Gremlin-1 trong thai kỳ và sau sinh: mối quan hệ với chỉ số gan nhiễm mỡ, các dấu hiệu sức khỏe xương, chuyển hóa glucose và tình trạng tiểu đường thai kỳ

Acta Diabetologica - Tập 60 Số 12 - Trang 1699-1707
Carola Deischinger1, Magdalena Bastian1, Karoline Leitner1, Dagmar Bancher‐Todesca2, Herbert Kiss2, Sabina Baumgartner‐Parzer1, Alexandra Kautzky‐Willer1, Jürgen Harreiter1
1Gender Medicine Unit, Clinical Division of Endocrinology and Metabolism, Department of Internal Medicine III, Medical University of Vienna, Waehringer Guertel 18–20, 1090, Vienna, Austria
2Division of Fetomaternal Medicine, Department of Obstetrics and Gynaecology, Medical University of Vienna, Waehringer Guertel 18–20, 1090, Vienna, Austria

Tóm tắt

Tóm tắt Giới thiệu Gremlin-1 là một peptide đóng vai trò là chất đối kháng của các protein hình thành xương và được biểu hiện quá mức trong tình trạng béo phì và bệnh tiểu đường type 2. Cho đến nay, Gremlin-1 chưa được nghiên cứu trong thai kỳ, kháng insulin liên quan đến thai kỳ hoặc tiểu đường thai kỳ (GDM). Bệnh nhân và phương pháp Các mức độ Gremlin-1 được đo trong suốt thai kỳ của 58 phụ nữ có nguy cơ cao mắc GDM tại Đại học Y khoa Vienna. Ngoài ra, một bài kiểm tra dung nạp glucose qua đường miệng, insulin nhịn ăn, glucose nhịn ăn, hormone giới tính, lipid máu, các tham số gan và thận, và các dấu hiệu phát triển xương được đánh giá ở hai thời điểm trong thai kỳ (<20 tuần thai (GW), GW 24–28) và 12–14 tuần sau sinh. Kết quả Các mức độ Gremlin-1 giảm từ <20 GW (trung bình = 9.2 pg/ml, SD = 8.4 pg/ml) xuống GW 24–28 (trung bình = 6.7 pg/ml, SD = 5.7 pg/ml, p = 0.033) và lại tăng lên sau sinh, mặc dù không đáng kể (trung bình = 10.7 pg/ml, SD = 13.1 pg/ml, p = 0.339). Trong thai kỳ, mức độ Gremlin-1 có mối tương quan tiêu cực với osteocalcin và procollagen loại I aminoterminal propeptide (P1NP), các dấu hiệu sức khỏe xương. Về chuyển hóa glucose, mức độ Gremlin-1 có liên quan nghịch đảo với Chỉ số Insulinogenic ở GW <20. Tuy nhiên, mức độ Gremlin-1 không khác biệt đáng kể giữa phụ nữ có dung nạp glucose bình thường và GDM trong thai kỳ. Sau sinh, Gremlin-1 có liên quan đến chỉ số gan nhiễm mỡ, mức độ osteocalcin, huyết áp tâm trương và cân nặng. Kết luận Các mức độ Gremlin-1 giảm đáng kể trong thai kỳ. Chỉ số sinh học này không liên quan đến tình trạng GDM, nhưng có tương quan tiêu cực với Chỉ số Insulinogenic, một chỉ số liên quan đến chức năng tế bào beta. Số Đăng Ký Thử Nghiệm ACTRN12616000924459.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Nolan K, Kattamuri C, Rankin SA, Read RJ, Zorn AM, Thompson TB (2016) Structure of gremlin-2 in complex with GDF5 gives insight into DAN-family-mediated BMP antagonism. Cell Rep 16(8):2077–2086. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2016.07.046

Kišonaite M, Wang X, Hyvönen M (2016) Structure of gremlin-1 and analysis of its interaction with BMP-2. Biochem J 473(11):1593–1604. https://doi.org/10.1042/BCJ20160254

