­ненно, являются «нагрузочным тестом» в отноше­нии реализации гестационного СД у беременных с первичными дефектами клеточного реагирования на стимулы инсулина. Гипергликемия при гестаци­онном СД связана с повышенной заболеваемостью матери и плода, высокими показателями смертно­сти [37]. Результаты обследования беременных с гипертензией, индуцированной беременностью, и беременных с гестационным СД показывают, что на фоне патологической ИР при гестационном СД уровни инсулина значительно ниже, чем при геста­ционной АГ, что, возможно, и объясняет различия между «гипертензивным» и «гипергликемическим» фенотипами осложненной беременности со схожи­ми базовыми механизмами в виде патологических ИР и ГИ [40, 42]. Учитывая значение ИР для физи­ологических и патофизиологических процессов при различных уровнях инсулина, практически важно объективизировать ее влияние на органы и системы. В этом направлении обращают внимание на оценку скорости клубочковой фильтрации, постпранди- альной гликемии и проявлений эндотелиальной дисфункции [46].

Следовательно, углубленное изучение роли ИР как регуляторного и связующего звена в функциониро­вании отдельно взятых систем организма позволяет более детально и целостно понимать адаптацион­ные процессы при физиологической беременности и патогенетические механизмы формирования ее осложнений, сформировать системный взгляд на закономерности гестации.

Заключение

ИР является эволюционно закрепленным меха­низмом регуляции и перераспределения энергии в организме. Однако в настоящее время в ситуации изменения технологии сельского хозяйства, образа жизни избыток энергии перенаправляется и сохра­няется в виде биоресурса, что впоследствии приво­дит к нейроэндокринным и метаболическим нару­шениям. Очевидна ключевая роль ИР как интег­ратора метаболизма, роста и продолжительности жизни; при этом ИР может выступать как в каче­стве защитного, так и патологического механизма. Среди причин смерти от осложнений хронических неинфекционных заболеваний сердечно-сосуди­стая патология, ассоциированная с патологической ИР, находится на третьем ранговом месте. ИР оказывает существенное влияние на адаптацион­ные процессы и формирование патологии женской репродуктивной системы. Общебиологический подход к рассмотрению роли феномена ИР, жиз­ненно важного для баланса реципрокных связей в сложной иерархически выстроенной репродуктив­ной системе и нормального функционирования системы «мать-плацента-плод», позволяет более углубленно объяснять адаптационные процессы и патогенетические механизмы формирования гине­кологической, акушерской и перинатальной пато­логии, сформировать целостный взгляд с пози­ции тесно взаимосвязанного функционирования отдельно взятых систем организма.

Таким образом, несмотря на значительные дости­жения, повышенный интерес к проблеме, важно понимать, что многое еще предстоит узнать в дан­ном направлении для совершенствования подходов к предикции, превенции, персонализации лечения заболеваний, связанных с ИР, то есть в полной мере реализовать «5П-модель» современного этапа медицины.

