2226-5988 2686-6749 Клиническая и экспериментальная морфология Clinical and Experimental Morphology ООО "Группа МДВ" 10.31088/CEM2024.13.2.5-13 Влияние общих патогенетических механизмов преэклампсии и гестационного сахарного диабета на их клинические проявления и строение плаценты Impact of common pathogenetic mechanisms of preeclampsia and gestational diabetes mellitus on their clinical features and placental pathology Шамаракова Марина Викторовна Шамаракова Марина Викторовна Shamarakova Marina V. mshamarakova@yandex.ru 0000-0002-0972-4350 Низяева Наталья Викторовна Низяева Наталья Викторовна Nizyaeva Natalia V. cem.journal@mail.ru 0000-0001-5592-5690 Зайратьянц Георгий Олегович Зайратьянц Георгий Олегович Zayratyants Georgy O. cem.journal@mail.ru 0000-0002-9265-5017 Болтовская Марина Николаевна Болтовская Марина Николаевна Boltovskaya Marina N. cem.journal@mail.ru 0000-0002-9751-2066 Артемьева Ксения Александровна Артемьева Ксения Александровна Artemeva Ksenia A. cem.journal@mail.ru 0000-0002-1014-752X Аксенова Марина Геннадьевна Аксенова Марина Геннадьевна Aksenova Marina G. cem.journal@mail.ru 0000-0001-9215-6210 Бочков Вячеслав Витальевич Бочков Вячеслав Витальевич Bochkov Vyacheslav V. cem.journal@mail.ru 0009-0005-0329-2277 Доброхотова Юлия Эдуардовна Доброхотова Юлия Эдуардовна Dobrochotova Yulia E. cem.journal@mail.ru 0000-0001-6571-3448 Михалева Людмила Михайловна Михалева Людмила Михайловна Mikhaleva Liudmila M. cem.journal@mail.ru 0000-0003-2052-914X ГБУЗ Городская клиническая больница имени С.С. Юдина Департамента здравоохранения города Москвы, Москва, Россия S.S. Yudin City Clinical Hospital, Moscow, Russia Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского», Москва, Россия Avtsyn Research Institute of Human Morphology of FSBSI “Petrovsky National Research Center of Surgery”, Moscow, Russia Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского», Москва, Россия Avtsyn Research Institute of Human Morphology of FSBSI “Petrovsky National Research Centre of Surgery”, Moscow, Russia ФГАОУ ВО Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России, Москва, Россия Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia 24 06 2024 13 2 5 13 26 02 2024 01 04 2024 11 03 2024

Преэклампсия (ПЭ) и гестационный сахарный диабет (ГСД) нередко сочетаются. Каждое из этих заболеваний представляет собой акушерское осложнение, негативно влияющее на перинатальные исходы матери и новорожденного. Инициирующим фактором развития ПЭ является ишемия плаценты, в ответ на которую у беременной женщины возникают эндотелиальная дисфункция, окислительный стресс и воспаление, обусловливающие симптомы ПЭ. Гипергликемия и инсулинорезистентность, сопровождающие ГСД, способствуют развитию ишемии плаценты и усиливают эндотелиальную дисфункцию, окислительный стресс и воспаление, отягощая таким образом состояние женщины. Нарушение строения ворсинчатого дерева ведет к ишемии плаценты, способной инициировать ПЭ. Гипергликемия, сопровождающая ГСД, препятствует соответствующему развитию ворсинчатого дерева, что может вызывать плацентарную ишемию. Данный обзор литературы рассматривает сочетание патогенетических механизмов ПЭ и ГСД, лежащих в основе их клинических проявлений и строения плаценты.

Preeclampsia (PE) and gestational diabetes mellitus (GDM) are frequently combined, both diseases causing common pregnancy complications and adverse perinatal outcomes for a mother and newborn. Placental ischemia is the initial factor of PE development followed by endothelial dysfunction, oxidative stress, and inflammation, which determine PE symptoms. Hyperglycemia and insulin resistance accompanying GDM contribute to placental ischemia and increase PE symptoms, thereby exacerbating maternal health. Abnormal development causes placental malperfusion and leads to preeclampsia. Hyperglycemia accompanying GDM prevents the appropriate evolution of villi, which can trigger placental ischemia. This review describes the pathogenesis of PE and GDM and focuses on their clinical features and placental pathology.

