Dynamics of serum and placental products of cytokines, oxytocin and relaxin of women with gestational diabetes mellitus

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Pregnancy and diabetes mellitus (GDM) developed during this period are extremely unfavorable combinations for both the mother and the fetus, leading to severe consequences in the gestational period. GDM significantly increases the frequency of undesirable outcomes of pregnancy and childbirth, and also poses a serious medical and social problem for both the mother and the fetus.

Aims — to study the level of cytokines (TGFβ and IL-1β), oxytocin and relaxin in patients with gestational diabetes mellitus (GDM) in the blood serum and placenta and to show their role in the choice of delivery tactics.

Materials and methods. We examined 230 women who made up 2 groups — the control (with the physiological course of pregnancy, n = 95) and the main (with gestational diabetes, n = 135). All studies were performed in the blood serum and placenta of women of these groups. The content of TGFβ and IL-1β was determined by enzyme-linked immunosorbent assay using the R&D system (USA) and Cytimmune systems (USA) kits, and the level of relaxin and oxytocin was measured using BIOSOURCE (USA) kits.

Results. We studied the production of cytokines and relaxants in the blood serum and placenta of women with GDM is in close relationship, which is confirmed by the revealed correlation dependencies: between relaxin before birth and after they have ended (among themselves, r = 0.79; p < 0.05), as well as oxytocin (among themselves, r = 0.78; p < 0.05) in the same period. After the end of labor, a negative relationship was found in the placenta between relaxin and IL-1β (r = –0.61; p < 0.01).

Conclusions. The ratios of relaxin to oxytocin in blood serum revealed by us can be considered as possible prognostic indicators for choosing the tactics of labor management. The use of identified biochemical markers will allow timely selection of the method of delivery in women with GDM in order to reduce the risk of complications in childbirth and thereby favorably influence perinatal outcomes and reduce the incidence of newborns.

About the authors

Irina I. Krukier

Rostov State Medical University

Author for correspondence.
Email: biochem@rniiap.ru
ORCID iD: 0000-0003-4570-6405
SPIN-code: 4975-1350
Scopus Author ID: 56098706200

PhD in Biology, Leader Research Associate

Russian Federation, 29, Nachitsevanskij, Rostov-on-Don, 344022

Valeriya V. Avrutskaya

Rostov State Medical University

Email: v.avrutskaya@rniiap.ru
ORCID iD: 0000-0001-6399-5007
SPIN-code: 9495-9702

MD, PhD, Associate Professor, Chief Research Associate

Russian Federation, 29, Nachitsevanskij, Rostov-on-Don, 344022

Marina A. Levkovich

Rostov State Medical University

Email: biochem@rniiap.ru
ORCID iD: 0000-0001-8047-7148
SPIN-code: 2964-0480

MD, PhD, Associate Professor, Leader Research Associate

Russian Federation, 29, Nachitsevanskij, Rostov-on-Don, 344022

Armen A. Grigoriants

Stavropol State Medical University

Email: mr.vanhelsink@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9333-2578
SPIN-code: 6945-4464

Assistant

Russian Federation, 310, Mira street, Stavropol, 355017

Yuri A. Petrov

Rostov State Medical University

Email: mr.doktorpetrov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2348-8809
SPIN-code: 1582-0468

MD, PhD, Professor

Russian Federation, 29, Nachitsevanskij, Rostov-on-Don, 344022

Anastasiya A. Nikashina

Rostov State Medical University

Email: Laigash@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8099-9093
SPIN-code: 6693-3430
Scopus Author ID: 36696636000

PhD in Biology, Research Associate

Russian Federation, 29, Nachitsevanskij, Rostov-on-Don, 344022

Alexei L. Chikin

Federal Research Centre the Southern Scientifi c Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: chikin@sfedu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4065-010X
SPIN-code: 3845-9760

