ДИСФУНКЦИЯ ПЛАЦЕНТЫ ПРИ МАТЕРИНСКОМ ОЖИРЕНИИ — КЛЮЧЕВОЙ МЕХАНИЗМ ФЕТАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА У ПЛОДА

  • Вероника Владимировна Комар Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова. 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, 2
  • Михаил Михайлович Галагудза Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова. 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, 2 https://orcid.org/0000-0001-5129-9944
  • Юрий Павлович Успенский Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет. 194100, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2
  • Руслан Абдуллаевич Насыров Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет. 194100, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2
Ключевые слова: материнское ожирение, фетальное программирование, плацента, жирные кислоты, воспаление, половой диморфизм

Аннотация

Плацента является важнейшим связующим звеном между организмом матери и плода и, следовательно, центральным органом, подлежащим изучению в контексте фетального программирования метаболического синдрома. Ожирение вызывает дисфункцию плаценты за счет различных механизмов, включая нарушение экспрессии генов — переносчиков жирных кислот, ферментов этерификации и депонирования липидов. Формирующаяся при этом липотоксичная среда за счет повышения уровня ряда провоспалительных маркеров как в материнской плазме, так и в плаценте, активации плацентарной передачи сигналов воспаления, а также усиления регуляции провоспалительных генов, определяет внутриплацентарные функциональные нарушения и программирует долгосрочные метаболические нарушения у плода. Регистрируются данные о повышении уровня плацентарных активных форм кислорода (АФК), нитрозилировании белков, изменении концентрации цитокинов, усилении перекисного окисления липидов с последующей эндотелиальной дисфункцией плацентарной сосудистой сети. Результаты исследований по определению уровня гормонов как в тканях плаценты, так и в пуповинной крови плода у женщин с ожирением демонстрируют различные метаболические сдвиги. Особый интерес представляет рассмотрение полового диморфизма в контексте фетального программирования. Показано, что существует определенный каскад различий генетического, метаболического, воспалительного профиля в зависимости от пола плода. Эти изменения представляют собой механизмы, способствующие плацентарной дисфункции и программированию у плода ожирения и метаболических заболеваний, которые реализуются в более позднем возрасте. При этом многие аспекты дисфункции плаценты при ожирении у матери требуют дальнейшего изучения.

Литература

Babenko A.Yu., Balukova E.V., Baryshnikova N.V. Metabolic syndrome. Saint Petersburg; 2020.

Lima B.S., Sanches A.P., Ferreira M.S. et al. Maternal-placental axis and its impact on fetal outcomes, metabolism, and development. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2023;1870(1):16685.

Shook L.L., James K.E., Roberts D.J. et al. Sex-specific impact of maternal obesity on fetal placental macrophages and cord blood triglycerides. Placenta. 2023;140:100–108.

Kelly A.C., Powell T.L., Jansson T. Placental function in maternal obesity. Clin Sci. 2020;134(8):961–984.

Santos E., Hernandez M., Serazin V. et al. Human placental adaptive changes in response to maternal obesity: sex specificities. Int J Mol Sci. 2023;24(11): 9770.

Reynolds C.M. Don't sugar coat it: The independent and synergistic impacts of obesity and gestational diabetes on placental parameters. J Physiol. 2023;601(7):1155–1156.

Padmanabhan V., Cardoso R.C., Puttabyatappa M. Developmental programming, a pathway to disease. Endocrinology. Endocrinology. 2016;157(4):1328–1340.

Sanli E., Kabaran S. Maternal obesity, maternal overnutrition and fetal programming: effects of epigenetic mechanisms on the development of metabolic disorders. Curr Genomics. 2019;20(6):419–427.

Lesseur C., Chen J. Adverse maternal metabolic intrauterine environment and placental epigenetics: implications for fetal metabolic programming. Curr Environ Health Rep. 2018;5(4):531–543.

Chango A., Pogribny I.P. Considering maternal dietary modulators for epigenetic regulation and programming of the fetal epigenome. Nutrients. 2015;7:2748–2770.

