Macroscopic changes in the placenta in obesity

• Kristina A. Gulenkova
• Agamurad A. Orazmuradov
• Ekaterina V. Patrina
• Irina V. Bekbaeva
• Jemile M. Husainova
• Gozel A. Orazmuradova

Abstract

Background. The obesity pandemic remains a leading cause of maternal and perinatal morbidity and mortality. Obese pregnant women are at high risk of gestational diabetes mellitus (GDM) and preeclampsia (PE). The placenta, which plays a key role in the exchange between the mother and the fetus, reacts to disturbances in homeostasis by changing its structure and functions in the case of gestational complications, which manifests itself in placental insufficiency.

The aim of the study was to identify the features of the macroscopic structure of placentas in obese women.

Material and methods. A retrospective observational study of the “case–control” type was conducted at the clinical base of the Department of Obstetrics and Gynecology with a course in perinatology at the Medical Institute, Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba from May 2023 to September 2025. The respondents included in the study were divided into 3 groups depending on their pregestational BMI: Group 1 – 58 obese women (BMI ≥30 kg/m²); Group 2 – 21 overweight patients (25 ≤ BMI <30 kg/m²); Group 3 – 24 mothers with physiological body weight (18.5 ≤ BMI <25 kg/m²). We studied the macroscopic structure of placentas: mass, thickness, and area. After that, we identified the presence of a correlation between patients with obesity and GDM and/or PE and the macroscopic characteristics of their placentas.

Results. GDM and PE were more common among patients with obesity compared to women with overweight and normal body weight (p<0.001). The thickness of the placenta in obese women was significantly higher, and its area was lower compared to patients with normal BMI (p<0.001). In combination with obesity, GDM and PE, the area of the placenta was lower than in obesity without these complications (p<0.001).

Conclusion. Obesity, GDM, and PE affect the formation of the fetoplacental complex, reducing the area of the placenta and increasing its thickness. No significant differences were found in terms of placental weight (p=0.069) and fetal-placental ratio (p=0.705) between the groups. The identified macroscopic changes may be associated with the risk of developing placental insufficiency, but further research is needed to determine their predictive value.

Keywords:obesity; preeclampsia; gestational diabetes mellitus; placenta

Введение

Ожирение увеличивает риск материнской и перинатальной заболеваемости и смертности [1, 2]. Гестационный сахарный диабет (ГСД) и преэклампсия (ПЭ) относятся к числу наиболее распространенных осложнений гестации, повышая риски неблагоприятных исходов для матери и плода [3, 4]. По данным Всемирной организации здравоохранения, за последние четыре десятилетия распространенность ожирения среди женщин репродуктивного возраста утроилась, что делает эту проблему одним из наиболее значимых вызовов современного акушерства. Согласно результатам эпидемио­логических наблюдений, в России избыточную массу тела или ожирение имеют более 40% беременных, поступающих под наблюдение в I триместре [1].

Формируясь в условиях метаболически измененной среды, плацента реагирует на любые нарушения гомеостаза матери, что нашло отражение в концепции плаценты как биологического зеркала гестационных осложнений. Макроскопические параметры органа: масса, толщина, площадь - отражают процессы роста и ремоделирования, происходящие на протяжении всей беременности. Если гистологические изменения плаценты при ожирении, ГСД и ПЭ описаны в литературе достаточно подробно, то макроскопические характеристики органа в сопоставимых по составу клинических группах изучены значительно меньше, а работы, посвященные одновременному воздействию всех трех факторов, крайне малочисленны [3-5].

Инсулинорезистентность при ожирении и ГСД влияет на функционирование фетоплацентарного комплекса, формируя структурные изменения в плаценте, связанные с высоким риском гипоксии плода [1-5].

В случае ПЭ плацента выполняет роль барьера между организмом матери и плода, функционируя как макромембрана между двумя системами кровообращения благодаря своим ворсинчатым и сосудистым структурам.

Сочетание трех указанных заболеваний приводит к формированию в фетоплацентарном комплексе таких воспалительных изменений, как децидуит, периваскулярное воспаление. Патогенетическую основу этих нарушений составляют активация провоспалительных каскадов, дисфункция эндотелия и неполноценная трофобластическая инвазия, что в совокупности приводит к нарушению ремоделирования спиральных артерий и формированию маточно-плацентарной ишемии [6, 7].

Потенциально это может проявляться изменениями маточно-плацентарного и плодово-плацентарного кровотока, а также снабжения плода питательными веществами и кислородом и секреции гормонов и других сигнальных молекул [7, 8]. C. Nagalakshmi и соавт. продемонстрировали, что более низкие показатели оксигенации плода и высокие концентрации лактата отмечались у беременных с метаболическим синдромом по сравнению со здоровыми женщинами. Авторы предположили, что это связано с измененной перфузией вследствие плацентарной недостаточности [9].

