Нарушение метаболизма глюкозы является широко распространенным осложнением беременности во всем мире. Гипергликемия у матери связана с повышенным риском неблагоприятных исходов беременности, таких как макросомия и связанные с ней осложнения, оперативное родоразрешение, преэклампсия, клиническая неонатальная гипогликемия и преждевременные роды. Отмечена также более высокая частота мертворождаемости при сахарном диабете (СД) [1].
Прогнозирование и предупреждение осложнений, связанных с СД во время беременности, является актуальной темой в современном акушерстве и перинатологии в частности.
В настоящее время ультразвуковое исследование (УЗИ) является одним из основных методов в неинвазивной пренатальной диагностике. Но, несмотря на разработанные мировыми медицинскими сообществами стандарты и внедрение различных скрининговых программ, осложнения беременности все еще очень распространены и встречаются у 75-85% женщин, страдающих СД [2].
В настоящее время предложено большое число УЗ-маркеров для оценки состояния плода у беременной с СД. Малоизученным критерием является размер вилочковой железы (тимуса).
Закладка тимуса начинается на 4-й неделе эмбрионального развития. Первые лимфоидные клетки определяются в печени, а вилочковая железа (ВЖ) начинает дистантно секретировать тимические факторы, ответственные за дифференцировку Т-лимфоцитов. На 6-й неделе тимус развивается уже как эпителиальный орган. На 7-й неделе происходят каудальное смещение железы за грудину, формирование капсулы, врастание в нее первых сосудов; в крови появляются первые лимфоциты. На 12-й неделе ВЖ приобретает строение зрелого органа с делением на корковую и мозговую зону. На 14-17-й неделях происходят окончательное формирование всех зон тимуса, эмиграция Т-лимфоцитов и заселение ими периферических лимфоидных органов. К 19-24-й неделе завершается формирование тимуса и начинается активный рост его паренхимы [3].
Впервые представили сведения об антенатальной УЗ-визуализации тимуса в 1989 г. R.E. Felker и соавт. [4]. Референсные нормы для периметра тимуса были разработаны
Y. Zalel и R. Gamzu в 2002 г. [5]. Со временем улучшение разрешающей способности УЗ-аппаратов позволили разработать новые методы для антенатальной визуализации ВЖ: D. PaLadini (2011) - метод Thybox [6], R. Chaoui (2011) - измерение тимо-торакального отношения/индекса (ТТИ) [7], А.С. Warby (2014) - справочные референсные таблицы размеров тимуса плода при здоровой одноплодной беременности на сроках 19-37 нед гестации [8].
Уменьшение размеров ВЖ плода описано при задержке роста плода (ЗРП), синдроме Дауна [9, 10]. У плодов с врожденными пороками сердца в сочетании с микроделецией 22-й хромосомы (22q11) и от матерей с преэклампсией тимус также оказался меньшего размера [7]. Выявлено, что размер тимуса плода не зависит от пола [11].
Учитывая распространенность СД во время беременности и его влияние на плод, мы решили изучить размеры тимуса плода у беременных с СД и группы риска по развитию гестационного сахарного лиабета (ГСД), и тем самым оценить диагностическую ценность и перспективы данного метода для ранней диагностики диабета во время беременности и связанных с ним перинатальных осложнений.
Материал и методы
Исследование было выполнено на базе перинатального центра ГБУЗ ГКБ № 29 им. Н.Э. Баумана ДЗМ.
Контингент: беременные, проходившие 1-е, 2-е и 3-е скрининговые исследования в кабинете пренатальной диагностики при родильном отделении ГБУЗ ГКБ № 29 им. Н.Э. Баумана ДЗМ.
Критерии включения: пациентки с одноплодной беременностью, осложненной СД 1-го, 2-го типа, ГСД, а также беременные с наличием факторов риска (ФР) ГСД, выявленных в рамках 1-го и 2-го УЗ-скрининговых исследований до проведения перорального глюкозотолерантного теста (ПГТТ), родоразрешения в родильном отделении ГКБ № 29.
