Obezitatea obstetrică este asociată cu hiperbilirubinemia neonatală cu prevalență ridicată la nativ
Abstract
Obezitatea și sarcina pun ficatul sub stres metabolic, dar interacțiunile dintre obezitatea obstetrică și metabolismul bilirubinei nu au fost studiate. Am determinat asocieri între obezitate, nivelurile bilirubinei materne/neonatale și enzima uridinei 5'difosfat-glucuronosiltransferazei 1A1 (UGT1A1) care elimină bilirubina. Ficatele adulte au fost analizate pentru exprimarea, activitatea și clearance-ul bilirubinei UGT1A1 prin modelare farmacocinetică. Apoi, serurile materne și neonatale potrivite (N = 450) au fost testate pentru bilirubina totală și neconjugată. Asocierile dintre obezitate, UGT1A1, hiperbilirubinemie maternă și neonatală au fost determinate statistic prin analiza corelației (testul Pearson), precum și categoriile în grup (ANOVA unidirecțional). Obezitatea morbidă a scăzut nivelul, activitatea și clearance-ul bilirubinei proteinelor hepatice UGT1A1 (P Cuvinte cheie: bilirubină, farmacologie a dezvoltării, glucuronoconjugare, icter
Introducere
Obezitatea este cel mai frecvent sindrom obstetric cu risc crescut și este asociată cu o incidență crescută a complicațiilor sarcinii și neonatale. 1 Impactul obezității asupra complicațiilor sarcinii, independent de cultură și etnie, include efectele de stres ale sarcinii asupra funcțiilor hepatice (de exemplu, diabetul gestațional). Cu toate acestea, inhibarea mediată de obezitate a metabolismului bilirubinei la mamă și la copilul în curs de dezvoltare nu a fost studiată anterior. Enzimele uridinei 5'difosfat-glucuronosiltransferază (UGT) sunt o superfamilie de proteine care sunt responsabile pentru eliminarea substraturilor endogene și exogene prin conjugarea directă a porțiunii mari de zahăr solubil în apă, acidul glucuronic. 2 Aceste enzime se găsesc în țesuturile din tot corpul, cu cele mai mari expresii localizate în ficat, rinichi și intestinul subțire. 3 Enzima UGT1A1 este singura cale de eliminare a metabolismului bilirubinei și nu este activă în ficatul fetal sau la naștere, rezultând niveluri crescute de bilirubină neconjugată (hiperbilirubinemie) la mamă și nou-născut. 4
Deoarece UGT1A1 este în mare parte nefuncțional la ficatul fetal, 5-7 detoxifiere a bilirubinei în timpul sarcinii este efectuată de ficatul și placenta materne. Prin urmare, inhibarea UGT1A1 maternă în timpul sarcinii poate fi periculoasă. Mai mult, chiar și în timpul sarcinilor normale, necomplicate, dezvoltarea imatură a UGT1A1, cuplată cu descompunerea globulelor roșii la naștere, cauzează frecvent bilirubină liberă sistemică ridicată și icter neonatal. 11 Lăsat netratat, acest lucru poate duce la kernicter și afectarea dezvoltării neurologice. 12 Deși prevalența kernicterului este de 2,7 la 100.000 de nașteri vii în America de Nord și Europa, prevalența este de o sută de ori mai mare, la 2,7 la 1.000 de nașteri în țările în curs de dezvoltare. 13 Există, de asemenea, îngrijorare cu privire la efectele hiperbilirubinemiei la nou-născuții prematuri, care sunt mai subtile decât la sugarii la termen, dar potențial la fel de dăunătoare. 14
Subiecte și metode
Interacțiuni între obezitate și nivelurile serice de bilirubină
Obezitatea a fost definită de indicele de masă corporală (IMC) după cum urmează: Subponderalitate = 2. Bilirubina serică neconjugată crescută a fost definită ca bilirubină totală ≥ 0,5 mg/dL, bilirubină directă 25
Serurile materne (colectate la naștere) au fost analizate pentru bilirubina totală și neconjugată de Laboratoarele clinice din Hawai'i LLC (Aiea, Hawai'i, SUA), iar nivelurile bilirubinei serice neonatale corespunzătoare au fost extrase direct din fișele medicale electronice de către Hawai'i Personal biorepozitiv. În plus, informații despre sarcină, travaliu și complicații neonatale, inclusiv diabet zaharat gestațional tip 1 și 2, diabet zaharat tip 1 și 2, restricție de creștere intrauterină, ruptură prematură a membranelor, naștere prematură, travaliu prematur, hipertensiune gestațională, preeclampsie, eclampsie, hemoliza, enzimele hepatice crescute, sindromul scăzut al numărului de trombocite, pancreatita, colecistita, malformația neonatală, mică pentru vârsta gestațională, hiperbilirubinemia neonatală și apneea-bradicardia au fost extrase din dosarele medicale electronice și comparate cu bilirubina și nivelurile de obezitate.