Структурные изменения плаценты при беременности, отягощенной ожирением, ГСД и ПЭ, отражаются и на изменении ее макроскопических характеристик. По данным некоторых исследований, размеры плацент женщин с прегестационным ожирением оказывались больше в сравнении с параметрами последов нормовесных пациенток [10-12].

И. Мухаммад и соавт. (2020) обращают внимание на то, что у беременных с ПЭ масса плаценты меньше, а ее высота больше по сравнению с пациентками с физиологически протекающей беременностью [13]. Вместе с тем интерпретация опубликованных данных затруднена вследствие методологической неоднородности исследований: различия в критериях включения, способах измерения плаценты, а также отсутствие единых пороговых значений нормы не позволяют сформировать однозначную позицию относительно направления и степени выраженности макроскопических изменений при отдельных акушерских заболеваниях.

Наиболее дискуссионным остается вопрос о том, как сочетанное воздействие нескольких метаболических и гипертензивных факторов модифицирует морфологию плаценты в сравнении с изолированным влиянием каждого из них. Однако описание макроскопических характеристик плацент при сочетании триады заболеваний: ожирение, ГСД и ПЭ - в научной литературе отсутствует. Все вышеперечисленное определило актуальность и выбор цели данного исследования.

Цель исследования - выявить особенности макроскопического строения плацент у женщин с ожирением.

Материал и методы

Ретроспективное обсервационное исследование типа "случай-контроль" проведено на клинической базе кафедры акушерства и гинекологии с курсом перинато­логии Медицинского института РУДН им. Патриса Лумумбы - в ГБУЗ ГКБ № 29 им. Н.Э. Баумана ДЗМ, с мая 2023 г. по сентябрь 2025 г. Исследование одобрено Комитетом по этике Медицинского института РУДН.

Все участницы исследования были проинформированы о целях и методологии исследования и предоставили письменное добровольное согласие на свое участие и публикацию данных.

В исследование включены 103 пациентки, разделенные на 3 группы в зависимости от их прегестационного индекса массы тела (ИМТ): 1-я группа - 58 пациенток с ожирением (ИМТ ≥30 кг/м²); 2-я группа - 21 пациентка с избыточной массой тела (25≤ ИМТ <30 кг/м²); 3-я группа - 24 пациентки с нормальной массой тела (18,5≤ ИМТ <25 кг/м²).

Критерии исключения: инфекционные заболевания матери и плода, употребление алкоголя или наркотиков, врожденные пороки развития плода, экстрагенитальные заболевания матери в стадии декомпенсации, прегестационный ИМТ <18,5 кг/м², многоплодная беременность, преждевременные роды, неуточненный гестационный срок, отсутствие данных о возрасте, массе тела до беременности и росте матери, а также отсутствие подписанного информированного согласия на участие в исследовании.

Диагноз ГСД устанавливал эндокринолог на основании результатов перорального глюкозотолерантного теста. Диагноз ПЭ ставили при повышении артериального давления после 20 нед беременности и наличии протеинурии (≥0,3 г/л).

У всех участниц определяли макроскопические характеристики каждой плаценты: массу, толщину, площадь. Далее с помощью методов статистического анализа оценивали связь между ожирением в сочетании ГСД и/или ПЭ и этими параметрами.

Плаценты забирали после родоразрешения. Макроскопическое исследование проводил акушер-гинеколог в родильном зале до фиксации материала. Массу плаценты определяли после отделения оболочек и пуповины взвешиванием на медицинских весах с точностью до 1 г. Толщину измеряли в центральной зоне котиледона при помощи жесткой линейки. Площадь плаценты рассчитывали по формуле эллипса:

где d₁ и δ₂ - 2 наибольших перпендикулярных диаметра, измеренных в плоскости материнской поверхности. Плодово-плацентарный коэффициент вычисляли как отношение массы новорожденного к массе плаценты.

Оценку статистической значимости результатов выполняли с помощью программы IBM SPSS Statistics 26, разработанной компанией International Business Machines (IBM), США. Количественные показатели представлены в виде медианы (Ме) и межквартильного размаха (Q1-Q3).

Для выявления значимости различий между параметрами случайных величин более 2 групп применяли критерий Краскела-Уоллиса (уровень значимости p<0,05). При обнаружении статистически значимых различий проводили post-hoc анализ. Качественные признаки указывали в виде абсолютных и относительных частот (%). Сравнение долей при анализе многопольных таблиц сопряженности выполняли с помощью точного критерия Фишера (уровень значимости p<0,05).