PhD in Pharmaceutical Sciences, Chief Research Associate

Russian Federation, 41, Chekhova ave., Rostov-on-Don, 344006

References

  1. Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю., и др. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом: клинические рекомендации / под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова. Вып. 9. // Сахарный диабет. — 2019. — Т. 22. — № 1S1. — C. 1–144. [Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AY, Vikulova OK, Galstyan GR, Kuraeva TL, et al. Standards of specialized diabetes care. Ed. by Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AYu. 9th ed. Diabetes mellitus. 2019;22(1S1):1–144. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.14341/DM221S1.
  2. Боровик Н.В., Потин В.В., Рутенбург Е.Л. Диабетические микрососудистые осложнения (ретинопатия и нефропатия) и беременность // Журнал акушерства и женских болезней. — 2013. — Т. LXII. — № 2. — С. 75–82. [Borovik NV, Potin VV, Rutenburg YeL. Diabetic microvascular complications (retinopathy and nephropathy) and pregnancy. Zhurnal akusherstva i zhenskikh bolezney. 2013;LXII(2):75–82. (In Russ.)]
  3. Сахарный диабет и репродуктивная система / под ред. Дедова И.И., Шестаковой М.В. — М.: Медицинское информационное агентство, 2016. — 176 с. [Dedov II, Shestakova MV, eds. Diabetes mellitus and reproductive system. Moscow: Meditsinskoe informatsionnoe agentstvo; 2016. 176 p. (In Russ)].
  4. Погорелова Т.Н., Линде В.А., Крукиер И.И., Гунько В.О., Друккер Н.А. Молекулярные механизмы регуляции метаболических процессов в плаценте при физиологически протекающей и осложненной беременности. — СПб.: Гиппократ, 2012. — 304 с. [Pogorelova TN, Linde VA, Krukiyer II, Gunko VO, Drukker NA. Molekulyarnyye mekhanizmy regulyatsii metabolicheskikh protsessov v platsente pri fiziologicheski protekayushchey i oslozhnennoy beremennosti. SPb.: Gippokrat; 2012. 304 s. (In Russ.)].
  5. Hadži-Legal M, Markova A, Stefanovic M, Tanturovski M. Combination of Selected Biochemical Markers and Cervical Length in the Prediction of Impending Preterm Delivery in Symptomatic Patients. Clin. Exp. Obstet. Gynecol. 2016;43(1):154–160.
  6. Левкович М.А., Крукиер И.И., Авруцкая В.В., Плахотя Т.Г., Ерджанян Л.Л. Роль про- и противовоспалительных цитокинов в генезе преждевременных родов у беременных с плацентарной недостаточностью // Российский аллергологический журнал. — 2019. — Т. 16. — № 1–2. — С. 81–84. [Levkovich MA, Krukiyer II, Avrutskaya VV, Plakhotya TG, Yerdzhanyan LL. The role of pro- and anti-inflammatory cytokines in the genesis of preterm birth in pregnant women with placental insufficiency. Rossiyskiy allergologicheskiy zhurnal. 2019;16(1–2):81–84. (In Russ.)]
  7. Showalter A, Limaye A, Oyer JL, et al. Cytokines in Immunogenic Cell Death: Applications for Cancer Immunotherapy. Cytokine. 2017;97:123–132. doi: https://doi.org/10.1016/j.cyto.2017.05.024.
  8. Terzidou V, Blanks AM, Kim SH, Thornton S, Bennett PR. Labor and inflammation increase the expression of oxytocin receptor in human amnion. Biol Reprod. 2011;84(3):546–552. doi: https://doi.org/10.1095/biolreprod.110.086785.
  9. Salati JA, Leathersich SJ, Williams MJ, Cuthbert A, Tolosa JE. Prophylactic oxytocin for the third stage of labour to prevent postpartum haemorrhage. Cochrane Database Syst Rev. 2019;29(4):CD001808. doi: https://doi.org/10.1002/14651858.CD001808.pub3.
  10. Chen B, Wen Y, Yu X. Relaxin increases elastase activity and protease inhibitors in smooth muscle cells from the myometrium compared with cells from leiomyomas. Fertil Steril. 2009;91(4):1351–1354. doi: https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2008.03.043.
