Níveis de nutrientes e da expressão de seus receptores em mulheres com diabetes mellitus gestacional e incontinência urinária específica da gestação - Costa, Sarah Maria Barneze [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Introdução: Durante o período gestacional, o corpo da gestante sofre diversas adaptações endócrinas e metabólicas, desde alterações na sensibilidade à insulina até alterações nos níveis circulantes do hormônio lactogênio placentário e colesterol, à medida que a placenta está em desenvolvimento. O Diabetes Mellitus Gestacional (DMG) é caracterizado por qualquer grau de intolerância a glicose, hiperglicemia e diagnosticado pela primeira vez durante a gestação. Nosso grupo de pesquisa “Diabetes e Gravidez - Clínico e Experimental” (CNPq - Faculdade de Medicina de Botucatu – UNESP) vem estudando, desde 2006, a relação da Incontinência Urinária (IU) associado com o DMG, entretanto esse quadro clínico junto ao estado nutricional materno, papel dos macronutrientes e micronutrientes dietéticos, exames bioquímicos e da expressão de seus receptores em gestantes com DMG e Incontinência Urinária Específica da Gestação (IU-EG) ainda não esta elucidado. O estado nutricional materno adequado é essencial para o desenvolvimento fetal e a ingestão de vitaminas e minerais em quantidades adequadas, de acordo com as DRIs, proporciona à mulher uma gestação saudável, uma vez que as alterações metabólicas como a hiperglicemia levam a alterações na absorção, metabolismo, excreção e biodisponibilidade de nutrientes. A identificação precoce de deficiências nutricionais deve ser aprimorada, pois os estudos são limitados em relação às várias idades gestacionais e paridade. A falta de micronutrientes leva à redução da fertilidade materna, alterações no peso corporal do recém-nascido e resistência insulínica na vida adulta do recém-nascido como descrito na literatura. Além disso, hábitos alimentares errôneos, falha na absorção intestinal, tabagismo e adaptações maternas gestacionais (cardiovasculares, gastrointestinais e renais) afetam ainda mais as deficiências nutricionais maternas. A deficiência de vitamina A é um problema de saúde pública durante o terceiro trimestre de gestação, e seu excesso está associado a defeitos congênitos. Além disso, durante o período gestacional, 30,8% das gestantes no Brasil apresentam deficiência de vitamina C. As quantidades de nutrientes em gestantes com DMG e IU-EG são pouco conhecidas, no momento apenas alguns estudos descreveram essa condição clínica. Além disso, o diagnóstico das deficiências de nutrientes deve ser melhorado, já que os estudos são limitados. Justificativa: Desta forma, o impacto das adaptações hemodinâmicas, cardiovasculares, renais e gastrointestinais em relação aos níveis de nutrientes deve ser considerado durante a gestação. Idealmente, os estudos que investigam o efeito dos micronutrientes no DMG devem medir a ingestão alimentar e os níveis bioquímicos de micronutrientes. Assim, o conhecimento das possíveis alterações promovidas pelo DMG ao nível de nutrientes e da expressão de seus receptores específicos podem fornecer informações para a identificação de biomarcadores para a IU-EG, além de subsidiar a prática clínica com medidas terapêuticas e/ou preventivas por meio da alimentação adequada e/o suplementação nutricional, ampliando os estudos na área. Objetivos: Artigo 1) Avaliamos os padrões de ingestão de alimentos da dieta maternos, medidas antropométricas e múltiplos marcadores bioquímicos em mulheres com DMG e IU-EG, e exploramos se o ambiente anterior ao DMG afeta o desenvolvimento da IU-EG em uma coorte de mulheres grávidas com DMG e IUEG. Artigo 2) Descrever as alterações da expressão gênica e expressão proteica dos receptores/canal (MTF1, RXRA, TRPM6 e TFRC) relacionados a nutrientes, e marcadores de estresse oxidativo (carbonilação de proteínas e peroxidação lipídica) em gestantes com DMG e IU-EG. Métodos: Artigo 1) Este foi um estudo transversal do estudo de coorte “Diamater” realizado em 900 mulheres gestantes. O desenho do estudo incluiu três grupos controle, ou seja, não DMG continente (NG-C), não DMG incontinente (NG-IU) e DMG continente (DMG-C), e um grupo DMG incontinente (DMG-IU) como grupo estudo. As informações dietéticas maternas foram coletadas por um recordatório alimentar de 24-48 horas, uma ferramenta de avaliação da dieta na qual os participantes foram solicitados a recordar todos os alimentos e bebidas que consumiram nas últimas 24 horas e 48 horas (inquérito alimentar). As medidas antropométricas incluíram as circunferências do braço, pulso, cintura, quadril e muscular do braço, e dobra cutânea do