Критерии исключения: многоплодная беременность, врожденные пороки плода (ВПР), ЗРП, гемолитическая болезнь плода, внутриутробные инфекции плода любой этиологии.
В исследуемую группу были отобраны 40 беременных с СД.
10 (25,0%) пациенток с СД, выявленным до беременности (СД 1-го, 2-го типа), 14 (35,0%) пациенток с ГСД, диагностированным в I триместре беременности, и 16 (40,0%) пациенток с ФР ГСД, выявленными на 1-м скрининговом исследовании и подтвержденным впоследствии диагнозом ГСД при проведении ПГТТ на 24-28-й неделе беременности. Контрольную группу составили 40 пациенток без СД и ФР. Исследуемая группа была разделена на 3 подгруппы: СД, выявленный до беременности (n=10), ГСД на диетотерапии (ГСД-Д, n=24), ГСД на инсулинотерапии (ГСД-И, n=6).
Для выявления изменений в размерах тимуса плода и для динамической оценки ТТИ у всех беременных контрольной и основной групп тимус плода был измерен дважды - в сроки проведения 2-го и 3-го скринингового УЗИ в 19-22 и 30-32 нед беременности соответственно. Для исключения inter-observer погрешности УЗИ проводилось 1 исследователем у всех пациентов основной и контрольной групп.
Тимус измеряли на уровне стандартного среза через 3 сосуда, по методу Chaoui - измерение тимо-торакального отношения (индекса): отношение переднезаднего диаметра тимуса к интраторакальному диаметру средостения [7]. Переднезадний диаметр тимуса измерялся путем определения расстояния от внутреннего края грудины до передней стенки дуги аорты, интраторакальный диаметр средостения - от внутреннего края грудины до переднего края грудных позвонков плода.
Все пациентки перед обследованием заполняли бланк добровольного медицинского согласия на проведение исследования и анкету-опросник по ФР ГСД, где были зафиксированы такие данные, как возраст, масса тела до беременности, рост (индекс массы тела), прибавка массы во время беременности, значительная прибавка массы тела между беременностями (у повторнородящих), наличие СД и ожирения у родственников 1-й линии, ГСД в анамнезе, артериальная гипертензия (антигипертензивная терапия).
Обязательным условием исследования было родоразрешение при родильном отделении ГБУЗ ГКБ № 29 им Н.Э. Баумана ДЗМ, для оценки у всех пациентов исследуемой и контрольной группы исходов родов (срок и метод родоразрешения, масса новорожденного, оценка по шкале Апгар, наличие осложнений раннего неонатального периода - диабетическая фетопатия, гипогликемия, респираторный дистресс-синдром, нарушение адаптации и др.).
Статистический анализ
Статистический анализ данных был выполнен с помощью программы IBM SPSS Statistics, version 26,0 for Windows (IBM Corporation, Somers, NY, USA). Для описания демографических и клинических параметров использовались стандартные одномерные статистические методы. Категориальные переменные представлены в виде абсолютных и относительных частот. Для количественных переменных с ненормальным распределением были рассчитаны медианы - Me (50%) и интерквартильные отклонения - Q1-Q3 (25-75%).
Учитывая ненормальное распределение показателей, различия в исходе беременности и сонографических измерениях в основной и в контрольной группах оценивались с помощью непараметрических методов анализа для независимых групп - критерия Манна-Уитни и точного критерия Фишера. Сравнения между несколькими группами проводили с использованием критерия Краскела-Уоллиса для независимых выборок и попарного post-hoc анализа. Отношения шансов были посчитаны с помощью метода х2 Пирсона, с указанием силы связи - V-Крамера. Корреляция между переменными была проверена с помощью корреляционного анализа по методу Спирмена. Наконец, многофакторный регрессионный анализ был использован для исключения смешивающего влияния переменных друг на друга. Значимым считалось значение р<0,5.
Результаты
Данные анамнеза и исходов родов представлены в табл. 1.
Таблица 1. Анамнестические данные и исходы беременности у женщин с сахарным диабетом (СД) и без него
&hide_Cookie=yes)
Примечание. Данные представлены в виде медианы, интерквартильного размаха или относительных частот (%). Одномерные значения p вычисляли при помощи точного критерия Фишера(1) или теста Манна-Уитни(2).
