Осложнения беременности представляют серьезную проблему для женщин и врачей во всем мире, при этом механизмы многих из них остаются малоизученными. Недавно был предложен новый тип клеточной смерти — купроптоз, связанный с перегрузкой медью. Это приводит к накоплению жирно-ацилированных белков, потере железо-серных кластеров и протеотоксическому стрессу, что в итоге вызывает гибель клеток.
Исследования показывают связь между нарушением обмена меди и такими осложнениями беременности, как:
- Плацентарная дисплазия,
- Гестационный диабет (ГД),
- Гестационная гипертензия (ПИГ),
- Преждевременные роды и выкидыши,
- Задержка внутриутробного развития (ЗВУР),
- Аллергические заболевания у детей,
- Болезнь Менкеса и болезнь Вильсона.
В данной статье рассматриваются механизмы купроптоза и роль дисбаланса меди в развитии этих патологий, а также обсуждаются спорные моменты.
Медь — важный микроэлемент, участвующий в:
- Созревании глиальных белков,
- Пигментации кожи,
- Окислительном фосфорилировании,
- Синтезе нейропептидов.
Она всасывается в желудке и двенадцатиперстной кишке, а ее баланс поддерживается за счет регуляции поглощения, распределения и выведения. Нарушение этого баланса может привести к:
- Нейродегенеративным заболеваниям (болезни Альцгеймера, Паркинсона),
- Болезни Вильсона (избыток меди),
- Диабету, раку легких, неалкогольному гепатиту.
Хотя медь не считается канцерогеном, ее токсичность в высоких концентрациях может превышать токсичность кадмия.
Механизм купроптоза
При избытке меди:
- Медь (Cu²⁺) связывается с липоилированными компонентами цикла Кребса в митохондриях.
- Это вызывает аномальное накопление белков (например, DLAT) и потерю железо-серных кластеров.
- Возникает протеотоксический стресс, ведущий к гибели клетки.
- FDX1 (ferredoxin 1) — восстанавливает Cu²⁺ до Cu⁺, что усиливает токсичность.
- LIAS (липоилсинтаза) — участвует в липоилировании белков.
В отличие от ферроптоза (железозависимой гибели клеток), купроптоз не связан с окислительным стрессом напрямую.
Медь и беременность
Плацентарная физиология
Плацента регулирует поступление меди к плоду. Нарушение баланса меди связано с:
- Задержкой роста плода (ЗВУР),
- Преждевременными родами.
Рост плода
Дефицит меди у матери приводит к:
- Аномалиям развития мозга и сердца у эмбрионов,
- Неврологическим нарушениям (энзоотическая атаксия).
Кровообращение при беременности
Уровень меди в сыворотке крови беременных женщин постепенно повышается, достигая пика к III триместру. Отклонения связаны с:
- Выкидышами,
- Преэклампсией (низкий уровень меди),
- Гестационным диабетом (высокий уровень).
Медь в грудном молоке
Грудное молоко содержит медь, необходимую для:
- Формирования костей, миелина, коллагена,
- Антиоксидантной защиты.
- Дисбаланс меди у матери может повлиять на здоровье ребенка.
Нарушение медного гомеостаза и осложнения беременности
Плацентарная дисплазия
- Низкий уровень меди в плаценте связан с задержкой роста плода.
- Медь влияет на метилирование ДНК, регулируя гены, важные для развития плаценты (например, ZNF197).
Гестационный диабет (ГД)
- Повышенный уровень меди увеличивает риск ГД из-за окислительного стресса и инсулинорезистентности.
- Однако в некоторых исследованиях (например, Zhou et al.) умеренное повышение меди у женщин с низким ИМТ снижало риск ГД.
Гестационная гипертензия (ПИГ)
- Низкий уровень меди связан с преэклампсией, так как медь входит в состав антиоксидантных ферментов (например, супероксиддисмутазы).
Преждевременные роды и выкидыши
- Высокий уровень меди в I триместре повышает риск преждевременных родов.
- При угрозе выкидыша уровень меди в сыворотке может быть как повышен, так и понижен (противоречивые данные).
Задержка внутриутробного развития (ЗВУР)
- Низкое содержание меди и цинка в плаценте связано с ЗВУР.
Заболевания у детей
- Аллергии: высокое потребление меди матерью может снижать риск экземы у ребенка.
- Болезнь Менкеса (дефицит меди) и болезнь Вильсона (избыток меди) — генетические нарушения, влияющие на метаболизм меди.
Выводы
- Купроптоз — новый механизм клеточной смерти, связанный с избытком меди.
- Дисбаланс меди у беременных повышает риск осложнений: ГД, ПИГ, выкидышей, ЗВУР.
- Медь влияет на развитие плода и здоровье ребенка после рождения.
Спорные моменты:
- Влияние меди на ГД требует дополнительных исследований (разные результаты в зависимости от популяции).
- Неясно, как именно медь влияет на преждевременные роды (противоречивые данные)