 Ключевые слова беременность гестационный сахарный диабет эндотелиальная дисфункция плацента преэклампсия Keywords pregnancy gestational diabetes mellitus endothelial dysfunction placenta preeclampsia Работа выполнена в рамках государственного бюджетного финансирования. The study was carried out within the framework of state budget funding. Беттихер О.А., Зазерская И.Е., Попова П.В., Васильева Е.Ю., Барт В.А. Характеристика преэклампсии у беременных с гестационным диабетом. Журнал акушерства и женских болезней. 2019;68(5):19–36. DOI: 10.17816/JOWD68519-36. Bettikher OA, Zazerskaya IE, Popova PV, Vasilyeva EY, Bart VA. Preeclampsia features in pregnancy with gestational diabetes mellitus. Journal of Obstetrics and Women’s Diseases. 2019;68(5):19–36 (In Russ). DOI: 10.17816/JOWD68519-36. Hypertension in pregnancy. Report of the American College of Obstetricians and Gynecologists’ task force on hypertension in pregnancy. Obstet Gynecol. 2013;122(5):1122–31. DOI: 10.1097/01.AOG.0000437382.03963.88. McIntyre HD, Catalano P, Zhang C, Desoye G, Mathiesen ER, Damm P. Gestational diabetes mellitus. Nat Rev Dis Primers. 2019;5(1):47. DOI: 10.1038/s41572-019-0098-8. Aneman I, Pienaar D, Suvakov S, Simic TP, Garovic VD, McClements L. Mechanisms of key innate immune cells in early- and late-onset preeclampsia. Front Immunol. 2020;11:1864. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01864. Phipps EA, Thadhani R, Benzing T, Karumanchi SA. Pre‑eclampsia: pathogenesis, novel diagnostics and therapies. Nat Rev Nephrol. 2019;15(5):275–89. DOI: 10.1038/s41581-019-0119-6. Erratum in: Nat Rev Nephrol. 2019;15(6):386. Brosens I, Puttemans P, Benagiano G. Placental bed research: I. The placental bed: from spiral arteries remodeling to the great obstetrical syndromes. Am J Obstet Gynecol. 2019;221(5):437–56. DOI: 10.1016/j.ajog.2019.05.044. Redman CW, Sargent IL, Staff AC. IFPA senior award lecture: making sense of pre‑eclampsia – two placental causes of preeclampsia? Placenta. 2014;35 Suppl:S20–5. DOI: 10.1016/j.placenta.2013.12.008. Meyer N, Zenclussen AС. Immune cells in the uterine remodeling: are they the target of endocrine disrupting chemicals? Front Immunol. 2020;11:246. DOI: 10.3389/fimmu.2020.00246. Burton GJ, Cindrova-Davies T, Yung HW, Jauniaux E. Hypoxia and reproduction health: oxygen and development of the human placenta. Reproduction. 2021;161(1):F53–65. DOI: 10.1530/REP-20-0153. Jung E, Romero R, Yeo L, Gomez-Lopez N, Chaemsaithong P, Jao‑visidha A et al. The etiology of preeclampsia. Am J Obstet Gynecol. 2022;226(2S):S844–66. DOI: 10.1016/j.ajog.2021.11.1356. Serov AS, Salafia CM, Brownbill P, Grebenkov DS, Filoche M. Optimal villi density for maximal oxygen uptake in the human placenta. J Theor Biol. 2015;364:383–96. DOI: 10.1016/j.jtbi.2014.09.022. Almog B, Shehata F, Aljabri S, Levin I, Shalom‑Paz E, Shrim A. Placenta weight percentile curves for singleton and twins deliveries. Placenta. 2011;32(1):58–62. DOI: 10.1016/j.placenta.2010.10.008. Schneider H. Oxygenation of the placental‑fetal unit in humans. Respir Physiol Neurobiol. 2011;178(1):51–8. DOI: 10.1016/j.resp.2011.05.009. Sturtzel C. Endothelial cells. Adv Exp Med Biol. 2017;1003:71–91. DOI: 10.1007/978-3-319-57613-8_4. Incalza MA, D’Oria R, Natalicchio A, Perrini S, Laviola L, Georgino F. Oxidative stress and reactive oxygen species in endothelial dysfunction associated with cardiovascular and metabolic diseases. Vascul Pharmacol. 2018;100:1–19. DOI: 10.1016/j.vph.2017.05.005. Гончаров Н.П. Оксид азота (NO): физиология и метаболизм (лекция). Андрология и генитальная хирургия. 2020;21(3):75–79. DOI: 10.1765/2070-9781-2020-21-3-75-79. Goncharov NP. Nitric oxide (NO): physiology and metabolism (lecture). Andrologiya i genital’naya khirurgiya = Andrology and Genital Surgery. 2020;21(3):75–79 (In Russ.). DOI: 10.1765/2070-9781-2020-21-3-75-79. Gimbrone MA Jr, Garcia-Cardeña G. Endothelial cell dysfunction and the pathobiology of atherosclerosis. Circ Res. 2016;118(4):620–36. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.115.306301. Poston L, Igosheva N, Mistry HD, Seed PT, Shennan AH, Rana S et al. Role of oxidative stress and antioxidant supplementation in pregnancy disorders. Am J Clin Nutr. 2011;94(6 Suppl):1980S–5S. DOI: 10.3945/ajcn.110.001156. Guerby P, Tasta O, Swiader A, Pont F, Bujold E, Parant O et al. Role of oxidative stress in the dysfunction of the placental endothelial nitric oxide synthase in preeclampsia. Redox Biol. 2021;40:101861. DOI: 10.1016/j.redox.2021.101861. Rana S, Lemoine E, Granger JP, Karumanchi SA. Preeclampsia: pathophysiology, challenges, and perspectives. Circ Res. 2019;124(7):1094–112. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.118.313276. Erratum in: Circ Res. 2020;126(1):e8. Sánchez‑Aranguren LC, Prada CE, Riaño‑Medina CE, Lopez M. Endothelial dysfunction and preeclampsia: role of oxidative stress. Front Physiol. 2014;5:372. DOI: 10.3389/fphys.2014.00372. Gaynor LM, Colucci F. Uterine natural killer cells: functional distinctions and influence on pregnancy in humans and mice. Front Immunol. 2017;8:467. DOI: 10.3389/fimmu.2017.00467. Harmon AC, Cornelius DC, Amaral LM, Faulkner JL, Cunningham MW Jr, Wallace K et al. The role of inflammation in the pathology of preeclampsia. Clin Sci (Lond). 2016;130(6):409–19. DOI: 10.1042/CS20150702. Cornelius DC. Preeclampsia: from inflammation to immunoregulation. Clin Med Insights Blood Disord. 2018;11:1179545X17752325. DOI: 10.1177/1179545X17752325. Zhou CC, Irani RA, Dai Y, Blackwell SC, Hicks MJ, Ramin SM et al. Autoantibody‑mediated IL‑6‑dependent endothelin‑1 elevation underlies pathogenesis in a mouse model of pre‑eclampsia. J Immunol. 2011;186(10):6024–34. DOI: 10.4049/jimmunol.1004026. Chang X, Yao J, He Q, Liu M, Duan T, Wang K. Exosomes from women with preeclampsia induced vascular dysfunction by delivering sFlt (soluble fms‑like tyrosine kinase)‑1 and sEng (soluble endoglin) to endothelial cells. Hypertension. 2018;72(6):1381–90. DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.118.11706. Herse F, LaMarca B. Angiotensin II type 1 receptor autoantibody (AT1‑AA)‑mediated pregnancy hypertension. Am J Reprod Immunol. 2013;69(4):413–8. DOI: 10.1111/aji.12072. Plows JF, Stanley JL, Baker PN, Reynolds CM, Vickers MH. The pathophysiology of gestational diabetes mellitus. Int J Mol Sci. 2018;19(11):3342. DOI: 10.3390/ijms19113342. Knapp M, Tu X, Wu R. Vascular endothelial dysfunction, a major mediator in diabetic cardiomyopathy. Acta Pharmacol Sin. 2019;40(1):1–8. DOI: 10.1038/s41401-018-0042-6. Clyne AM. Endothelial response to glucose: dysfunction, metabolism, and transport. Biochem Soc Trans. 2021;49(1):313–25. DOI: 10.1042/BST20200611. Zhu C, Yang H, Geng Q, Ma Q, Long Y, Zhou C et al. Association of oxidative stress biomarkers with gestational diabetes mellitus in pregnant women: a case‑control study. PLoS One. 2015;10:e0126490. DOI: 10.1371/journal.pone.0126490. Nguyen‑Ngo C, Jayabalan N, Salomon C, Lappas M. Molecular pathways disrupted by gestational diabetes mellitus. J Mol Endocrinol. 2019;63(3):R51–72. DOI: 10.1530/JME-18-0274. Ormazabal V, Nair S, Elfeky O, Aguayo C, Salomon C, Zuñiga FA. Association between insulin resistance and the development of cardiovascular disease. Cardiovasc Diabetol. 2018;17(1):122. DOI: 10.1186/s12933-018-0762-4. Lopez‑Jaramillo P, Barajas J, Rueda‑Quijano SM, Lopez‑Lopez C, Felix C. Obesity and preeclampsia: common pathophysiological mechanisms. Front Physiol. 2018;9:1838. DOI: 10.3389/fphys.2018.01838. Palei AC, Spradley FT, Granger JP. Euglycemic hyperinsulinemia increases blood pressure in pregnant rats independent of placental angiogenic and inflammatory factors. Am J Hypertens. 