tríceps. Às 24 semanas de gestação, com uma amostra de punção venosa em jejum, amostras de sangue atuais para marcadores bioquímicos de hormônios, vitaminas e minerais foram analisadas. O DMG foi diagnosticado por um teste oral de tolerância à glicose a 75g em 24 semanas de gestação, e o “International Consultation on Incontinence Questionnaire - Short Form” (ICIQ-SF) para IU. Urogenital Distress Inventory-Short Form e Incontinence Severity Index (ISI-short form) foram aplicados. Questionários baseados em sintomas de acordo com a International Continence Society foram usados para detectar se o vazamento involuntário de urina começou durante a gravidez para caracterizar IU-EG. Os grupos foram comparados em termos de variáveis numéricas usando ANOVA para amostras independentes seguidas de comparações múltiplas com pós-teste de Bonferroni. Para variáveis categóricas, os grupos foram comparados por meio dos testes qui-quadrado ou exato de Fisher. A análise foi realizada com o software SPSS 21. Artigo 2) Análise da expressão gênica pelo PCR em tempo real (qPCR) dos genes FPGS, MTF1, RXRA, TRPM6, TRAP1 e TFRC e análise da expressão proteica pelo Western Blot dos genes MTF1, RXRA, TRPM6 e TFRC. Os marcadores de estresse oxidativo foram feitos por carbonilação de proteínas e pelos níveis de malondialdeído, utilizando o soro das pacientes gestantes. Resultados: Artigo 1) Das 900 mulheres gestantes com dados completos, 334 desenvolveram DMG (critérios IADPSG, OGTT 24-28 semanas). As gestantes do grupo DMG-IU apresentaram maior peso pré-gestacional, ganho de peso durante a gravidez, IMC durante a gravidez, circunferência do braço, circunferência da cintura, circunferência muscular do braço e dobra cutânea triciptal do que os grupos NG-C e NG-IU, caracterizando um ambiente materno obesogênico. Em relação à ingestão de alimentos dietéticos, foi observado um aumento significativo de aminoácidos aromáticos, aminoácidos ramificados, cromo, fibra alimentar, magnésio e zinco no grupo DMG-IU em comparação com o grupo NG-C. Houve uma diminuição significativa de cálcio, gorduras poliinsaturadas e gorduras saturadas no grupo DMG-IU em comparação com o grupo NG-IU. A vitamina C sérica foi reduzida no grupo DMG-IU em comparação com o grupo NG-IU. Os níveis de insulina foram maiores no grupo DMG-IU em comparação com o grupo NG-IU. Nos níveis hormonais maternos, o hormônio lactogênio placentário foi menor no grupo DMG-IU em comparação com o grupo NG-C. Artigo 2) Um aumento significativo de magnésio, vitamina D e zinco dietético foi observado no DMG-IU em comparação com o grupo controle NG-C. As expressões dos genes RXRA e TRFC foram diminuídas no grupo DMG-IU em comparação com o grupo DMG-C. Não foram encontradas diferenças significativas na expressão gênica de FPGS, MTF1, TRAP1 e TRPM6 em relação ao grupo do estudo e aos demais grupos controle. Além disso, a expressão proteica de TRFC foi diminuída no grupo DMG-IU em comparação com o grupo DMG-C. Não foram encontradas diferenças significativas na expressão proteica de MTF1, RXRA e TRPM6 e os marcadores de estresse oxidativo em relação ao grupo estudo em comparação aos grupos controle. Conclusão: Artigo 1) Este estudo enfatiza a necessidade de uma estratégia abrangente para mulheres DMG com IU-EG em termos de desvio na adaptação materna tendendo à obesidade e deficiências maternas de micronutrientes. Adaptações maternas que tendiam para a obesidade, com ingestão de alimentos dietéticos demonstram uma deficiência materna múltipla de micronutrientes, e aumento significativo de aminoácidos aromáticos, aminoácidos ramificados, cromo, fibra dietética, magnésio e zinco, e diminuição de cálcio, gorduras poliinsaturadas e saturadas gorduras. Houve também níveis hiperinsulinêmicos e níveis mais baixos de hormônio lactogênio associados a baixos níveis de vitamina C. Este estudo também ressalta a necessidade de focar em fatores modificáveis pré-gravidez como uma oportunidade para a prevenção do DMG, aumentando a ingestão de frutas e vegetais folhosos verde-escuros para benefício em mulheres com DMG e IU-EG. Artigo 2: Compreender os processos celulares que regulam a homeostase do ferro, como o TRFC, é essencial para buscar novos tratamentos para doenças como o DMG. Além disso, o achado quanto à expressão do TRFC em gestantes com DMG e IU-EG pode ser utilizado como ferramenta para intervenção nutricional e/ou farmacológica nessa população de gestantes. Assim, a prática da nutrigenômica auxiliará no tratamento de doenças não transmissíveis como o DMG, sendo o futuro da nutrição individualizada para melhor atender os pacientes em suas necessidades e utilizar a terapêutica adequada.