Hammarstedt A, Gogg S, Hedjazifar S, Nerstedt A, Smith U (2018) Impaired adipogenesis and dysfunctional adipose tissue in human hypertrophic obesity. Physiol Rev 98(4):1911–1941. https://doi.org/10.1152/physrev.00034.2017

Hedjazifar S, Shahidi RK, Hammarstedt A et al (2020) The novel adipokine gremlin 1 antagonizes insulin action and is increased in type 2 diabetes and NAFLD/NASH. Diabetes 69(3):331–341. https://doi.org/10.2337/db19-0701

Müller II, Schneider M, Müller KAL et al (2021) Protective role of gremlin-1 in myocardial function. Eur J Clin Invest 51(7):1–13. https://doi.org/10.1111/eci.13539

Roxburgh SA, Murphy M, Pollock CA, Brazil DP (2006) Recapitulation of embryological programmes in renal fibrosis - the importance of epithelial cell plasticity and developmental genes. Nephron - Physiol 103(3):139–148. https://doi.org/10.1159/000092453

Koli K, Myllärniemi M, Vuorinen K et al (2006) Bone morphogenetic protein-4 inhibitor gremlin is overexpressed in idiopathic pulmonary fibrosis. Am J Pathol 169(1):61–71. https://doi.org/10.2353/ajpath.2006.051263

Elemam NM, Malek AI, Mahmoud EE, El-Huneidi W, Talaat IM (2022) Insights into the role of gremlin-1, a bone morphogenic protein antagonist. Cancer Initiation Progress Biomed 10(2):1–15. https://doi.org/10.3390/biomedicines10020301

Kralisch S, Hoffmann A, Lössner U et al (2017) Regulation of the novel adipokines/hepatokines fetuin A and fetuin B in gestational diabetes mellitus. Metabolism. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2016.11.017

Hoffmann JM, Grünberg JR, Church C et al (2017) BMP4 gene therapy in mature mice reduces BAT activation but protects from obesity by browning subcutaneous adipose tissue. Cell Rep 20(5):1038–1049. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2017.07.020

Qian SW, Tang Y, Li X et al (2013) BMP4-mediated brown fat-like changes in white adipose tissue alter glucose and energy homeostasis. Proc Natl Acad Sci U S A. https://doi.org/10.1073/pnas.1215236110

Gustafson B, Hammarstedt A, Hedjazifar S et al (2015) BMP4 and BMP antagonists regulate human white and beige adipogenesis. Diabetes 64(5):1670–1681. https://doi.org/10.2337/db14-1127

Banerjee RR (2018) Piecing together the puzzle of pancreatic islet adaptation in pregnancy. Ann N Y Acad Sci 1411(1):120–139. https://doi.org/10.1111/nyas.13552

Butte NF (2000) Carbohydrate and lipid metabolism in pregnancy: normal compared with gestational diabetes mellitus. Am J Clin Nutr 71(5):1256S-1261S. https://doi.org/10.1093/ajcn/71.5.1256s

Baz B, Riveline JP, Gautier JF (2016) Gestational diabetes mellitus: definition, aetiological and clinical aspects. Eur J Endocrinol 174(2):R43–R51. https://doi.org/10.1530/EJE-15-0378

Buckley BS, Harreiter J, Damm P et al (2012) Gestational diabetes mellitus in Europe: prevalence, current screening practice and barriers to screening. A review. Diabet Med 29(7):844–854. https://doi.org/10.1111/j.1464-5491.2011.03541.x

Catalano PM, McIntyre HD, Cruickshank JK et al (2012) The hyperglycemia and adverse pregnancy outcome study: associations of GDM and obesity with pregnancy outcomes. Diabetes Care 35(4):780–786. https://doi.org/10.2337/dc11-1790

Lowe Jr WL, Scholtens DM, Lowe LP et al (2018) Association of gestational diabetes with maternal disorders of glucose metabolism and childhood adiposity. JAMA 320(10):1005–1016. https://doi.org/10.1001/jama.2018.11628

