Advanced Glycation End producten (AGEs) bij diabetes mellitus tijdens de zwangerschap en de accumulatie van AGEs bij de neonaten

Door het feit dat de incidentie van diabetes mellitus wereldwijd bij jonge
mensen stijgende is, is er eveneens een toename in het aantal vrouwen in de
fertiele levensfase met DM, en dan met name DM2. Wanneer de zwangerschap
gecompliceerd wordt door DM1, DM2 of GDM, wordt er een verhoogde incidentie van
zwangerschapscomplicaties gezien, zoals een verhoogde incidentie aangeboren
afwijkingen en perinatale complicaties, maar ook maternale complicaties (zoals
pre-eclampsie) komen in verhoogde mate voor. De prevalentie van zowel maternale
als foetale en perinatale morbiditeit en mortaliteit is hoger in
zwangerschappen gecompliceerd door DM2 in vergelijking tot DM1. Zowel bij DM1,
DM2 als GDM kan het aantal complicaties terug gedwongen worden door strikte
metabole instelling. Echter, ondanks deze strikte metabole instelling die de
laatste jaren wordt nagestreefd, zien we nog steeds een verhoogd aantal
complicaties ten opzichte van de gezonde zwangerschap. Hierdoor wordt de
suggestie gewekt dat er andere factoren van invloed zijn op de ontwikkeling van
door de diabetes geinduceerde complicaites. Een belangrijk mechanisme is
mogelijk de verhoogde concentratie van Advanced Glycation Products (AGE's) in
verschillende weefsels, omdat reeds bekend is dat de concentratie van AGE's
verhoogd is bij patienten met DM1, DM2 of GDM. Dit vormt het onderwerp van deze
studie.

Glucose en andere monosacharidenkunnen snel en reversibel reageren met zowel
eiwitten als lipiden. Niet-enzymatische glycosyleringen op vrije N-terminale
aminogroepen en de *-aminogroep van lysineresiduen van eiwitten, als ook op de
aminogroep van serine van fosfatidylserine, leiden tot een snelle reversibele
vorming van Schiff-base en vervolgens tot stabielere Amadori-producten. Op met
name eiwitten met een lange halfwaardetijd kunnen uit Amadoriproducten, door
dehydratie, langzame chemische omleggingen en oxidatie-reductie-reacties,
irreversibel AGE's worden gevormd. De formatie van AGE's is een normaal
fysiologisch proces, waarbij de ophoping van deze stoffen in de weefsels
toeneemt, naarmate men ouder wordt. Echter, tijdens oxidatieve en/of
glycemische stress, ontstaan deze AGE's sneller. Een toename in de ophoping van
AGE's is gezien in chronische ziekten als atherosclerose, nierfalen en diabetes
mellitus. AGEs hopen zich o.a. op in de vaatwand, waar ze celstructuur en
functie kunnen verstoren. AGEs zijn zowel deels verantwoordelijk voor de micro-
en macrocasculaire complicaties van DM. Het achterliggende mechanisme is als
volgt: (1) vorming van 'cross-links' tussen het collageen in de basaal membraan
van de extracellulaire matrix(ECM), wat leidt tot een defnitief veranderde
structuur; en (2) interactie van AGEs met receptoren voor AGEs (RAGE) op
verschillende cellen, waardoor de functie van deze cellen veranderd en een
inflammatoire respons op gang wordt gebracht. Deze respons zorgt dat
verschillende nucleaire transcriptie factoren. zoals NF-*B, in verhoogde mate
aanwezig zijn. Dit zijn o.a. endothelin-1, vascular cell adhesion molecule-1
(VCAM-1), intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), tissue factor en
proinflammatoire cytokines.

Deze toename in ophoping is wellicht niet compatibel met de zwangerschap,
aangezien zij bijdragen aan vasculaire endotheel dysfunctie, hét kenmerk van
pre-eclampsie. Daarnaast deelt pre-eclampsie verschillende risico factoren met
cardiovasculaire ziekte, zoals pre-existente hypertensie, thrombofilie (factor
II of factor V Leiden mutaties), dislipidemie, obesitas, insulineresistentie,
diabetes mellitus, inflammatie, positieve familie-anamnese m.b.t.
myocardinfarct en mogelijk verhoogde accumulatie van AGEs. Dit zorgt ervoor dat
vrouwen met pre-eclampsie in de voorgeschiedenins een verhoogde
cardiovasculaire morbiditeit en mortaliteit kennen. Dus zijn AGEs mogelijk niet
alleen verantwoordelijk voor de ontwikkeling van zwangerschapscomplicaties,
maar mogelijk ook voor vroegtijdige cardiovasculaire schade met mogelijk
cardiovasculaire ziekte in de toekomst als gevolg.
Ook is bekend dat AGEs de placenta passeren. Dit houdt in dat ook de neonaat
gedurende de gehele zwangerschap bloot staat aan deze stoffen. De accumulatie
van AGEs begint dus al tijdens de zwangerschap. Dit wekt de suggestie dat de
AGEs accumulatie bij de moeder weerspiegeld wordt in de accumulatie van AGEs
bij de neonaat. Daardoor zou het goed mogelijk zijn dat neonaten geboren na een
door DM gecompliceerde zwangerschap een verhoogde accumulatie AGEs hebben ten
opzichte van neonaten die geboren zijn na een ongecompliceerde zwangerschap.
Hierdoor zouden zij reeds bij de start van hun leven een verhoogd risico hebben
op cardiovasculaire aandoeningen in de toekomst.

