Prevention of diabetes mellitus with special focus on pregnant women at high risk for gestational diabetes mellitus and their offspring

Aufgrund zunehmender Adipositasprävalenz nimmt auch die Zahl der Erkrankungen an Glukosestoffwechselstörungen wie Diabetes mellitus oder Gestationsdiabetes in der Schwangerschaft stetig zu. In der Schwangerschaft betreffen erhöhte Glukosewerte nicht nur die Mutter, sondern auch den Fetus, können aber auch für spätere metabolische oder vaskuläre Komplikationen beim Nachkommen durch intergenerationelle Effekte verantwortlich sein. In der frühen Schwangerschaft wurde bei Frauen mit Adipositas eine sehr hohe GDM Prävalenz von 23% berichtet und bei sehr vielen dieser Frauen wurden Merkmale des metabolischen Syndroms beobachtet. Daher scheint es gerade bei Adipositas sinnvoll bereits in der frühen Schwangerschaft mit Präventionsmaßnahmen zur Verhinderung der Entstehung eines GDM zu beginnen. Im Rahmen der DALI (Vitamin D und Lebensstil-Intervention in der Schwangerschaft zur Verhinderung von GDM) Studie wurden deshalb 3 Interventionsgruppen (gesunde Ernährung, körperliche Aktivität, gesunde Ernährung und körperliche Aktivität kombiniert) im Vergleich zu Routinebehandlung untersucht. Es konnte kein Unterschied zwischen den Interventionsgruppen und der Routinebehandlung in Bezug auf Nüchternglukosewerte und HOMA IR, aber auch Geburtsgewicht oder LGA und SGA Geburten festgestellt werden, wobei in der kombinierten HE&PA Gruppe sehr wohl deutlich niedrigere Gewichtszunahme in der Schwangerschaft festgestellt werden konnten. Dennoch wurden in dieser Gruppe positive Effekte auf das Neugeborene mit geringerer fetaler Adipositas entdeckt. Dies stand jedoch nicht mit niedrigerer Gewichtszunahme in der Schwangerschaft in Zusammenhang, sondern wurde durch eine Reduktion der bewegungsarmen Lebensweise mediiert. In der HE Gruppe wurde unerwarteter Weise signifikant erhöhte Nüchternglukose entdeckt. Diese war mit erhöhten freien Fettsäuren und Ketonkörpern assoziiert, welche wiederum mit geringerer Gewichtszunahme und geringer Nahrungsaufnahme und kohlenhydratärmerer Ernährung in Zusammenhang stand. Zudem waren auch die freien Fettsäuren im fetalen Nabelschnurblut deutlich erhöht. Dadurch wurde vermutlich das eigentliche Ziel der GDM Prävention durch erhöhte Lipolyse und dadurch erhöhten Blutzuckerwerten verhindert. Weitere Untersuchungen sind hier jedoch erforderlich, um zu klären welchen Einfluss kohlenhydratarme Ernährung in der Schwangerschaft auf den maternalen und fetalen Glukose- und Lipidstoffwechsel hat. Da bei Frauen mit GDM erhöhtes Risiko für die Entwicklung eines T2DM bekannt ist, sind nach der Schwangerschaft Präventionsmaßnahmen zu empfehlen, die neben Lebensstilveränderungen auch das Stillen miteinbeziehen. Gerade bei Adipositas sind geringere Stillraten bekannt und auch ein gestörter Zuckerstoffwechsel soll mit einer geringeren Stillrate in Zusammenhang stehen. Daher untersuchten wir den Zusammenhang von Stillen und Prolaktinwerten mit der Insulinsekretionsfähigkeit bei adipösen und normalgewichtigen Frauen. Interessanterweise wurde bei stillenden Frauen eine niedrigere Insulinsekretion beobachtet, welche nicht mit Adipositas assoziiert war. Demnach steht die Fähigkeit zu Stillen mit der Adaption der Insulinsekretion in Zusammenhang und könnte bei Frauen mit einer hohen Betazellplastizität eine höhere Stillrate erklären. Zudem scheint auch die höhere Adaptionsfähigkeit der Betazellen mit einem niedrigeren Risiko für GDM in Zusammenhang zu stehen und dadurch auch vermutlich mit einem geringeren Risiko einen T2DM im späteren Leben zu entwickeln. Um dies jedoch zu klären sind weitere Studien erforderlich, die die Betazellplastizität bei stillenden und nichtstillenden Frauen und den Einfluss von Prolaktin prospektiv untersuchen und auch die T2DM Progressionsrate und das kindliche Outcome langfristig erheben.The prevalence of obesity is increasing worldwide and is predicted to continue to rise steeply over the next decades. Overweight and obesity are major risk factors of type 2 diabetes mellitus (T2DM) and thus the prevalence of T2DM is increasing similarly. Many women of reproductive age are affected by obesity, which has significant implications for maternal metabolism and neonatal health and an increased risk for future metabolic risk for cardio-metabolic disease in the offspring due to intergenerational effects. Furthermore, excess gestational weight gain is associated with high risk for gestational diabetes mellitus (GDM), gestational hypertension and preeclampsia, as well as T2DM and cardiovascular disease (CVD) in later life. GDM is a heterogeneous disease and often considered as ‘pre-T2DM due to similar risk factors and a high rate of progression to T2DM in the years after GDM. In early pregnancy GDM prevalence in obese pregnant women was reported to be as high as 23% and features of the metabolic syndrome in these women were reported. Thus, prevention of GDM in early pregnancy is promising in either reducing maternal or foetal risk. The Vitamin D and Lifestyle Intervention for Gestational Diabetes mellitus Prevention (DALI) trial was aiming to assess the effects of three different lifestyle intervention approaches, which were healthy eating (HE), physical activity (PA) and combined healthy eating and physical activity (HE&PA) compared with usual care (UC). Although in the HE&PA group significant less gestational weight gain was found, no reduction in fasting glucose and HOMA IR were observed compared to UC. Furthermore, birthweight, LGA and SGA rates were comparable. Nonetheless, reduced foetal adiposity was observed in the combined HE&PA group, which was mediated by sedentary behaviour. However, in the HE group significantly, and inexplicably increased fasting glucose levels were observed. In a further secondary analysis these higher fasting glucose levels were associated with higher FFA and ketone bodies. These were associated with lower gestational weight gain in the HE group and with lower portion sizes including lower carbohydrate intake. Thus, higher lipolysis in the HE group presumably hampered the initial aim of the study to prevent GDM by increasing glucose levels and additionally increased FFA in foetal cord blood. As after GDM a high risk for the progression to T2DM was reported lifestyle changes as well as breastfeeding are recommended postpartum. Both obesity and gluco-metabolic impairment in pregnancy were associated with lower breastfeeding rates. In a further analysis the associations of breastfeeding with beta-cell function were explored and an inverse association of breastfeeding with decreased insulin secretion and independent of BMI 3 to 5 months after delivery was observed. Both in obese and non-obese women, who were breastfeeding, beta-cell function was reduced, whereas in non-obese women, who were not breastfeeding, it was comparable to those in obese breastfeeding women. The importance of beta-cell plasticity and the adaption of insulin secretory capacity for the capability of breastfeeding was demonstrated, but research is scare and definitely further trials are necessary to evaluate associations of beta-cell plasticity and breastfeeding. Furthermore, women not breastfeeding are potentially at higher risk for T2DM presumably due to impaired ante- and postnatal beta-cell plasticity and thus are a sub-group of women, who might benefit from prevention approaches.Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersArbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüftMedizinische Universität Wien, Diss., 2019(VLID)463330