Acest studiu a fost aprobat de Comitetul de revizuire instituțională pentru subiecți umani ai Universității din Hawaii, cu aprobare rapidă utilizând donatori anonimizați, dezidentificați dintr-o arhivă existentă. Acest studiu a fost aprobat în conformitate cu statutele federale ale SUA CFR 46.110 și 21 CFR 56.110 Categoria (5).
Activitatea și expresia UGT1A1 în microsomi hepatici
Rezervele de microzomi hepatici umani au fost folosite pentru a testa ipoteza că proteina și activitatea UGT1A1 umană au variat cu obezitatea în ficatul uman. Țesuturile hepatice nu au fost disponibile din setul original de probe de 450 de femei și copiii lor, astfel încât a fost dobândită o sursă separată de microsomi hepatici (care se realizează prin centrifugarea ficatului la 10.000 xg pentru a extrage și concentra proteinele UGT1A1). Grupuri de adulți cu greutate normală (n = 10), supraponderal (n = 10), obezi (n = 10) și obezi morbid (n = 5) adulți au fost achiziționați de la BD Biosciences (East Rutherford, NJ, SUA). Bazinele conțineau un număr egal de bărbați și femele adulte, cu excepția obezității morbide, în care eșantionul conținea microzomi de la 3 femele și 2 bărbați.
Prezența proteinelor UGT1A1 în microsomi a fost determinată prin western blot, așa cum s-a descris anterior utilizând o electroforeză pe gel de poliacrilamidă de dodecil sulfat de sodiu 10% cu transfer semi-uscat în difluorură de poliviniliden. 7 Pe scurt, detectarea UGT1A1 specifică a fost efectuată cu un anticorp primar de la Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, SUA sc-27415) la diluție 1: 1000, anticorp secundar măgar-anti-capră-biotină (diluare 1: 4000, Jackson Immunoresearch, West Grove, PA, SUA) și detectarea cu streptavidin-biotină-ridiche peroxidază (diluare 1: 3000, GE Healthcare, Piscataway, NJ, SUA) și reactiv chemiluminiscent. Analiza densității de suprafață a filmelor ulterioare a fost efectuată utilizând software-ul Image J (Institutul Național de Sănătate, Bethesda, Maryland, SUA), utilizând o cutie de dimensiuni constante, deplasată manual de-a lungul petei și aplicând scăderea fundalului.
Activitatea biochimică a UGT1A1 către substratul bilirubinei utilizând reactivul etil antranilat a fost realizată spectrofotometric, după cum sa raportat anterior. 26
Modificări de eliminare hepatică a bilirubinei
Metabolismul la scară al bilirubinei a fost investigat pentru a înțelege dacă activitatea microsomală normalizată la greutate va fi afectată de obezitate, indiferent de etnie. Activitățile enzimatice determinate experimental pentru fiecare grup au fost reduse pentru clearance-ul hepatic utilizând un model farmacocinetic, așa cum a fost raportat anterior de grupul nostru, cu excepția faptului că factorul de scalare a puterii 3/4 pentru copii a fost permis. S-a presupus cinetica Michaelis-Menten. Parametrii farmacocinetici standard au fost utilizați cu dimensiuni hepatice de 1500 g, debit hepatic de 1,5 L/min și proteine microsomale per gram de ficat 45 mg/g. Au fost utilizate 27 de valori publicate pentru bilirubină de Km = 5,0 µM și fracția nelegată 0,001. 28, 29 În cele din urmă, clearance-ul hepatic a fost standardizat în funcție de greutate, presupunând 70 kg pentru greutatea normală, 86 kg pentru supraponderal, 101 kg pentru obezi și 132 kg pentru obezi morbid. Greutățile au fost calculate utilizând o înălțime medie de 177 cm, unde fiecare greutate corespundea IMC median de IMC normal (18,5-24,9), supraponderal (25-29,9), obez (30-39,9) și obez morbid (40+).
Analize statistice
Toate analizele statistice au fost efectuate folosind Prism 5.0 (Graph Pad, San Diego, CA, SUA) cu α = 0,05. A fost utilizat testul de normalitate D'Agostino-Pearson Omnibus și, deoarece aceste date îndeplineau condițiile pentru normalitate, s-au efectuat statistici parametrice. Pentru date continue (nivelurile IMC și bilirubină), corelațiile au fost determinate folosind testul Pearson. Pentru datele categorice blocate, ANOVA unidirecțională cu analiza post-hoc a lui Bonferroni a fost utilizată pentru a atribui semnificație categoriilor în comparație cu greutatea normală.