Introduction: During the gestational period, the pregnant body undergoes various endocrine and metabolic adaptations, from changes in insulin sensitivity to changes in the circulating levels of placental lactogenic hormone and cholesterol, as the placenta develops. Gestational Diabetes Mellitus (GDM) is characterized by any degree of intolerance to glucose, and hyperglycemia and is diagnosed for the first time during pregnancy. Our research group "Diabetes and Pregnancy - Clinical and Experimental" (CNPq – Botucatu Medical School - UNESP) has been studying, since 2006, the relationship of Urinary Incontinence (UI) associated with GDM, meanwhile this clinical together with state maternal nutrition, the role of dietary macronutrients and micronutrients, biochemical tests and the expression of their receptors in pregnant women with GDM and Specific Urinary Incontinence of Gestation (PSUI) is still not elucidated. Adequate maternal nutritional status is essential for fetal development and the intake of vitamins and minerals in adequate amounts, according to the DRIs, provides women with a healthy pregnancy, since metabolic changes such as hyperglycemia lead to changes in absorption, metabolism, excretion and bioavailability of nutrients. Early identification of nutritional deficiencies should be improved, as studies are limited to different gestational ages and parity. The lack of micronutrients leads to reduced maternal fertility, changes in the newborn's body weight, and insulin resistance in the newborn's adult life, as described in the literature. In addition, erroneous eating habits, failure in intestinal absorption, smoking, and maternal gestational adaptations (cardiovascular, gastrointestinal, and renal) further affect maternal nutritional deficiencies. Vitamin A deficiency is a public health problem during the third trimester of pregnancy, and its excess is associated with birth defects. In addition, during the gestational period, 30.8% of pregnant women in Brazil have vitamin C deficiency. The amounts of nutrients in pregnant women with GDM and PSUI are little known, at the moment only a few studies have described this clinical condition. Furthermore, the diagnosis of nutrient deficiencies should be improved, as studies are limited. Justification: Thus, the impact of hemodynamic, cardiovascular, renal, and gastrointestinal adaptations about nutrient levels should be considered during pregnancy. Ideally, studies investigating the effect of micronutrients on GDM should measure dietary intake and biochemical levels of micronutrients. Thus, knowledge of the possible alterations promoted by GDM in terms of nutrients and the expression of its specific receptors can provide information for the identification of biomarkers for PSUI, in addition to subsidizing clinical practice with therapeutic and/or preventive measures through adequate food and/or nutritional supplementation, expanding studies in the area. Aims: 1) We assessed maternal dietary food intake patterns, anthropometric measures, and multiple biochemical markers in GDM women with PSUI and we explored whether antedating GDM environment affects the PSUI development in a cohort of pregnant women with GDM and PSUI. 2) Describe changes in gene expression and protein expression of receptors/channels (MTF1, RXRA, TRPM6, and TFRC) related to nutrients, and markers of oxidative stress (protein carbonylation and lipid peroxidation) in pregnant women with GDM and PSUI. Methods: 1) This was a cross-sectional study of the “Diamater” cohort study conducted on 900 pregnant women. The study design included three control groups, i.e. non-GDM continent (non-GDM-C), non-GDM incontinent (non-GDM-PSUI) and GDM continent (GDM-C), and a GDM incontinent group (GDM-PSUI) as group study. Anthropometric measurements included arm, wrist, waist, hip, and arm muscle circumferences, and triceps skinfolds. At 24 weeks of gestation, with a fasting venipuncture sample, current blood samples for biochemical markers of hormones, vitamins, and minerals were analyzed. GDM was diagnosed by an oral glucose tolerance test at 75g at 24 weeks of gestation, and the “International Consultation on Incontinence Questionnaire - Short Form” (ICIQ-SF) for UI. Urogenital Distress Inventory-Short Form and Incontinence Severity Index (ISI-short form) were applied. Symptom-based questionnaires according to International Continence Society were used to detect if the involuntary leakage of urine started during pregnancy to characterize PSUI. The groups were compared in terms of numerical variables using ANOVA for independent samples followed by multiple comparisons with Bonferroni correction. For categorical variables, the groups were compared using Chi-square or Fisher's exact tests. Analysis was performed with SPSS 21 software. 