Статистически значимые различия между группами были выявлены по индексу массы тела (ИМТ) (р<0,05). В группе беременных с СД этот показатель был выше, его медиана составила 26,0 кг/м2, в то время как у беременных без СД -22,0 кг/м2. Статистически значимые различия также были выявлены в таких показателях, как масса новорожденного, оценка по шкале Апгар на 5-й минуте, нарушение адаптации постнатального периода и гипогликемия в 1-е сутки жизни (р<0,05).
Учитывая значительную разницу в ИМТ между группами, мы использовали многофакторный регрессионный анализ, чтобы исключить смешивающее влияние показателей на размер тимуса. Тем не менее разница в размерах ТТИ плода оставалась значительной (р<0,05).
Другими словами, хотя медиана ИМТ была выше у беременных с СД, медиана размера тимуса у плодов была меньше, чем в контрольной группе. Нами было проведено сравнение ТТИ плода в 19-22 и 30-32 нед у беременных с СД и без него.
Установлены статистически значимые различия в размерах тимуса плода в 19-22 и 30-32 нед гестации в зависимости от наличия СД (р<0,001) (рис. 1, 2). Показатели ТТИ у плодов от матерей с СД были существенно ниже, чем у здоровых плодов. Медианы показателя составляли соответственно 0,31 против 0,41 и 0,32 против 0,42. Значимой связи между размером ТТИ и гестационным возрастом не обнаружено (p>0,5).
&hide_Cookie=yes)
Рис. 1. Результаты сравнения тимо-торакального индекса (ТТИ) у плода в 19-22 нед гестации в зависимости от наличия сахарного диабета у матери
&hide_Cookie=yes)
Рис. 2. Результаты сравнения тимо-торакального индекса (ТТИ) у плода в 30-32 нед гестации в зависимости от наличия сахарного диабета у матери
Также мы сравнили ТТИ отдельно в подгруппах: СД до беременности, ГСД-Д и ГСД-И (табл. 3, рис. 3)
Таблица 2. Сравнительная оценка размеров тимо-торакального индекса (ТТИ) у женщин с сахарным диабетом (СД) и без него в 19-22 и 30-32 нед беременности
&hide_Cookie=yes)
* - различия показателей статистически значимы (р<0,05).
Таблица 3. Сравнение тимо-торакального индекса в зависимости от сроков выявления и форм сахарного диабета (post-hoc анализ)
&hide_Cookie=yes)
Примечание. * - различия показателей статистически значимы (р<0,05); расшифровка аббревиатур дана в тексте.
&hide_Cookie=yes)
Рис. 3. Результаты сравнения тимо-торакального индекса (ТТИ) в группах беременных с сахарным диабетом
Расшифровка аббревиатур дана в тексте.
Показатели ТТИ имели статистически значимые различия в зависимости от групп: СД до беременности, ГСД-Д, ГСД-И (р=0,005). ТТИ в группе СД до беременности был статистически значимо ниже, чем в группе ГСД-Д (р=0,017).
Использовался критерий Краскела-Уоллиса для независимых выборок.
В нашем исследовании мы также оценили гендерные различия ТТИ. В результате проведенного анализа статистически значимых различий ТТИ в зависимости от пола плода не выявлено (р>0,05). Медианы показателя составляли: 0,34 у мужского пола [n=41 (Q1-Q3=0,30-0,41)] и 0,39 у женского пола [n=39 (Q1-Q3=0,32-0,41)].
Вероятность выявления осложнений раннего постнатального периода [диабетическая фетопатия (ДФ), гипогликемия, респираторный дистресс (РДС) плода, нарушение адаптации постнатального периода] при сниженных размерах ТТИ была оценена с помощью метода отношения шансов. Шансы развития осложнений у беременных со сниженным ТТИ были в 6 раз выше, чем у беременных с нормальными значениями
ТТИ (95% доверительный интервал 2,20-16,31). Различия были статистически значимыми, выявлена прямая, относительно сильная связь (V-Крамера = 0,408, р<0,001).