Список литературы

  1. Серов В.Н. Метаболический синдром (нейрообменно-эндокринный син­дром). Medica mente. Лечим с умом. 2015; 1: 16-9.
  2. Bano S., Agrawal A., Asnani M., Das V., Singh R., Pandey A. et al. Correlation of insulin resistance in pregnancy with obstetric outcome. J. Obstet. Gynaecol. India. 2021; 71(5): 495-500. https://dx.doi.org/10.1007/s13224-021-01426-9.
  3. Shapiro A.L., Schmiege S.J., Brinton J.T., Glueck D., Crume T.L., Friedman J.E. et al. Testing the fuel-mediated hypothesis: maternal insulin resistance and glucose mediate the association between maternal and neonatal adiposity, the Healthy Start study. Diabetologia. 2015; 58(5): 937-41. https://dx.doi.org/10.1007/s00125-015-3505-z.
  4. Williams K.J., Wu X. Imbalanced insulin action in chronic over nutrition: clinical harm, molecular mechanisms, and a way forward. 2016; 247: 225-82. https://dx.doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2016.02.004.
  5. Govender N., Khaliq O.P, Moodley J., Naicker T. Insulin resistance in COVID-19 and diabetes. Care Diabetes. 2021; 15(4): 629-34. https://dx.doi.org/10.1016/j.pcd.2021.04.004.
  6. Nolan C.J., Nolan C.J. Insulin resistance and insulin hypersecretion in the metabolic syndrome and type 2 diabetes: Time for a conceptual framework shift. Vasc. Dis. Res. 2019; 16(2): 118-27. https://dx.doi.org/10.1177/1479164119827611.
  7. Erion K.A., Corkey B.E. Hyperinsulinemia: a cause of obesity? Obes. Rep. 2017; 6(2): 178-86. https://dx.doi.org/10.1007/s13679-017-0261-z.
  8. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., ред. Эндокринология. Национальное руководство. 2-е изд. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2019. 1112с.
  9. Chen X., Stein T.P., Steer R.A., Scholl T.O. Individual free fatty acids have unique associations with inflammatory biomarkers, insulin resistance and insulin secretion in healthy and gestational diabetic pregnant women. BMJ Open Diabetes Res. Care. 2019; 7(1): e000632. https://dx.doi.org/10.1136/ bmjdrc-2018-000632.
  10. Dahlmans D., Houzelle A., Jorgensen J.A., Phielix E., Lindeboom L., HesselinkM. et al. Evaluation of muscle microRNA expression in relation to human peripheral insulin sensitivity: a cross-sectional study in metabolically distinct subject. Front. Physiol. 2017; 8: 711. https://dx.doi.org/10.3389/2017.00711.
  11. Chockalingam A., Natarajan P, Thanikachalam P., Pandiyan R. Insulin resistance: the inconvenient truth. Mo Med. 2021; 118(2): 119-21.
  12. Mastrototaro L., Roden M. Insulin resistance and insulin sensitizing agents. 2021; 125: 154892. https://dx.doi.org/10.1016/ j.metabol.2021.154892.
  13. Шилова О.Ю., Гладкая В.С. Инсулинорезистентность и нарушения ре­продукции (обзор литературы). Мать и дитя в Кузбассе. 2018; 75(4): 13-20.
  14. de la Monte S.M. Insulin resistance and neurodegeneration: progress towards the development of new therapeutics for Alzheimer's disease. 2017; 77(1): 47-65. https://dx.doi.org/10.1007/s40265-016-0674-0.
  15. Tsujimoto Т., Kajio H., Sugiyama T. Association between hyperinsulinemia and increased risk of cancer death in nonobese and obese people: a population-based observational study. J. Cancer. 2017; 141(1): 102-11. https://dx.doi.org/10.1002/ijc.30729.
  16. Angelidi A.M., Filippaios A., Mantzoros C.S. Severe insulin resistance syndromes. Clin. Invest. 2021; 131(4): e142245. https://dx.doi.org/10.1172/ JCI142245.
  17. He F.F., Li Y.M. Role of gut microbiota in the development of insulin resistance and the mechanism underlying polycystic ovary syndrome: a review. Ovarian Res. 2020; 13(1): 73. https://dx.doi.org/10.1186/s13048-020-00670-3.