Jelsma J, van Poppel M, Galjaard S et al (2013) DALI: vitamin D and lifestyle intervention for gestational diabetes mellitus (GDM) prevention: an European multicentre, randomised trial - study protocol. BMC Pregnancy Childbirth. https://doi.org/10.1186/1471-2393-13-142

Österreichische Diabetes Gesellschaft (2019) Diabetes mellitus – anleitungen für die praxis. Wien Klin Wochenschr 131:1–246

WHO (2013) Diagnostic criteria and classification of hyperglycaemia first detected in pregnancy

Deischinger C, Harreiter J, Leitner K, Bancher-Todesca D, Baumgartner-Parzer S, Kautzky-Willer A (2020) Secretagogin is related to insulin secretion but unrelated to gestational diabetes mellitus status in pregnancy. J Clin Med 9(7):2277. https://doi.org/10.3390/jcm9072277

Deischinger C, Leitner K, Baumgartner-Parzer S, Bancher-Todesca D, Kautzky-Willer A, Harreiter J (2020) CTRP-1 levels are related to insulin resistance in pregnancy and gestational diabetes mellitus. Sci Rep 10(1):1–9. https://doi.org/10.1038/s41598-020-74413-1

Deischinger C, Harreiter J, Leitner K, Wattar L, Baumgartner-Parzer S, Kautzky-Willer A (2021) Glypican-4 in pregnancy and its relation to glucose metabolism, insulin resistance and gestational diabetes mellitus status. Sci Rep 11(1):1–7. https://doi.org/10.1038/s41598-021-03454-x

Bedogni G, Bellentani S, Miglioli L et al (2006) The fatty liver index: a simple and accurate predictor of hepatic steatosis in the general population. BMC Gastroenterol 6:33. https://doi.org/10.1186/1471-230X-6-33

Unit DT (2013) The Oxford Center for Diabetes. Endocrinology and Metabolism. DiabetesTrial Unit. HOMA Calculator.

Levy JC, Matthews DR, Hermans MP (1998) Correct homeostasis model assessment (HOMA) evaluation uses the computer program. Diabetes Care 21(12):2191–2192

Seltzer HS, Allen EW, Herron AL, Brennan MT (1967) Insulin secretion in response to glycemic stimulus: relation of delayed initial release to carbohydrate intolerance in mild diabetes mellitus. J Clin Invest 46(3):323–335. https://doi.org/10.1172/JCI105534

Utzschneider KM, Prigeon RL, Faulenbach MV et al (2009) Oral disposition index predicts the development of future diabetes above and beyond fasting and 2-h glucose levels. Diabetes Care 32(2):335–341. https://doi.org/10.2337/dc08-1478

Kruszewska J, Laudy-Wiaderny H, Kunicki M (2022) Review of novel potential insulin resistance biomarkers in PCOS patients—The debate is still open. Int J Environ Res Public Health. https://doi.org/10.3390/ijerph19042099

Koroglu N, Aydogan Mathyk B, Tola EN et al (2019) Gremlin-1 and gremlin-2 levels in polycystic ovary syndrome and their clinical correlations. Gynecol Endocrinol Off J Int Soc Gynecol Endocrinol 35(7):604–607. https://doi.org/10.1080/09513590.2019.1566452

Whynott RM, Summers KM, Jakubiak M, Van Voorhis BJ, Mejia RB (2021) The effect of weight and body mass index on serum progesterone values and live birth rate in cryopreserved in vitro fertilization cycles. F&S Reports 2(2):195–200. https://doi.org/10.1016/j.xfre.2021.02.005

Gazzerro E, Pereira RC, Jorgetti V, Olson S, Economides AN, Canalis E (2005) Skeletal overexpression of gremlin impairs bone formation and causes osteopenia. Endocrinology 146(2):655–665. https://doi.org/10.1210/en.2004-0766

Winhofer Y, Handisurya A, Tura A et al (2010) Osteocalcin is related to enhanced insulin secretion in gestational diabetes mellitus. Diabetes Care 33(1):139–143. https://doi.org/10.2337/dc09-1237