Обсуждение
Целью нашего проспективного сравнительного продольного исследования была оценка размера тимуса плода у беременных с СД и без него. Мы обнаружили, что размер тимуса плода значительно меньше у беременных с СД. Эта разница была также значительной даже в том случае, когда мы разделили беременных с СД на подгруппы: СД, выявленный до беременности (СД 1-го, 2-го типа), ГСД-Д и ГСД-И.
Список опубликованных работ по антенатальной визуализации тимуса у плодов от беременных с СД весьма ограничен. В 2016 г. J.M. Borgelt и соавт. измеряли тимус плода в I триместре беременности путем определения переднезаднего диаметра средостения в сагиттальном срезе. Они пришли к выводу, что тимус плодов у матерей с СД существенно отстает в размерах от нормальных значений [12]. В 2017 г. R. Dorneman и соавт. в ретроспективном исследовании сравнительно оценивали размеры тимуса плода ТТИ у беременных с СД и без него. Их выводы подтвердили результаты исследования J.M. Borgelt и соавт. - размеры тимуса плода у беременных с СД оказались существенно меньше референсных значений для неосложненной беременности [12].
Как и R. Dorneman и соавт. [13], мы использовали ТТИ для оценки размера тимуса. Медианы показателя ТТИ в основной и контрольной группах почти не отличались от данных авторов, что говорит об удовлетворительной воспроизводимости этого метода и возможности использовать снижение ТТИ как маркер диабета у беременных. Преимущество измерения ТТИ состоит в том, что исследование можно выполнять уже в 19 нед беременности, а это значительно опережает рутинный скрининг ГСД - ПГТТ в 24-28 нед беременности.
Несмотря на то что в нашем исследовании размер тимуса был значительно меньше у плодов беременных с СД, из-за небольшого размера выборки мы не смогли установить точку отсечения показателя ТТИ для диагностики диабета, в то время как R. Dornemann и соавт. утверждают, что величина ТТИ, равная 0,33, является точкой отсечения с чувствительностью 87,6% и специфичностью 76,2% для прогнозирования диабета [13].
В исследовании R. Chaoui средние показатели ТТИ у плодов здоровых беременных были равны 0,44, независимо от гестационного возраста [7]. В нашем исследовании динамику показателя мы оценили только в 19-22 и 30-32 нед беременности, разница в показателях ТТИ была несущественной и составила 0,31-0,32 в основной группе и 0,41-0,42 - в контрольной.
Основная причина уменьшения размеров тимуса плода при беременности, осложненной СД, до сих пор неизвестна. Выдвинуто предположение о том, что основной причиной является подострый метаболический или гипоксический стресс из-за нарушения метаболизма глюкозы. Сочетание повышенной потребности в кислороде, вызванной избытком глюкозы, с первичной плацентарной недостаточностью при СД может привести к гипоксии и метаболическому стрессу плода, что впоследствии активизирует гипофиз-гипоталамо-адреналовую ось и приводит к разрушению пула кортикальных лимфоцитов тимуса [14].
Заключение
Стресс-ассоциированные ранние гистопатологические изменения тимуса начинаются с апоптоза кортикальных лимфоцитов. В свою очередь, наблюдается снижение "клеточности" коркового слоя, характеризующееся истончением и потерей нормальной кортикальной медуллярной демаркации, что описывается в гистологии тимуса как картина "звездного неба" [15]. СД матери считается фактором стресса плода. Комментарии на эту тему мы находим в исследовании А. Edwards и соавт. [15], посвященном сравнительному анализу данных вскрытий мертворожденных плодов от беременностей, осложненных СД, и беременностей без СД. В случаях материнского диабета тимус был меньше и сочетался с меньшей массой плаценты. В исследовании А. Edwards и соавт. это сочетание было зарегистрировано в 55% мертворождений у женщин с СД, что предположительно объясняется стрессом, которому подвергаются эти плоды [15]. При беременности, осложненной СД, феномен "глюкозной депривации" в плаценте происходит из-за гиперинсулинемии, что впоследствии приводит к ДФ плода. Указанный феномен может привести к ложноотрицательным результатам скрининговых тестов на диабет [16]. Таким образом, предполагается, что измерение ТТИ (его уменьшение в размерах) может быть использовано в качестве метода прогнозирования и скрининга СД.