  18. White M.F., Kahn C.R. Insulin action at a molecular level — 100 years of progress. Metab. 2021; 52: 101304. https://dx.doi.org/10.1016/ j.molmet.2021.101304.
  19. James W, Johnson R.J., Speakman J.R., Wallace D.C., Fruhbeck G., Iversen P.O. et al. Nutrition and its role in human evolution. J. Intern. Med. 2019; 285(5): 533-49. https://dx.doi.org/10.1111/joim.12878.
  20. Rehman K., Akash M., Liaqat A., Kamal S., Qadir M. I., Rasul A. Role of interleukin-6 in development of insulin resistance and type 2 diabetes mellitus. Rev. Eukaryot. Gene Expr. 2017; 27(3): 229-36. https://dx.doi.org/10.1615/CritRevEukaryotGeneExpr.2017019712.
  21. Sargsyan A., Herman M.A. Regulation of glucose production in the pathogenesis of type 2 diabetes. Diab. Rep. 2019; 19(9): 77. https://dx.doi.org/10.1007/ s11892-019-1195-5.
  22. Sarvas J.L., Khaper N., Lees S.J. The IL-6 paradox: context dependent interplay of SOCS3 and AMPK. J. Diabetes Metab. 2013; Suppl. 13: 10.4172/2155-6156. S13-003. https://dx.doi.org/10.4172/2155-6156.S13-003.
  23. Schmidt-Arras D., Rose-John S. IL-6 pathway in the liver: from physiopathology to therapy. Hepatol. 2016; 64(6): 1403-15. https://dx.doi.org/10.1016/ j.jhep.2016.02.004.
  24. Saini A., Faulkner S.H., Moir H., Warwick P., King J.A., Nimmo M.A. Interleukin-6 in combination with the interleukin-6 receptor stimulates glucose uptake in resting human skeletal muscle independently of insulin action. Diabetes Obes. Metab. 2014; 16(10): 931-6. https:/dx.doi.org/10.1111/ dom.12299.
  25. Samuel V.T., Shulman G.I. The pathogenesis of insulin resistance: integrating signaling pathways and substrate flux. J. Clin. Invest. 2016;  126(1): 12-22. https://dx.doi.org/10.1172/JCI77812.
  26. Wei Y., Xu Q, Yang H., Yang Y., Wang L., Chen H. et al. Preconception diabetes mellitus and adverse pregnancy outcomes in over 6.4 million women: A population-based cohort study in China. PLoS Med. 2019; 16(10): e1002926. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pmed.1002926.
  27. Da Silva K., Camacho A.P., Mittestainer F.C., Carvalho B.M., Santos A., Guadagnini D. et al. Atorvastatin and diacerein reduce insulin resistance and increase disease tolerance in rats with sepsis. J. Inflamm. (Lond). 2018; 15: 8. https://dx.doi.org/10.1186/s12950-018-0184-9.
  28. Batista T.M., Jayavelu A.K., Wewer Albrechtsen N.J., Iovino S., Lebastchi J., Pan H. et al. A cell-autonomous signature of dysregulated protein phosphorylation underlies muscle insulin resistance in type 2 diabetes. Cell Metabolism. 2020; 32(5): 844-59. e5. https://dx.doi.org/10.1016/cmet.2020.08.007.
  29. De Paoli M., Zakharia A., Werstuck G.H. The role of estrogen in insulin resistance: a review of clinical and preclinical data. J. Pathol. 2021; 191(9): 1490-8. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajpath.2021.05.011.
  30. Hari Kumar K. The good, the bad, and the ugly facets of insulin resistance. J. Armed. Forces India. 2020; 76(1): 4-7. https://dx.doi.org/10.1016/ j.mjafi.2019.07.001.
  31. Ding H., Zhang J., Zhang F, Zhang S., Chen X., Liang W. et al. Resistance to the insulin and elevated level of androgen: A Major Cause of Polycystic Ovary Syndrome. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2021; 12: 741764. https://dx.doi.org/10.3389/fendo.2021.741764.
  32. Bulsara J., Patel P., Soni A., Acharya S. A review: Brief insight into Polycystic ovarian syndrome. Metab. Sci. 2021; 3: 100085. https://dx.doi.org/10.1016/j.endmts.2021.100085.