Moreno-Fernandez J., Ochoa J.J., Lopez-Frias M. et al. Impact of early nutrition, physical activity and sleep on the fetal programming of disease in the pregnancy. J Nutr. 2020;12(12):3900.

Zheng J., Xiao X., Zhang Q. et al. DNA methylation: The pivotal interaction between early-life nutrition and glucose metabolism in later life. J Nutr. 2014;112:1850–1857.

Marciniak A., Patro-Małysza J., Kimber-Trojnar Ż. et al. Fetal programming of the metabolic syndrome. Taiwan J Obstet Gynecol. 2017;56(2):133–138.

Fernandez-Twinn D.S., Constancia M., Ozanne S.E. Intergenerational epigenetic inheritance in models of developmental programming of adult disease. Semin Cell Dev Biol. 2015;43:85–95.

Rhee J.S., Saben J.L., Mayer A.L. et al. Diet-induced obesity impairs endometrial stromal cell decidualization: A potential role for impaired autophagy. Hum Reprod. 2016;31:1315–1326.

He M., Curran P., Raker C. et al. Placental findings associated with maternal obesity at early pregnancy. Pathol Res Pract. 2016;212:282–287.

Loardi C., Falchetti M., Prefumo F. et al. Placental morphology in pregnancies associated with pregravid obesity. J Matern Fetal Neonatal Med. 2016;29(16):2611–16.

Nogues P., Dos Santos E., Couturier-Tarrade A. et al. Maternal Obesity Influences Placental Nutrient Transport, Inflammatory Status, and Morphology in Human Term Placenta. J Clin Endocrinol Metab. 2021;106(4):e1880–e1896.

Beneventi F., Bellingeri C., De Maggio I. et al. Placental pathologic features in obesity. Placenta. 2023;144:1–7.

Avagliano L., Monari F., Po’ G. et al. The Burden of Placental Histopathology in Stillbirths Associated With Maternal Obesity. Am J Clin Pathol. 2020;7(154(2)):225–235.

Brouwers L., Franx A., Vogelvang T.E. et al. Association of maternal prepregnancy body mass index with placental histopathological characteristics in uncomplicated term pregnancies. Pediatr Dev Pathol. 2019;22:45–52.

Wallace J.G., Bellissimo C.J., Yeo E., Fei Xia Y. et al. Obesity during pregnancy results in maternal intestinal inflammation, placental hypoxia, and alters fetal glucose metabolism at mid-gestation. Sci Rep. 2019;9(1):17621. DOI: 10.1038/s41598-019-54098-x.

Brett K.E., Ferraro Z.M., Yockell-Lelievre J. et al. Maternal-fetal nutrient transport in pregnancy pathologies: the role of the placenta. Int J Mol Sci. 2014;15(9):16153–85.

Howell K.R., Powell T.L. Effects of maternal obesity on placental function and fetal development. Reproduction. 2017;153(3):R97–R108.

Acosta O., Ramirez V.I., Lager S. et al. Increased glucose and placental GLUT-1 in large infants of obese nondiabetic mothers. Am J Obstet Gynecol. 2015;212(2):227.e1-7.

Stern C., Schwarz S., Moser G. et al. Placental endocrine activity: adaptation and disruption of maternal glucose metabolism in pregnancy and the influence of fetal sex. Int J Mol Sci. 2021;22(23):12722.

Dumolt J.H., Powell T.L., Jansson T. Placental Function and the Development of Fetal Overgrowth and Fetal Growth Restriction. Obstet Gynecol Clin North Am. 2021;48(2):247–266.

Kabaran S., Besler H.T. Do fatty acids affect fetal programming? J Health Popul Nutr. 2015;33:14.

Fattuoni C., Mandò C., Palmas F. et al. Preliminary metabolomics analysis of placenta in maternal obesity. Placenta. 2018;61:89–95.