2013;26(12):1445–51. DOI: 10.1093/ajh/hpt137. Burton GJ, Redman CW, Roberts JM, Moffett A. Preeclampsia: pathophysiology and clinical implications. BMJ. 2019;366:I2381. DOI: 10.1136/bmj.l2381. Cvitic S, Desoye G, Hiden U. Glucose, insulin, and oxygen interplay in placental hypervascularisation in diabetes mellitus. Biomed Res Int. 2014;2014:145846. DOI: 10.1155/2014/145846. Staff AC. The two‑stage placental model of preeclampsia: an update. J Reprod Immunol. 2019;134‑135:1–10. DOI: 10.1016/j.jri.2019.07.004. Saleh L, Verdonk K, Visser W, van den Meiracker AH, Danser AH. The emerging role of endothelin‑1 in the pathogenesis of pre‑eclampsia. Ther Adv Cardiovasc Dis. 2016;10(5):282–93. DOI: 10.1177/1753944715624853. Ferreira AJ, Santos RA, Bradford CN, Mecca AP, Sumners C, Katovich MJ et al. Therapeutic implications of the vasoprotective axis of the renin‑angiotensin system in cardiovascular diseases. Hypertension. 2010;55(2):207–13. DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.140145. Moghaddas Sani H, Zununi Vahed S, Ardalan M. Preeclampsia: a close look at renal dysfunction. Biomed Pharmacother. 2019;109:408–16. DOI: 10.1016/j.biopha.2018.10.082. Kazmi RS, Cooper AJ, Lwaleed BA. Platelet function in pre‑eclampsia. Semin Thromb Hemost. 2011;37(2):131–6. DOI: 10.1055/s-0030-1270339. Scott RP, Quaggin SE. The cell biology of renal filtration. J Cell Biol. 2015;209(2):199–210. DOI: 10.1083/jcb.201410017. Papadopoulou‑Marketou N, Chrousos GP, Kanaka‑Gantenbein C. Diabetic nephropathy in type 1 diabetes: a review of early natural history, pathogenesis, and diagnosis. Diabetes Metab Res Rev. 2017;33(2):e2841. DOI: 10.1002/dmrr.2841. Leslie MS, Briggs LA. Preeclampsia and the risk of future vascular disease and mortality: a review. J Midwifery Womens Health. 2016;61(3):315–24. DOI: 10.1111/jmwh.12469. Yu Y, Arah OA, Liew Z, Cnattingius S, Olsen J, Sørensen HT et al. Maternal diabetes during pregnancy and early onset of cardiovascular disease in offspring: population based cohort study with 40 years of follow‑up. BMJ. 2019;367:I6398. DOI: 10.1136/bmj.I6398. Bendix I, Miller SL, Winterhager E. Editorial: causes and consequences of intrauterine growth restriction. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:205. DOI: 10.3389/fendo.2020.00205. Sun C, Groom KM, Oyston C, Chamley LW, Clark AR, James JL. The placenta in fetal growth restriction: what is going wrong? Placenta. 2020;96:10–8. DOI: 10.1016/j.placenta.2020.05.003. Воронова О.В., Милованов А.П., Михалева Л.М. Интеграционный подход в исследовании сосудов плаценты при преэклампсии. Клиническая и экспериментальная морфология. 2022;11(3):30–44. DOI: 10.31088/CEM2022.11.3.30-44. Voronova OV, Milovanov AP, Mikhaleva LM. Integration approach to study placental vessels in preeclampsia. Clinical and experimental morphology. 2022;11(3):30–44 (In Russ.). DOI: 10.31088/CEM2022.11.3.30-44. Ehlers E, Talton OO, Schust DJ, Schulz LC. Placental structural abnormalities in gestational diabetes and when they develop: a scoping review. Placenta. 2021;116:58–66. DOI: 10.1016/j.placenta.2021.04.005. Berceanu C, Tetileanu AV, Ofiţeru AM, Bratila E, Mehedinţu C, Voicu NL et al. Morphological and ultrasound findings in the placenta of diabetic pregnancy. Rom J Morphol Embryol. 2018;59(1):175–86. PMID: 29940626. Szewczyk G, Pyzlak M, Klimkiewicz J, Smiertka W, Miedzińska-Maciejewska M, Szukiewicz D. Mast cells and histamine: do they influence placental vascular network and development in preeclampsia? Mediators Inflamm. 2012;2012:307189. DOI: 10.1155/2012/307189. Taricco E, Radaelli T, Rossi G, Nobile de Santis MS, Bulfaman-te GP, Avagliano L et al. Effects of gestational diabetes on fetal oxygen and glucose levels in vivo. BJOG. 2009;116(13):1729–35. DOI: 10.1111/j.1471-0528.2009.02341.x. Altshuler G. Chorangiosis. An important placental sign of neonatal morbidity and mortality. Arch Pathol Lab Med. 1984;108(1):71–4. PMID: 6546343. Thunbo MØ, Sinding M, Bogaard P, Korsager AS, Frøkjær JB, Østergaard LR et al. Postpartum placental CT angiography in normal pregnancies and in those complicated by diabetes mellitus. Placenta. 2018;69:20–5. DOI: 10.1016/j.placenta.2018.06.309.