  33. Osibogun O., Ogunmoroti O., Michos E.D. Polycystic ovary syndrome and cardiometabolic risk: Opportunities for cardiovascular disease prevention. Trends Cardiovasc. Med. 2020; 30(7): 399-404. https://dx.doi.org/10.1016/tcm.2019.08.010.
  34. Franks S. Polycystic ovary syndrome. 2021; 49(9): 529-32. https://dx.doi.org/10.1016/j.mpmed.2021.06.001.
  35. Cooney L.G., Dokras A. Cardiometabolic risk in polycystic ovary syndrome: current guidelines. Metab. Clin. North Am. 2021; 50(1): 83-95. https://doi.org/10.1016/j.ecl.2020.11.001.
  36. Wang J., Wu D., Guo H., Li M. Hyperandrogenemia and insulin resistance: The chief culprit of polycystic ovary syndrome. Life Sci. 2019; 236: 116940. https://dx.doi.org/10.1016/j.lfs.2019.116940.
  37. Бицадзе В.О., Макацария А.Д., Стрижаков А.Н., Червенак Ф.А., ред. Жизнеугрожающие состояния в акушерстве и перинато­логии. М.: МИА; 2019. 672с.
  38. Vigneri R., Sciacca L., Vigneri P. Rethinking the relationship between insulin and cancer. Trends Endocrinol. Metab. 2020; 31(8): 551-60. https://dx.doi.org/10.1016/j.tem.2020.05.004.
  39. Флорова М.С., Ярмолинская М.И., Ткаченко Н.Н., Толибова Г.Х., Траль Т.Г. Роль системы инсулин/инсулиноподобный фактор роста в патогенезе генитального эндометриоза. Журнал акушерства и жен­ских болезней. 2021; 70(3): 65-74.
  40. Brown A.E., Walker M. Genetics of insulin resistance and the metabolic syndrome. Cardiol. Rep. 2016; 18(8): 75. https://dx.doi.org/10.1007/ s11886-016-0755-4.
  41. Adeva-Andany M.M., Martinez-Rodriguez J., Gonzalez-Lucan M., Fernandez- Fernandez C., Castro-Quintela E. Insulin resistance is a cardiovascular risk factor in humans. Diabetes Metab. Syndr. 2019; 13(2): 1449-55. https://dx.doi.org/10.1016/j.dsx.2019.02.023.
  42. Hill M.A., Yang Y., Zhang L., Sun Z., Jia G., Parrish A.R. et al. Insulin resistance, cardiovascular stiffening and cardiovascular disease. Metabolism. 2021; 119: 154766. https://dx.doi.org/10.1016/j.metabol.2021.154766.
  43. Тезиков Ю.В., Липатов И.С., Азаматов А.Р Гормонально-метаболический паттерн доклинической стадии преэклампсии. Журнал акушерства и жен­ских болезней. 2021; 70(3): 51-63.
  44. Липатов И.С., Тезиков Ю.В., Шмаков Р.Г., Азаматов А.Р, Мартынова Н.В. «Беременность — естественная модель метаболического синдрома»: результаты динамического исследования физиологической гестации. Акушерство и гинекология. 2020; 9: 88-96.
  45. Липатов И.С., Тезиков Ю.В., Азаматов А.Р., Шмаков Р.Г. Общность клинических проявлений преэклампсии и метаболического син­дрома: поиск обоснования. Акушерство и гинекология. 2021; 3: 81-9.
  46. Гордюнина С.В. Инсулинорезистентность при беременности. Проблемы эндокринологии. 2013; 5: 61-6.
  47. Хромылев А.В., Макацария А.Д. Ожирение, метаболический синдром и тромбофилия. Акушерство и гинекология. 2017; 10: 27-33.
  48. Чабанова Н.Б., Матаев С.И., Василькова Т.Н., Трошина И.А. Метаболические нарушения при адипоцитокиновом дисбалансе и гестационные осложнения. Ожирение и метаболизм. 2017; 14(1): 9-16.
  49. Сухих Г.Т., Силачев Д.Н., Горюнов А.В., Волочаева М.В., Шмаков Р.Г. Роль дисфункции стволовых клеток в развитии больших акушерских синдромов. Акушерство и гинекология. 2018; 7: 5-11.
  50. Lima R.A., Desoye G., Simmons D., Devlieger R., Galjaard S., Corcoy R. et al. The importance of maternal insulin resistance throughout pregnancy on neonatal adiposity. Perinat. Epidemiol. 2021; 35(1): 83-91. https://dx.doi.org/10.1111/ppe.12682.

