Abstract

Gestational diabetes (GDM) is defined as hyperglycaemia with onset or first recognition in pregnancy, affecting one of fifth of pregnancies in Finland. Besides its adverse perinatal outcomes, it predisposes both mother and child to long-term morbidity, such as type 2 diabetes, metabolic syndrome and cardiovascular disease.

The major clinical risk factors for GDM, such as pre-pregnancy overweight and obesity, an advanced age and a family history of diabetes, are well established. However, the roles of other maternal clinical characteristics, such as polycystic ovary syndrome (PCOS), in the risk of developing GDM are controversial. The effect of an adequate gestational weight gain (GWG) on the prevention of fetal overgrowth also remain unclear. In addition to clinical risk factors, early-pregnancy serum parameters involved in the underlying pathophysiological mechanisms of GDM could improve the early detection of women with a high risk of GDM.

The aim of this study was to evaluate the roles of maternal characteristics, especially PCOS and GWG, and serum parameters measured in early pregnancy, such as sex hormone-binding globulin (SHBG) and androgen excess, as well as of traditional lipids and ceramides (Cer), with subsequent GDM. The study was based on the Finnish Gestational Diabetes study, which included 1,146 women with GDM and 1,066 non-diabetic controls.

The prevalence of PCOS was higher among women with GDM than in controls (10.7% vs. 7.4%), but PCOS was not an independent risk factor for GDM after considering pre-pregnancy BMI and age. Moderate GWG was an important factor in protecting against fetal overgrowth, especially in women with GDM and obesity.

Lower early-pregnancy SHBG levels were associated with early-onset GDM, fasting hyperglycaemia and the need for insulin therapy, whereas androgen excess was associated with slightly higher post-prandial glucose values. Thus, low SHBG levels might reflect chronic insulin resistance, while androgen excess might impair post-prandial insulin secretion. Of the lipids measured in early pregnancy, higher levels of triglycerides, LDL and Cer(d18:1/24:0) were independent predictors of GDM. Along with clinical risk factors and triglycerides, ceramides did not markedly improve the prediction of GDM. Adverse alterations in hormonal and lipid parameters highlight the clustering of metabolic risk factors involved in GDM.

Tiivistelmä

Raskausdiabetes on raskausaikana ensimmäistä kertaa todettava sokeriaineenvaihdunnan häiriö, joka esiintyy Suomessa joka viidennellä synnyttäjällä. Siihen liittyy lisääntynyt raskausongelmien riski sekä myöhempi äidin ja lapsen suurentunut pitkäaikaissairauksien, kuten tyypin 2 diabeteksen, metabolisen oireyhtymän sekä sydän- ja verisuonisairauksien riski.

Raskausdiabeteksen riskitekijöitä ovat ylipaino ja lihavuus, korkea ikä sekä lähisukulaisen diabetes. Muiden kliinisten tekijöiden, kuten munasarjojen monirakkulaoireyhtymän (PCOS) merkityksestä raskausdiabeteksen itsenäisenä riskitekijänä on kiistelty. Myös maltillisen raskauden aikaisen painonnousun roolista sikiön liikakasvulta suojaavana tekijänä tarvitaan lisätietoa. Lisäksi olisi tärkeää tunnistaa suuressa sairastumisriskissä olevat naiset jo varhaisraskaudessa. Yksi mahdollisuus on määrittää äidin alkuraskauden verinäytteistä merkkiaineita, jotka voivat olla yhteydessä raskausdiabeteksen kehittymiseen.

Väitöskirjatutkimuksessa arvioitiin Suomalaisen raskausdiabetestutkimuksen (FinnGeDi) 1146 raskausdiabeetikkoa ja 1066 verrokkia sisältävässä aineistossa äidin kliinisten tekijöiden, erityisesti PCOS:n ja raskauden aikaisen painonnousun sekä alkuraskauden seerumin merkkiaineiden yhteyksiä raskausdiabetekseen. Työssä tarkasteltiin sukupuolihormoneja sitovan globuliinin (SHBG) ja androgeeniylimäärän sekä perinteisten rasva-arvojen ja keramidien (Cer) pitoisuuksia.

PCOS oli raskausdiabetekseen sairastuneilla verrokkeja yleisempi (10,7 % vs. 7,4 %), mutta se ei ollut raskausdiabeteksen itsenäinen riskitekijä, vaan ero välittyi korkeamman iän ja ylipainon kautta. Suositusten mukainen raskauden aikainen painonnousu vähensi sikiön liikakasvua huolimatta raskausdiabeteksesta ja lihavuudesta.

Matalampi alkuraskauden SHBG-taso oli yhteydessä varhaiseen raskausdiabetekseen, korkeaan paastoverensokeriin ja insuliinihoidon tarpeeseen. Androgeeniylimäärä oli yhteydessä hieman korkeampiin aterianjälkeisiin glukoosiarvoihin. Suuremmat triglyseridien, LDL-kolesterolin ja Cer(d18:1/24:0) pitoisuudet ennustivat itsenäisesti raskausdiabetesta, mutta keramidit eivät käytännössä parantaneet raskausdiabeteksen ennusteen tarkkuutta kliinisten riskitekijöiden ja triglyseridien rinnalla. Todetut hormonaaliset ja rasva-aineenvaihdunnan poikkeavuudet korostavat metabolisten häiriöiden laajuutta raskausdiabeteksen taustalla.

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon. / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

1. Mustaniemi, S., Vääräsmäki, M., Eriksson, J. G., Gissler, M., Laivuori, H., Ijäs, H., Bloigu, A., Kajantie, E., & Morin-Papunen, L. (2018). Polycystic ovary syndrome and risk factors for gestational diabetes. Endocrine Connections, 7(7), 859–869. https://doi.org/10.1530/EC-18-0076

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

2. Mustaniemi, S., Nikkinen, H., Bloigu, A., Pouta, A., Kaaja, R., Eriksson, J. G., Laivuori, H., Gissler, M., Kajantie, E., & Vääräsmäki, M. (2021). Normal gestational weight gain protects from large-for-gestational-age birth among women with obesity and gestational diabetes. Frontiers in Public Health, 9, 550860. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.550860

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

3. Mustaniemi, S., Morin‐Papunen, L., Keikkala, E., Öhman, H., Surcel, H., Kaaja, R., Gissler, M., Eriksson, J. G., Laivuori, H., Kajantie, E., & Vääräsmäki, M. (2023). Associations of low sex hormone‐binding globulin and androgen excess in early pregnancy with fasting and post‐prandial hyperglycaemia, gestational diabetes, and its severity. Diabetes/Metabolism Research and Reviews, 39(2), e3599. https://doi.org/10.1002/dmrr.3599

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

4. Mustaniemi, S., Keikkala, E., Kajantie, E., Nurhonen, M., Jylhä, A., Morin-Papunen, L., Öhman, H., Männistö, T., Laivuori, H., Eriksson, J. G., Laaksonen, R., Vääräsmäki, M., & The FinnGeDi Study Group. (2023). Serum ceramides in early pregnancy as predictors of gestational diabetes. Scientific Reports, 13(1), 13274. https://doi.org/10.1038/s41598-023-40224-3