Литература
1. HAPO Study Cooperative Research Group; Metzger B.E., Lowe L.P., Dyer A.R., Trimble E.R., Chaovarindr U. et al. Hyperglycemia and adverse pregnancy outcomes // N. Engl. J. Med. 2008. Vol. 358. P. 1991-2002.
2. Харитонова Л.А., Папышева О.В, Катайш Г.А., Юдина Т.М., Богомаз Д.С. Состояние здоровья детей, рожденных от матерей с са-харным диабетом // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2018. Т. 63, № 3. С. 26-31.
3. Гагаев Ч.Г., Костин И.Н., Лебедева М.Г., Погасов А.Г., Эсмурзи-ева З.И., Богданова Г.С. и др. Эхографические критерии оценки вилоч-ковой железы плода и новорожденных детей // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2010. № 5. C. 46-55.
4. Felker R.E., Cartier M.S., Emerson D.S., Brown D.L. Ultrasound of the fetal thymus // J. Ultrasound Med. 1989. Vol. 8. P. 669-673.
5. Zalel Y., Gamzu R., Mashiach S., Achiron R. The development of the fetal thymus: an in utero sonographic evaluation // Prenat. Diagn. 2002. Vol. 22. P. 114-117.
6. Paladini D. How to identify the thymus in the fetus: the thy-box // Ultrasound Obstet. Gynecol. 2011. Vol. 37, N 4. P. 488-492.
7. Chaoui R. et al. The thymic-thoracic ratio in fetal heart defects: a simple way to identify fetuses at high risk for microdeletion 22q11 // Ultrasound Obstet. Gynecol. 2011. Vol. 37, N 4. P. 397-403.
8. Warby A.C. et al. Imaging of fetal thymus in pregnant women with rheumatic diseases // J. Perinat. Med. 2014. Vol. 42, N 5. P. 635-639.
9. De Leon-Luis J., Santolaya J., Gamez F., Pintado P., Perez R., Ortiz-Quintana L. Sonographic thymic measurements in Down syndrome fetuses // Prenat. Diagn. 2011. Vol. 31. P. 841-845.
10. Musilova I., Hornychova H., Kostal M., Jacobsson B., Kacerovsky M. Ultrasound measurement of the transverse diameter of the fetal thymus in pregnancies complicated by the preterm prelabor rupture of membranes // J. Clin. Ultrasound. 2013. Vol. 41. P. 283-289.
11. De Leon-Luis J., Gamez F., Pintado P., Antolin E., Perez R., Ortiz-Quintana L. et al. Sonographic measurements of the thymus in male and female fetuses // J. Ultrasound Med. 2009. Vol. 28. P. 43-48.
12. Borgelt J.M., Mollers M., Falkenberg M.K. et al. Assessment of first-trimester thymus size and correlation with maternal diseases and fetal outcome // Acta Obstet. Gynecol. Scand. 2016. Vol. 95, N 2. P. 210216.
13. Dornemann R., Koch R., Mollmann U. et al. Fetal thymus size in pregnant women with diabetic diseases // J. Perinat. Med.2017. Vol. 45, N 5. P. 595-601.
14. Ghalandarpoor-Attar S.N. et al. Measuring fetal thymus size: a new method for diabetes screening in pregnancy // J. Matern. Fetal Neonatal Med. 2020. Vol. 33, N 7. P. 1157-1161.
15. Edwards A., Springett A., Padfield J., Dorling J., Bugg G., Mansell P. Differences in post-mortem findings after stillbirth in women with and without diabetes // Diabet. Med. 2013. Vol. 30. P. 1219-1224.
16. Desoye G.J., Nolan C. The fetal glucose steal: an underappreciated phenomenon in diabetic pregnancy // Diabetologia. 2016. Vol. 59. P. 1089-1094.