De accumulatie van AGE's in de huid kan zeer eenvoudig en non-invasief worden
bepaald met behulp van de autofluorescentie reader (AFR; patent nummer
PCT/NL99/00607, DiagnOptics BV Groningen, Nederland), een recent geintroduceerd
en gevalideerd apparaat dat de autofluorescentie in de huid meet wat gebasseerd
is op de fluorescentie eigenschappen van de verschillende AGE moleculen. Met
behulp van de AFR werd niet alleen een sterke relatie gevonden met de hierboven
genoemde chronische ziekten, maar ook met inflammatie en oxidatieve stress in
acute coronaire syndromen. Echter zijn AGEs in de weke delen niet exact
identiek aan AGEs in het serum (sAGEs). Zo is bijvoorbeeld de halfwaardetijd
van sAGEs korter en zijn deze minder stabiel dan AGEs in de weke delen. Daarom
wordt de accumulatie van AGEs in deze studie op twee manieren bepaald en wel om
twee redenen. Ten eerste ter validatie van de SAF-bepaling en ten tweede, om
variaties op de korte termijn te detecteren.

De primaire doelen van deze studie zijn het bepalen van de autofluorescentie in
de huid van de onderarm bij de moeder, de autofluorescentie in de huid van het
onderbeen van de neonaat en de concentratie sAGEs bij zwangere vrouwen die
bekend zijn met DM1, DM2 en GDM en de associatie tussen verhoogde AGEs en
maternale en foetale complicaties tijdens de zwangerschap gecompliceerd door
diabetes te onderzoeken. Wij stellen als hypothese dat de accumulatie van AGEs
verhoogd zal zijn in zowel het serum als de huid bij de zwangerschap
gecompliceerd door diabetes mellitus. We verwachten dat vrouwen met GDM een
AGE-accumulatie kennen wat verhoogde is ten opzichte van gezonde zwangere
vrouwen, maar verlaagd is ten opzichte van zwangere vrouwen met DM1 of DM2.
Daarnaast zullen we bepalen of de AGEs accumulatie bij neonaten geboren na een
door DM gecompliceerde zwangerschap verhoogd is ten opzichte van neonaten
geboren na een ongecompliceerde zwangerschap en of de accumualtie van de moeder
gerelateerd is aan de accumulatie van haar kind. Wij stellen hierbij als
hypothese dat de accumulatie AGEs bij neonaten geboren na een door DM
gecompliceerde zwangerschap hoger is dan de accumulatie bij neonaten geboren na
een ongecompliceerde zwangerschap.
Als secundaire hypotheses stellen wij dat (1) de verhoogde accumulatie van AGEs
geassocieerd is met de verhoogde incidentie van maternale en foetale
complicaties tijdens de zwangerschap gecompliceerd door diabetes mellitus, (2)
de inflammatoire respons zal worden bepaald, door in het serum verschillende
inflammatiemarkers te meten, zoals hsCRP, vWF and VCAM-1 en (3) de accumulatie
AGEs van de neonaat is gerelateerd aan de accumulatie AGEs van de moeder.

