Efecto del tratamiento de la diabetes gestacional en el transporte placentario de nutrientes al feto

Abstract

La incidencia de la Diabetes Mellitus Gestacional (GDM) está aumentando en los últimos años, debido al aumento exponencial de la obesidad a nivel mundial. La GDM aumenta el riesgo de macrosomía y adiposidad fetal en los recién nacidos, favoreciéndose la programación de estos niños hacia una obesidad en el futuro. En la GDM se produce una alteración en la estructura y metabolismo placentario, por lo que sería de gran interés conocer los mecanismos que resultan afectados para la transferencia de nutrientes al feto y conocer cómo mejorar el tratamiento con dieta o con insulina en estos sujetos. El objetivo principal de esta tesis doctoral fue conocer, mediante estudios in vivo e in vitro, el efecto del tratamiento de la GDM sobre la expresión de los transportadores de ácidos grasos y sobre la activación de las principales rutas de señalización de la insulina en la placenta. Se investigaron además los mecanismos selectivos en la transferencia de ácidos grasos omega 3 al feto y su posible alteración en embarazos con GDM ya que pueden influir en el neurodesarrollo de los niños. Se reclutaron embarazadas en las semanas 28-32 de gestación, en el Servicio de ginecología del Hospital Virgen de la Arrixaca de Murcia: 25 embarazadas controles, 23 GDM tratadas con dieta, y 20 GDM tratadas con insulina. En el reclutamiento y parto se tomaron muestras de sangre materna para determinaciones bioquímicas y análisis de lípidos y aminoácidos. Se tomaron también en el parto muestras sangre de cordón y muestras de placenta para análisis, mediante Western blot de los transportadores placentarios de ácidos grasos (LPL, EL, FATP-1, FATP-4, A-FABP, FAT y MFSD2A), así como de los mediadores moleculares de las vías de señalización de la insulina fosforilados (p-Akt, p-ERK, p-S6, p-IRS1/2). Se realizó la estimulación in vitro de una línea celular procedente de un tumor de placenta (BeWo) con inhibidores de las vía de señalización de la insulina (PI3K-Akt, ERK), y se estudió el efecto que la insulina podría tener sobre los transportadores lipídicos. Los niños de mujeres con GDM tratadas con insulina presentaron mayor adiposidad fetal que los de madres controles. Los transportadores de ácidos grasos FAT, FATP-1 y A-FABP tendieron a aumentar en las placentas de las mujeres diabéticas, presentando los valores más altos en aquellas tratadas con insulina. Sin embargo, los niveles de MFSD2A fueron menores en ambos grupos de mujeres diabéticas, lo que coincide con los menores niveles del ácido graso omega 3 ácido docosahexaenoico (DHA) en estos niños. Los niveles de activación de Akt y ERK fueron significativamente mayores en las placentas de las diabéticas tratadas con insulina, y sus niveles se asociaron con los de los transportadores lipídicos FAT y A-FABP, sugiriendo que la insulina juega un papel muy importante en la regulación del transporte de lípidos. En células BeWo, los niveles de los transportadores lipídicos cayeron drásticamente cuando estas fueron tratadas con inhibidores de las rutas de la insulina, corroborando nuestros resultados obtenidos in vivo del papel de la insulina en la regulación de estos transportadores. Los niveles de glucosa e insulina maternos en el momento del reclutamiento, se asociaron con un aumento de la ruta de la insulina de la placenta que conllevó un aumento del peso placentario y de los transportadores generales de ácidos grasos aunque no de DHA. Ello favoreció una mayor transferencia de grasa de la madre al feto que promovió la adiposidad fetal. Así pues, sería necesario realizar la insulinización de las pacientes con GDM antes de lo que se hace actualmente para controlar mejor la glucemia materna y reducir las alteraciones placentarias y consecuente programación de obesidad en los niños.

La incidencia de la Diabetes Mellitus Gestacional (GDM) está aumentando en los últimos años, debido al aumento exponencial de la obesidad a nivel mundial. La GDM aumenta el riesgo de macrosomía y adiposidad fetal en los recién nacidos, favoreciéndose la programación de estos niños hacia una obesidad en el futuro. En la GDM se produce una alteración en la estructura y metabolismo placentario, por lo que sería de gran interés conocer los mecanismos que resultan afectados para la transferencia de nutrientes al feto y conocer cómo mejorar el tratamiento con dieta o con insulina en estos sujetos. El objetivo principal de esta tesis doctoral fue conocer, mediante estudios in vivo e in vitro, el efecto del tratamiento de la GDM sobre la expresión de los transportadores de ácidos grasos y sobre la activación de las principales rutas de señalización de la insulina en la placenta. Se investigaron además los mecanismos selectivos en la transferencia de ácidos grasos omega 3 al feto y su posible alteración en embarazos con GDM ya que pueden influir en el neurodesarrollo de los niños. Se reclutaron embarazadas en las semanas 28-32 de gestación, en el Servicio de ginecología del Hospital Virgen de la Arrixaca de Murcia: 25 embarazadas controles, 23 GDM tratadas con dieta, y 20 GDM tratadas con insulina. En el reclutamiento y parto se tomaron muestras de sangre materna para determinaciones bioquímicas y análisis de lípidos y aminoácidos. Se tomaron también en el parto muestras sangre de cordón y muestras de placenta para análisis, mediante Western blot de los transportadores placentarios de ácidos grasos (LPL, EL, FATP-1, FATP-4, A-FABP, FAT y MFSD2A), así como de los mediadores moleculares de las vías de señalización de la insulina fosforilados (p-Akt, p-ERK, p-S6, p-IRS1/2). Se realizó la estimulación in vitro de una línea celular procedente de un tumor de placenta (BeWo) con inhibidores de las vía de señalización de la insulina (PI3K-Akt, ERK), y se estudió el efecto que la insulina podría tener sobre los transportadores lipídicos. Los niños de mujeres con GDM tratadas con insulina presentaron mayor adiposidad fetal que los de madres controles. Los transportadores de ácidos grasos FAT, FATP-1 y A-FABP tendieron a aumentar en las placentas de las mujeres diabéticas, presentando los valores más altos en aquellas tratadas con insulina. Sin embargo, los niveles de MFSD2A fueron menores en ambos grupos de mujeres diabéticas, lo que coincide con los menores niveles del ácido graso omega 3 ácido docosahexaenoico (DHA) en estos niños. Los niveles de activación de Akt y ERK fueron significativamente mayores en las placentas de las diabéticas tratadas con insulina, y sus niveles se asociaron con los de los transportadores lipídicos FAT y A-FABP, sugiriendo que la insulina juega un papel muy importante en la regulación del transporte de lípidos. En células BeWo, los niveles de los transportadores lipídicos cayeron drásticamente cuando estas fueron tratadas con inhibidores de las rutas de la insulina, corroborando nuestros resultados obtenidos in vivo del papel de la insulina en la regulación de estos transportadores. Los niveles de glucosa e insulina maternos en el momento del reclutamiento, se asociaron con un aumento de la ruta de la insulina de la placenta que conllevó un aumento del peso placentario y de los transportadores generales de ácidos grasos aunque no de DHA. Ello favoreció una mayor transferencia de grasa de la madre al feto que promovió la adiposidad fetal. Así pues, sería necesario realizar la insulinización de las pacientes con GDM antes de lo que se hace actualmente para controlar mejor la glucemia materna y reducir las alteraciones placentarias y consecuente programación de obesidad en los niños.