Результаты

На первом этапе статистического анализа для каждой группы рассчитывали возраст, прегестационный ИМТ, массу тела и срок беременности на момент родоразрешения. Для оценки сопоставимости групп сравнили пациенток по сроку беременности (табл. 1).

Группы оказались статистически сопоставимы по сроку беременности.

В табл. 2 приведены антропометрические данные участниц.

Как видно из представленных результатов, пациентки с ожирением имели значимо большую массу тела и ИМТ по сравнению с двумя другими группами. Распределение пациенток по возрасту представлено в табл. 3.

Статистически значимых различий по возрасту между группами не выявлено.

В табл. 4 приведены данные о паритете.

Паритет в группе женщин с ожирением был статистически сопоставим с паритетом пациенток без данного заболевания.

В табл. 5 представлена частота ПЭ и ГСД в исследуемых группах.

ГСД и ПЭ достоверно чаще встречались в группе пациенток с ожирением по сравнению с остальными группами.

Сравнили макроскопические характеристики плацент в исследуемых группах (табл. 6).

Достоверных различий по массе плаценты и плодово-плацентарному коэффициенту не выявлено. Толщина плаценты оказалась достоверно выше у пациенток с ожирением по сравнению с двумя другими группами (p<0,001), а ее площадь - достоверно ниже, чем в группах с избыточной и нормальной массой тела (p<0,001).

Связь между ожирением в сочетании с ГСД и/или ПЭ и толщиной/площадью плаценты представлена в табл. 7. Выявлено статистически значимое снижение площади плаценты у пациенток с ожирением и ГСД и/или ПЭ по сравнению с пациентками, имеющими только ожирение (p<0,001).

Обсуждение

Одним из результатов нашего исследования стала демонстрация высокой распространенности ПЭ и ГСД при ожирении. Так, ГСД осложнял течение беременности в группе с ожирением в 3,4 раза чаще (95% доверительный интервал 9-12,8), чем в группе с нормальным ИМТ (32,8 против 12,5%). ПЭ при ожирении встречалась достоверно чаще по сравнению с группой с избыточным ИМТ (отношение шансов - 9,7; 95% доверительный интервал 1,2-78,1), хотя широта интервала обусловлена малым числом наблюдений. Полученные тенденции согласуются с мировыми данными о связи избытка жировой ткани с гестационными осложнениями. Ожирение как состояние, связанное с хроническим воспалением, увеличивает риск ПЭ за счет активации макрофагов, естественных киллеров (NK-клеток) и периферических Т-хелперов в плаценте, участвующих в синтезе воспалительных цитокинов, таких как интерлейкин‑6 (IL-6) и фактор некроза опухоли α (TNF-α) [14, 15]. Немаловажную роль в этом механизме играет дисбаланс между проангиогенными (PlGF, VEGF) и антиангиогенными факторами (sFlt-1): при ожирении исходно повышенный уровень лептина и адипокинов создает предпосылки для избыточной продукции sFlt- 1, что нарушает нормальную васкуляризацию ворсинчатого дерева еще до манифестации клинической картины ПЭ [15].

К основным факторам риска ГСД относятся ожирение, метаболический синдром и малоподвижный образ жизни [14-17]. Митохондриальная дисфункция, окислительный стресс и хроническое воспаление, наблюдаемые при ожирении, усугубляют β-клеточную недостаточность, вызывая апоптоз, нарушая выработку АТФ и экзоцитоз инсулина [14, 15]. Примечательно, что при сочетании ожирения с ГСД в плацентарной ткани нарастает экспрессия генов, регулирующих транспорт глюкозы (GLUT1, GLUT3), однако эффективность этого компенсаторного механизма лимитирована, и в условиях длительной гипергликемии развиваются вторичные структурные изменения: утолщение базальных мембран, пролиферация цитотрофобласта и нарушение созревания ворсин [15].

В ходе исследования выявлено, что у женщин с ожирением толщина плаценты оказалась больше по сравнению с пациентками с избыточной и нормальной массой тела (2,2 против 1,7 см в группе с избыточным ИМТ и 1,55 см в группе с нормальным ИМТ, p<0,001). При этом площадь плаценты у пациенток с ожирением оказалась меньше чем в двух других группах (256 против 290 см² при избыточном ИМТ и 299,5 см² при нормальном ИМТ). Подобная диссоциация между увеличением толщины и уменьшением площади может указывать на компенсаторное ремоделирование плаценты по компактному типу: при затрудненной латеральной экспансии трофобласт стремится увеличить обменную поверхность путем нарастания в глубину, что морфологически выражается в утолщении органа при относительно небольшой площади имплантационного ложа. Наши данные частично согласуются с результатами C. Bianchi и соавт., показавшими, что плаценты женщин с ожирением имеют большие массу и толщину, но меньшую площадь [6].