2) Analysis of gene expression by real-time PCR (q-PCR) of FPGS, MTF1, RXRA, TRPM6, TRAP1, and TFRC genes and analysis of protein expression by the Western Blot of genes MTF1, RXRA, TRPM6, and TFRC. Oxidative stress markers were made by protein carbonylation and malondialdehyde levels using patients' serum. Results: 1) Of the 900 pregnat women with complete data, 334 developed GDM (IADPSG criteria, OGTT 24-28 weeks). Pregnant women in the GDM-PSUI group had higher pre-gestational weight, weight gain during pregnancy, BMI during pregnancy, arm circumference, waist circumference, arm muscle circumference, and triceps skinfold than the non-GDM-C and non-GDM-PSUI groups, characterizing an obesogenic maternal environment. Regarding dietary food intake, a significant increase in aromatic amino acids, branched amino acids, chromium, dietary fiber, magnesium, and zinc was observed in GDM-PSUI group compared to the non-GDMC group. There was a significant decrease in calcium, polyunsaturated fats, and saturated fats in the GDM-PSUI group compared to the non-GDM-PSUI group. Serum vitamin C was reduced in the GDM-PSUI group compared to the non-GDMPSUI group. The insulin levels were higher in GDM-PSUI group compared to the non-GDM-PSUI group. In maternal hormone levels, the placental lactogen hormone was lower in the GDM-PSUI group compared to the non-GDM-C group. 2) A significant increase in magnesium, vitamin D and zinc dietary was observed in the GDM-PSUI compared to the non-GDM-C control group. RXRA and TRFC gene expressions were decreased in the GDM-PSUI group compared to the GDM-C group. No significant differences were found in the gene expression of FPGS, MTF1, TRAP1 and TRPM6 in relation to the study group and the other control groups. Furthermore, TRFC protein expression was decreased in the GDM-PSUI group compared to the GDM-C group. No significant differences were found in the protein expression of MTF1, RXRA, and TRPM6, and oxidative stress markers in relation to the study group compared to the control groups. Conclusion: 1) This study emphasizes the necessity for a comprehensive strategy for GDM women with PSUI in terms of deviation in maternal adaptation trending toward to obesity and maternal micronutrientes deficiencies. In this cohort of women at GDM diagnosis, the maternal environment in GDM women with PSUI demonstrated deviation in maternal adaptations which were trending toward obesity, with dietary food intake demonstrate a multiple maternal micronutrient deficiencies significant increase in aromatic amino acids, branched amino acids, chromium, dietary fiber, magnesium, and zinc and decrease in decrease in calcium, polyunsaturated fats, and saturated fats. There were also hyperinsulinemic levels and lower levels of lactogen hormone associated with low levels of vitamin C. This study also underscores the need to focus on modifiable factors pre-pregnancy as an opportunity for GDM prevention, increasing dietary intake of fruits and dark green leafy vegetables as beneficial in women with GDM and PSUI. 2) To understand the cellular processes that regulate iron homeostasis, such as TRFC, is essential to seek new treatments for diseases such as GDM. In addition, the finding regarding the expression of TRFC in pregnant women with GDM-PSUI can be used as a tool for nutritional and/or pharmacological intervention in this population of pregnant women. Thus, the practice of nutrigenomics will help in the treatment of non-communicable diseases such as GDM, being the future of individualized nutrition to better serve patients in their needs and use the appropriate therapy.
Nutrient levels and the expression of their receptors in women with gestational diabetes mellitus and pregnancy specific urinary incontinence
Keywords: Diabetes gestacional; Gestational diabetes; Incontinência urinária; Minerais; Vitaminas; Expressão gênica; Estresse oxidativo; Urinary incontinence; Minerals; Vitamins; Gene expression; Oxidative stress