Duttaroy A.K., Basak S. Maternal Fatty Acid Metabolism in Pregnancy and Its Consequences in the Feto-Placental Development. Front Physiol. 2022;12:787848.

Heerwagen M.J.R., Gumina D.L., Hernandez T.L. et al. Placental lipoprotein lipase activity is positively associated with newborn adiposity. Placenta. 2018;64:53–60.

Innis S.M. Fatty acids and early human development. Early Hum Dev. 2007;83(12):761–766.

Schaefer-Graf U.M., Meitzner K., Ortega-Senovilla H. et al. Differences in the implications of maternal lipids on fetal metabolism and growth between gestational diabetes mellitus and control pregnancies. Diabet Med. 2011;28:1053–1059.

Segura M.T., Demmelmair H., Krauss-Etschmann S. et al. Maternal BMI and gestational diabetes alter placental lipid transporters and fatty acid composition. Placenta. 2017;57:144–51.

Lager S., Ramirez V.I., Gaccioli F. et al. Protein expression of fatty acid transporter 2 is polarized to the trophoblast basal plasma membrane and increased in placentas from overweight/obese women. Placenta. 2016;40:60–66.

Calabuig-Navarro V., Haghiac M., Minium J. et al. Effect of maternal obesity on placental lipid metabolism. Endocrinology. 2017;158:2543–2555.

Moore G.S., Allshouse A.A., Fisher B.M. et al. Can Fetal Limb Soft Tissue Measurements in the Third Trimester Predict Neonatal Adiposity? J Ultrasound Med. 2016;35:1915–1924.

Saben J., Lindsey F., Zhong Y. et al. Maternal obesity is associated with a lipotoxic placental environment. Placenta. 2014;35(3):171–7.

Rasool A., Mahmoud T., Mathyk B. et al. Obesity downregulates lipid metabolism genes in first trimester placenta. Sci Rep. 2022;12(1):19368.

Prieto-Sanchez M.T., Ruiz-Palacios M., Blanco-Carnero J.E. et al. Placental MFSD2a transporter is related to decreased DHA in cord blood of women with treated gestational diabetes. Clin Nutr. 2017;36:513–521.

Sanchez-Campillo M., Ruiz-Palacios M., Ruiz-Alcaraz A.J. et al. Child head circumference and placental MFSD2a expression are associated to the level of MFSD2a in maternal blood during pregnancy. Front Endocrinol. (Lausanne). 2020;11:38.

Saben J., Lindsey F., Zhong Y. et al. Maternal obesity is associated with a lipotoxic placental environment. Placenta. 2014;35(3):171–7.

Saben J., Zhong Y., Gomez-Acevedo H. et al. Early growth response protein-1 mediates lipotoxicity-associated placental inflammation: role in maternal obesity. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2013;305(1):E1–14.

Challier J.C., Basu S., Bintein T. et al. Obesity in pregnancy stimulates macrophage accumulation and inflammation in the placent. Placenta. 2008;29(3):274–81.

Brombach C., Tong W., Giussani D.A. Maternal obesity: new placental paradigms unfolded. Trends Mol Med. 2022;28(10):823–835.

Aye I.L.M.H., Lager S., Ramirez V.I. et al. Increasing maternal body mass index is associated with systemic inflammation in the mother and the activation of distinct placental inflammatory pathways. Biol Reprod. 2014;90(6):129.

Simon B., Bucher M., Maloyan A. A primary human trophoblast model to study the effect of inflammation associated with maternal obesity on regulation of autophagy in the placenta. J Vis Exp. 2017;127:56–84.

Linnemann K., Malek A., Sager R. et al. Leptin production and release in the dually in vitro perfused human placenta. J Clin Endocrinol Metab. 2000;85:4298–4301.

Levine B., Mizushima N., Virgin H.W. Autophagy in immunity and inflammation. Nature. 2011;469(7330):323–335.

Yang C-S. et al. Autophagy protein rubicon mediates phagocytic NADPH oxidase activation in response to microbial infection or TLR stimulation. Cell Host & Microbe. 2012;11(3):264–276.