Поступила 22.11.2021

Принята в печать 13.12.2021

Об авторах / Для корреспонденции

Липатов Игорь Станиславович, профессор, д.м.н.; профессор кафедры акушерства и гинекологии № 1, Самарский государственный медицинский университет Минздрава России, +7(927)262-92-70, i.lipatoff2012@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0001-7277-7431, Researcher ID: С-5060-2018, SPIN-код: 9625-2947, Author ID: 161371, Scopus Author ID: 6603787595, 443099, Россия, Самара, ул. Чапаевская, д. 89.
Тезиков Юрий Владимирович, профессор, д.м.н.; заведующий кафедрой акушерства и гинекологии № 1, Самарский государственный медицинский университет Минздрава России, +7(927)685-44-85, yra.75@inbox.ru, https://orcid.org/0000-0002-8946-501X, Researcher ID: С-6187-2018, SPIN-код: 2896-6986, Author ID: 161372, Scopus Author ID: 6603787595, 443099, Россия, Самара, ул. Чапаевская, д. 89.
Тютюнник Виктор Леонидович, профессор, д.м.н.; в.н.с. центра научных и клинических исследований департамента организации научной деятельности, Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, +7(903)969-50-41, tioutiounnik@mail.ru, Researcher ID: B-2364-2015, SPIN-код: 1963-1359, Author ID: 213217, Scopus Author ID: 56190621500, https://orcid.org/0000-0002-5830-5099, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Кан Наталья Енкыновна, профессор, д.м.н.; заместитель директора по научной работе, Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, +7(926)220-86-55, kan-med@mail.ru, Researcher ID: B-2370-2015, SPIN-код: 5378-8437, Author ID: 624900, Scopus Author ID: 57008835600, https://orcid.org/0000-0001-5087-5946, 117997, Россия, Москва ул. Академика Опарина, д. 4.
Кузьмина Алина Игоревна, студентка 6-го курса института клинической медицины, Самарский государственный медицинский университет Минздрава России, +7(846)958-24-18, alina.cuzmina555@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1354-1626, 443099, Россия, Самара, ул. Чапаевская, д. 89.
Зуморина Эллина Маратовна, врач акушер-гинеколог; Перинатальный центр Самарской областной клинической больницы им. В.Д. Середавина, +7(846)958-24-18, ellina.zumorina@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-0140-5566, SPIN-код: 9924-2273, Author ID: 1105503, 443095, Россия, Самара, ул. Ташкентская, д. 159.
Амосов Михаил Сергеевич, врач акушер-гинеколог; Перинатальный центр Самарской областной клинической больницы им. В.Д. Середавина, +7(846)958-24-18, jyckee@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-7487-3280, SPIN-код: 5800-6716, Author ID: 1095765, 443095, Россия, Самара, ул. Ташкентская, д. 159.

Вклад авторов: Липатов И.С., Тезиков Ю.В., Тютюнник В.Л., Кан Н.Е. - концепция и дизайн обзора; Кузьмина А.И., Зуморина Э.М., Амосов М.С. - сбор, обработка и анализ материала; Липатов И.С., Тезиков Ю.В., Кузьмина А.И. - написание текста; Тютюнник В.Л., Кан Н.Е. — редактирование статьи.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование: Исследование проведено без спонсорской поддержки.
Для цитирования: Липатов И.С., Тезиков Ю.В., Тютюнник В.Л., Кан Н.Е., Кузьмина А.И., Зуморина Э.М., Амосов М.С. Роль инсулинорезистентности в механизмах адаптации и формировании патологии женской репродуктивной системы.
Роль инсулинорезистентности в механизмах адаптации и формировании патологии женской репродуктивной системы
Акушерство и гинекология. 2022; 1: 5-13
https://dx.doi.Org/10.18565/aig.2022.1.5-13

Также по теме

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