De aandoening zwangerschapsdiabetes (GDM) behoeft een verdere introductie. GDM
brengt een substantieel verhoogd risico op de ontwikkeling van diabetes
mellitus type 2 met zich mee. Er zijn schattingen dat 9-43% van de vrouwen met
GDM op latere leeftijd DM2 ontwikkelt. Er is bewijs voor de aanname dat bij
vrouwen met GDM reeds voor de zwangerschap sprake is van schade aan de β-cellen
in de pancreas, welke pas duidelijk wordt op het moment dat er tijdens de
zwangerschap insulineresistentie (normaal fysiologisch proces) ontstaat. Dit
heeft mogelijk weer tot gevolg dat de overgebleven, nog functionerende β-cellen
in toenemende mate schade oplopen in het geval van een verhoogde
insulineresistentie. Hierdoor ligt het in de lijn der verwachting dat hogere
pariteit het risico op het ontwikkelen van DM2 verhogen bij vrouwen met GDM in
de voorgeschiedenis. Echter, verschillende studies die hebben gekeken naar de
relatie rol van pariteit het risico op DM2 geven verschillende conclusies.
Aanbevelingen van de "Recommendations of the 5th Workshop-Conference on GDM"
zijn dat vrouwen met GDM 6-12 weken postpartum, 1 jaar na de bevalling en elke
3 jaar daarna een orale glucose tolerantie test (OGTT) te dienen ondergaan met
75 gram glucose. De onderliggende gedachte hiervan is gebasseerd op de potentie
om zo vrouwen met DM2 vroeg te diagnosticeren, maar ook om vrouwen met
verminderder glucose tolerantie te identificeren, zodat de ontwikkeling van DM
kan worden vertraagd of zelfs voorkomen door middel van een veranderde
leefstijl of medicamenteuze therapie. In deze studie zal de OGTT alleen worden
verricht 6-12 weken postpartum in het geval van GDM als onderdeel van de
klinische follow-up.

Primaire doel: Het bepalen van de accumulaite van AGE's in de huid van zwangere
vrouwen met DM1, DM2 of GDM in vergelijking met gezonde zwangere vrouwen en
niet-zwangere vrouwen met DM1 of DM2. De accumulatie AGEs zal eveneens bepaald
worden bij de neonataten van bovenstaande moeders. De accumulatie van AGE's in
de huid zal niet-invasief worden bepaald door middel van de 'skin
autofluorescence reader'.

Secundair(e) doel(en):
1. Het bepalen van de inflammatoire respons door middel van het meten van
verschillende inflammatie markers in het serum van zwangere vrouwen met DM1,
DM2 of GDM. Deze respons zal tweemaal worden bepaald, namelijk voor het eerst
in het derde trimester en voor de tweede maal 6-12 weken postpartum.
2. Bepalen of er een relatie bestaat tussen huid autofluorescentie en de
aanwezigheid of ontwikkeling van verminderde glucose tolerantie of DM2 na de
zwangerschap, door middel van een OGTT 6-12 weken na de bevalling. Daarnaast
zal de relatie tussen de SAF en maternale en foetale zwangerschapscomplicaties
worden onderzocht.
3. Het bepalen van de relatie tussen de accumulatie AGEs bij neonaten en de
accumulatie bij hun moeders.

Design: Observationele studie
Deelnemende centra: Diabetescentra van het Universitair Medisch Centrum
Groningen en het Medisch Centrum Haaglanden, Den Haag.
SAF zal worden bepaald bij zwangere vrouwen met DM1, DM2 of GDM in vergelijking
met gezonde zwangere controles. SAF zal worden bepaald met behulp van de 'skin
autofluorescence reader' (patent nummer PCT/NL99/00607, DiagnOptics BV
Groningen, Nederland) op de ventrale zijde van de onderarm. De SAF bij neonaten
zal bepaald worden op de dorsale zijde van het bovenbeen.
In tabel 1 staat aangegeven wanneer welke groepen een meting zullen ondergaan.
SAF bij niet-zwangere vrouwen met DM1 of DM2 zal viermaal bepaald worden
tijdens een regulier bezoek aan de polikliniek met vergelijkbare intervallen
als in de zwangere groepen. sAGEs zullen tweemaal worden bepaald door het
afnemen van een veneus bloedmonster in een heparine buis (10 ml) op hetzelfde
moment als de laatste 2 SAF bepalingen en tijdens reguliere HbA1c-controle. Het
bloed zal worden afgedraaid, waarna het serum zal worden opgeslagen op een
temperatuur van -80*C tot het moment van analyse. De SAF bepalingen postpartum
vinden plaats nadat de fysiologische status van de zwangerschap geheels is
uitgedoofd en zal worden gecombineerd met de reguliere postpartum controle.
Hierdoor krijgen we inzicht over de invloed van zwangerschap op AGE accumulatie
Vrouwen met GDM zullen 6-12 weken postpartum een OGTT ondergaan, als onderdeel
van de 'standard care'.

Tabel 1.
Schema van SAF metingen bij zwanger vrouwen met diabetes mellitus.
Deelneemsters 10-14e zwangerschapsweek 20-24e zwangerschapsweek
32-36e zwangerschapsweek 6-12 weken postpartum
DM1 x
x
x x
DM2 Indien mogelijk
x
x x
GDM - Indien
mogelijk
x x
Gezonde zwangeren x
x
x x

De SAF meting bij de neonaten zal maximaal 24u postpartum plaatsvinden en 6-12
weken postpartum.

Niet van toepassing