Статистически значимых различий в плодово-плацентарном коэффициенте и массе плаценты в нашем исследовании не выявлено. M. Zelinka-Khobzey и соавт. придерживаются противоположной позиции, утверждая, что при ожирении плацента обладает большей массой и низким соотношением массы плода/плаценты, чем при беременности с нормальным ИМТ [18].

Расхождение между нашими данными и результатами авторов может объясняться различиями в составе групп: в нашей выборке доля пациенток с ожирением III степени составила около 15%, в то время как в других исследованиях доля женщин с морбидным ожирением в исследуемых группах была выше, что, вероятно, обусловливает более выраженные изменения абсолютной массы плаценты. Кроме того, на этот показатель существенно влияет срок родоразрешения: при досрочном завершении беременности вследствие тяжелой ПЭ масса плаценты закономерно ниже, чем при доношенной беременности.

В нашем исследовании значительное снижение площади плаценты при сочетании ожирения с ГСД и/или ПЭ позволяет предположить, что инсулинорезистентность, хроническое воспаление и эндотелиальная дисфункция влияют на рост и развитие плаценты.

В исследовании I. Cetin и соавт. ряд морфологических изменений, выявленных в образцах плацент, взятых у женщин с ожирением и ПЭ, свидетельствовал о нарушении развития и роста ворсин, об уменьшении размера терминальных ворсин и о снижении объема ворсинчатого дерева [19]. Эти изменения обусловливали более низкие показатели массы и площади плаценты у пациенток с ожирением и ПЭ [17]. ГСД в дополнение к материнскому ожирению приводит к ухудшению оксигенации плода за счет нарушения роста и функций плаценты [19]. Минимальная площадь плаценты, зарегистрированная нами в подгруппе "ожирение с ПЭ и ГСД" (228,0 см²), существенно ниже аналогичного показателя при изолированном ожирении (245,0 см²), что косвенно свидетельствует о негативном влиянии каждого из трех рассматриваемых состояний на формирование плацентарного ложа.

Данный факт представляет клинический интерес с точки зрения прогнозирования плацентарной недостаточности: уменьшение обменной поверхности плаценты ниже критических значений закономерно связано с ограничением нутритивного и газового обеспечения плода, что требует более пристального мониторинга фетометрических показателей и допплерометрии в указанной группе беременных.

Настоящее исследование имеет ряд ограничений. Группы несбалансированы по численности, а подгруппы по сочетанной заболеваемости крайне малы, что снижает статистическую устойчивость полученных результатов и не позволяет сделать окончательные выводы о достоверности межгрупповых различий. Необходимо проведение исследований с большими и сопоставимыми выборками. Ретроспективный дизайн ограничил возможности стандартизации сопутствующей терапии, в частности применения инсулина при ГСД и антигипертензивных препаратов при ПЭ, что потенциально могло повлиять на морфологические характеристики плаценты.

Полученные результаты имеют клиническое значение. Уменьшение площади плаценты при сочетании ожирения с ГСД и/или ПЭ свидетельствует об ограничении обменной поверхности органа, что диктует необходимость усиленного мониторинга состояния плода в данной группе беременных. Ультразвуковая оценка толщины и площади плаценты в III триместре может служить дополнительным маркером плацентарной недостаточности наряду с допплерометрией маточно-плацентарного и плодово-плацентарного кровотока. Кроме того, ведение третьего периода родов у пациенток с ожирением и сочетанными гестационными осложнениями требует повышенной настороженности ввиду исходных нарушений децидуализации и трофобластической инвазии.

Заключение

Ожирение, ГСД и ПЭ влияют на формирование фетоплацентарного комплекса, уменьшая площадь плаценты и увеличивая ее толщину. Значимых различий по массе плаценты (p=0,069) и плодово-плацентарному коэффициенту (p=0,705) между группами не выявлено, что следует учитывать при интерпретации результатов. Выявленные макроскопические изменения могут быть связаны с повышенным риском формирования плацентарной недостаточности; для подтверждения их предиктивной значимости необходимы дальнейшие исследования с оценкой перинатальных исходов (масса плода при рождении, оценка по шкале Апгар, наличие признаков гипоксии и синдрома задержки роста плода).

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)