  11. Sudharshana MKA, Bhandiwada A, Chandan SL, Gowda SL, Sindhusree G. Evaluation of Oxidative Stress and Proinflammatory Cytokines in Gestational Diabetes Mellitus and Their Correlation with Pregnancy Outcome. Indian J Endocrinol Metab. 2018;22(1):79–84. doi: https://doi.org/10.4103/ijem.IJEM_232_16.
  12. Marcantoni E, Dovizio M, O’Gaora P, et al. Dysregulation of gene expression in human fetal endothelial cells from gestational diabetes in response to TGF-β1. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2015;120:103–114. doi: https://doi.org/10.1016/j.prostaglandins.2015.03.004.
  13. Kinnunen K, Piippo N, Loukovaara S, et al. Lysosomal destabilization activates the NLRP3 inflammasome in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). J. Cell. Commun Signal. 2017;11(3):275–279. doi: https://doi.org/10.1007/s12079-017-0396-4.
  14. Dong Y, Watabe H, Cui J, et al. Reduced effects of endothelium-derived hyperpolarizing factor in ocular ciliary arteries from spontaneous hypertensive rats. Exp Eye Res. 2010;90(2):324–329. doi: https://doi.org/10.1016/j.exer.2009.11.009.
  15. Крукиер И.И., Авруцкая В.В., Левкович М.А., и др. Особенности изменения биорегуляторов и органических кислот в сыворотке крови и амниотической жидкости женщин со спонтанными преждевременными родами // Вестник РАМН. — 2018. — Т. 73. — № 6. — С. 361–367. [Krukier II, Avrutskaya VV, Levkovich MA, et al. Peculiarities of Changing Bioregulators and Organic Acids in the Serum of Blood and Amniothic Fluid of Women with Spontaneous Preterm Labor. Vestnik RAMN. 2018;73(6):361–367. (In Russ.)]. doi: https://doi.org/10.15690/vramn1017.
  16. Vodstrcil LA, Shynlova O, Verlander JW, Wlodek ME, Parry LJ. Decreased expression of the rat myometrial relaxcin receptor (RXFP1) in late pregnancy is partially mediated by the presence of the conceptus. Biol Reprod. 2010;83(5):818–824. doi: https://doi.org/10.1095/biolreprod.110.083931.
  17. Galan HL, Marconi AM, Paolini CL, Cheung A, Battaglia FC. The transplacental transport of essential amino acids in uncomplicated human pregnancies. Am J Obstet Gynecol. 2009;200(1):91.e1–91.е7. doi: https://doi.org/10.1016/j.ajog.2008.06.054.
  18. Погорелова Т.Н., Гунько В.О., Никашина А.А., Палиева Н.В., Аллилуев И.А., Ларичкин А.В. Нарушение регуляции редокс-процессов в плаценте при ее дисфункции // Проблемы репродукции. — 2019. — Т. 25. — № 6. — С. 112–118. [Pogorelova TN, Gunko VO, Nikashina AA, et al. Dysregulation of redox processes in the placenta during its dysfunction. Problemy reproduktsii. 2019;25(6):112–118. (In Russ.)]. doi: https://doi.org/10.17116/repro201925061112.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure: 1. Study design

Download (324KB)
Indexing metadata
3. Figure: 2. Dynamics of cytokines, oxytocin and relaxin in blood serum (taken before and after childbirth) in women with gestational diabetes mellitus,% to control - physiological pregnancy

Download (68KB)
Indexing metadata
4. Figure: 3. Dynamics of cytokines, oxytocin and relaxin in the placenta of women with gestational diabetes mellitus,% to control - physiological pregnancy

Download (60KB)
Indexing metadata
5. Рис. 4. Динамика цитокинов, окситоцина и релаксина (в % к контролю - физиологическая беременность) в сыворотке крови (взятой до и после родов) и плаценте женщин с гестационным сахарным диабетом.

Download (95KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 "Paediatrician" Publishers LLC

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».