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Prof. Dr. Gernot Desoye Universitätsklinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, Medizinische Universität Graz
 
Diabetologie 9. September 2009

Diabetes in der Schwangerschaft und seine vielfältigen Folgen

Plazentare Störungen und fetale Konsequenzen

Charakteristika einer diabetischen Schwangerschaft sind zumeist ein höheres Plazentagewicht und eine höhere Wahrscheinlichkeit für vermehrte Ansammlung von Fett im Feten, auch wenn der normalgewichtig ist. Wie zahlreiche Studien belegen, steigt damit das Risiko, später an Diabetes II und anderen Zivilisationserkrankungen wie Bluthochdruck, Metabolischem Syndrom, kardiovaskulären Symptomen etc. zu erkranken.

Anlässlich des 4. Kongresses der Zentraleuropäischen Diabetesgesellschaft, der vom 2. bis 4. Juli 2009 in Salzburg stattfand, führten wir mit Prof. Dr. Gernot Desoye von der Universitätsklinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe der Medizinische Universität Graz das folgende Interview zu den Veränderungen der Plazenta und den Folgen für den Feten durch Diabetes in der Schwangerschaft.

Welche Aufgabe und Funktion kommt der Plazenta in der Schwangerschaft zu?

Desoye: Bedeutende Aufgaben dieses komplexen fetalen Organs sind die Nährstoffversorgung, die Verankerung des Feten im Uterus und die Produktion von Schwangerschaftshormonen. Da die Plazenta die Schnittstelle zwischen Mutter und Fetus darstellt, steht sie sowohl mit dem mütterlichen als auch fetalen Blutkreislauf in Kontakt. Ihre Entwicklung und Funktion wird durch Zytokine, Hormone und Wachstumsfaktoren von Mutter und Kind streng reguliert.

Umgekehrt produziert und sezerniert die Plazenta Faktoren, die ihrerseits in der Mutter die Anpassung und Erhaltung der Schwangerschaft bewirken, sowie Wachstum und Entwicklung des Feten beeinflussen.

Ist der Einfluss bei vorbestehendem Diabetes der Mutter und Gestationsdiabetes unterschiedlich?

Desoye: Der Einfluss eines diabetischen Milieus auf die Plazenta ist abhängig vom Zeitpunkt der Manifestation (Abb. 1) Am Anfang der Schwangerschaft finden wichtige Prozesse für die Plazentaentwicklung und damit für die Kindesentwicklung statt. Durch die ersten Proliferations- und Differenzierungsschritte des Tropholasten in verschiedene trophoblästere Subpopulationen wird einerseits die Verankerung der Plazenta und des Embryo im Uterus (Trophoblastinvasion) gewährleistet und andererseits das eigentliche Wachstum der Plazenta. Da diese Prozesse im ersten Trimester ablaufen, werden diese vor allem durch einen vorbestehenden Diabetes mellitus beeinflusst. Experimentell sind diese Vorgänge jedoch schwer bis gar nicht zugänglich. Schlüsse kann man nur indirekt aus verschiedenen Modellen wie Zelllinien ziehen und versuchen, diese mit klinischen Befunden in Einklang zu bringen und zu interpretieren.

Der Gestationsdiabetes manifestiert sich klinisch erst in der zweiten Schwangerschaftshälfte. Zu diesem Zeitpunkt sind die wichtigsten Differenzierungsprozesse in der Plazenta und vor allem die Trophoblastinvasion bereits abgeschlossen. Daher werden andere Prozesse beeinflusst, wie möglicherweise Transportprozesse, über die man jedoch noch nicht viel weiß, vermutlich auch die Sauerstoffversorgung und eventuell auch die Angiogenese in der Plazenta. Diesbezügliche Hinweise gibt es.

Welche Veränderungen sind in den Stofftransportsystemen zu beobachten?

Desoye: Für den Glukosetransport auf der Ebene der Plazenta gibt es keine negativen Auswirkungen, hier ist die Datenlage klar. Trotz molekularer Veränderungen passiert die Glukose ungehindert die Plazenta, da das Glukosetransportsystem stark entwickelt ist. Das bedeutet, dass für den materno-fetalen Glukose-Flux der Konzentrationsgradient und der Blutfluss entscheidend sind. Vor allem bei Typ-1- Diabetikerinnen ist der Blutfluss reduziert, worin eine gewisse protektive Wirkung bestehen kann.

Lipide und Fettsäuren sind eine komplexe Substanzklasse. Beim Cholesterintransport bzw. den Cholesterintransportern haben wir sowohl beim Gestationsdiabetes als auch Typ-1-Diabetes Veränderungen gefunden. Allerdings scheinen die Cholesterinwerte in der fetalen Zirkulation relativ normal zu sein, Unterschiede gibt es eher in der Zusammensetzung der Lipoproteine. Die Literaturangaben sind diesbezüglich aber widersprüchlich.