Zi Z. et al. Rubicon deficiency enhances cardiac autophagy and protects mice from lipopolysaccharide-induced lethality and reduction in stroke volume. J Cardiovasc Pharmacol. 2015;65(3):252–261.

Santos-Rosendo C., Bugatto F., González-Domínguez A. et al. Placental adaptive changes to protect function and decrease oxidative damage in metabolically healthy maternal obesity. Antioxidants (Basel). 2020;9(9):794.

Pereira R.D., De Long N.E., Wang R.C. et al. Angiogenesis in the placenta: the role of reactive oxygen species signaling. Biomed Res Int. 2015;2015:814543.

Hu C., Yan Y., Ji F. et al. Maternal obesity increases oxidative stress in placenta and it is associated with intestinal microbiota. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:671347.

Parrettini S., Caroli A., Torlone E. Nutrition and me­tabolic adaptations in physiological and complicated pregnancy: focus on obesity and gestational diabetes. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:611929.

Hufnagel A., Dearden L., Fernandez-Twinn D.S. et al. Programming of cardiometabolic health: the role of maternal and fetal hyperinsulinaemia. J Endocrinol. 2022;253(2):R47–R63.

Aye I.L.M.H., Rosario F.J., Powell T.L. et al. Adiponectin supplementation in pregnant mice prevents the adverse effects of maternal obesity on placental function and fetal growth. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(41):12858–63.

Matjila M., Millar R., Van Der Spuy Z. et al. Eleva­ted placental expression at the maternal-fetal interface but diminished maternal circulatory kisspeptin in preeclamptic pregnancies. Pregnancy Hypertens. 2016;6(1):79–87.

Sferruzzi-Perri A.N., Lopez-Tello J., Napso T. et al. Exploring the causes and consequences of maternal metabolic maladaptations during pregnancy. Placenta. 2020;98:43–51.

Beetch M., Alejandro E.U. Placental mTOR Signaling and Sexual Dimorphism in Metabolic Health across the Lifespan of Offspring. Children (Basel). 2021;8(11):970.

Bale T.L. The placenta and neurodevelopment: sex differences in prenatal vulnerability. dialogues clin. Neurosci. 2016;18:459–464.

Tarrade A., Panchenko P., Junien C. et al. Placental contribution to nutritional programming of health and diseases: epigenetics and sexual dimorphism. J Exp Biol. 2015;218(Pt1):50–8. DOI: 10.1242/jeb.110320.

Powell T.L., Barner K., Madi L. et al. Sex-Specific Responses in Placental Fatty Acid Oxidation, Este­rification and Transfer Capacity to Maternal Obesity. Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2021;1866:158861.

Kim D.W., Young S.L., Grattan D.R. et al. Obesity during pregnancy disrupts placental morphology, cell proliferation, and inflammation in a sex-specific manner across gestation in the mouse. Biol Reprod. 2014;90(6):130.

Tozour J., Hughes F., Carrier A. et al. Prenatal hyperglycemia exposure and cellular stress, a sugar-coated view of early programming of metabolic diseases. Biomolecules. 2020;10(10):1359.

Muralimanoharan S., Gao X., Weintraub S. et al. Se­xual dimorphism in activation of placental autophagy in obese women with evidence for fetal programming from a placenta-specific mouse model. Autophagy. 2016;12(5):752–69.

Опубликован
2025-08-18
Как цитировать
Комар, В. В., Галагудза, М. М., Успенский, Ю. П., & Насыров, Р. А. (2025). ДИСФУНКЦИЯ ПЛАЦЕНТЫ ПРИ МАТЕРИНСКОМ ОЖИРЕНИИ — КЛЮЧЕВОЙ МЕХАНИЗМ ФЕТАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА У ПЛОДА. Университетский терапевтический вестник, 7(2), 17-31. https://doi.org/10.56871/UTJ.2025.49.25.002
Раздел
Обзоры