Die Fettsäurenkonzentration und die Zusammensetzung der Fettsäuren scheinen in der Fetalzirkulation verändert zu sein, auch beim Gestationsdiabetes. Dies dürfte nach Aussagen der neuesten Literatur aber nicht auf eine Veränderung des materno-fetalen Transports zurückzuführen sein, sondern auf eine Veränderung des Fettsäuremetabolismus im Feten selber – der Fetus reagiert also auf die diabetischen Bedingungen. In diesem Zusammenhang konnte eine aktuelle spanische Publikation zeigen, dass die Veränderungen im arteriellen Schenkel der Nabelschnur und nicht im venösen zu finden sind. Das arterielle Nabelschnurblut kommt vom Feten zur Plazenta. Das bedeutet, die Veränderungen finden nach Passage durch den Feten und damit nicht in jenem Blut statt, das von der Mutter über die Plazenta zum Feten gelangt.

Welche Rolle spielen Insulin und die Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktoren (insulin-like growth factors) IGF1 und IGF2?

Desoye: Insulin und IGFs spielen eine Schlüsselrolle in der Regulation von Wachstum und Entwicklung des Feten und der Plazenta. Während der Schwangerschaft kommt es zu einer zunehmenden Insulinresistenz der Mutter. Um diese zu kompensieren, steigen die Insulinwerte in der mütterlichen Zirkulation an. Ursachen dieser Insulinresistenz sind unter anderem die in der Plazenta produzierten Hormone.

Parallel dazu verändert sich die Expression des Insulin-Rezeptors in der Plazenta mit fortschreitender Schwangerschaft – die Kontrolle über Insulin-abhängige Effekte in der Plazenta geht im Laufe der Gestation von der Mutter zum Feten über.

Übersteigt die Insulinresistenz in der mütterlichen Zirkulation eine gewisse Grenze, schlägt sich dies klinisch als Gestationsdiabetes nieder. Dabei ist einerseits die Plazenta mit einer erhöhten Insulinkonzentration konfrontiert und andererseits führt der Diabetes zum verstärkten materno-fetalen Glukoseflux, wodurch sich die Glukosewerte in der fetalen Zirkulation erhöhen. Diese Hyperglykämie stimuliert das fetale Inselorgan, fetale Hyperinsulinämie ist die Folge und bedeutet erhöhte Insulinwerte in der Fetalzirkulation. Hyperinsulinämie und Hyperglykämie zusammen können vermutlich auch in fetalem Gewebe, vor allem in der Leber – in Hepatozyten konnte das gezeigt werden – die Synthese und Sekretion der IGFs stimulieren. Da IGFs potente Wachstumsfaktoren sind, hat dies Auswirkungen auf die Entwicklung verschiedener fetaler Organe und auch auf Prozesse in der Plazenta.

Welche Auswirkungen hat Diabetes auf den Feten und besteht eine höhere Disposition für spätere Erkrankungen?

Desoye: Charakteristika einer diabetischen Schwangerschaft sind zumeist ein höheres Plazentagewicht und eine höhere Wahrscheinlichkeit für vermehrte Ansammlung von Fett im Feten, auch wenn der normalgewichtig ist.

Wie zahlreiche Studien belegen, steigt damit das Risiko, später an Diabetes II und anderen Zivilisationserkrankungen wie Bluthochdruck Metabolischem Syndrom, kardiovaskulären Symptomen etc. zu erkranken. Bei betroffenen Kindern lassen sich bereits im Alter von zehn Jahren etwas mehr Fettanteil und eine Neigung zu Fettleibigkeit beobachten, vor allem wenn auch ihre Mütter bereits adipös sind. Da der Anteil adipöser Mütter ansteigt, nimmt auch die Wahrscheinlichkeit für Gestationsdiabetes und für jene Erkrankungen zu, die durch diese intrauterine Programmierung entstehen (Abb. 2). Das bedeutet nicht nur individuelles, persönliches Leid, sondern auch eine enorme Belastung für das Gesundheitssystem. Daher werden nun auch von der EU vermehrt Anstrengungen unternommen, diese Prozesse umfangreicher zu untersuchen. So versuchen wir im Rahmen eines EU-Projekts, das ich hier koordiniere, das Auftreten von Gestationsdiabetes bei einer Hochrisikogruppe – adipöse Frauen, die schwanger werden – zu verhindern. Ein Ansatz ist dabei die körperliche Aktivität, eine weitere Möglichkeit die Vitamin D-Interventionen, da Vitamin D die Insulinsensitivität erhöht.

Das Gespräch führte Dr. Friederike Hörandl

Dr. Friederike Hörandl, Ärzte Woche 37 /2009

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