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Bibliographic Metadata

Title
Die Auswirkungen von Gestationsdiabetes auf das Wachstum des menschlichen Gehirns in utero / eingereicht von Roland Quasthoff
Additional Titles
The effects of gestational diabetes on the brain's growth in utero
AuthorQuasthoff, Roland
Thesis advisorBerger-Kulemann, Vanessa
Published2018
Description68 Blatt
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Diplomarb., 2018
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)IGDM / GDM / Gestationsdiabetes / Schwangerschaftsdiabetes / Gehirnentwicklung / fetale Hirnentwicklung / IGF-1 / Kortexvolumen / Cortexvolumen / Volumen / graue Masse / Diabetes Mellitus / Schwangerschaft
Keywords (EN)GDM
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-18757 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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Die Auswirkungen von Gestationsdiabetes auf das Wachstum des menschlichen Gehirns in utero [2.79 mb]
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Classification
Abstract (German)

Gestationsdiabetes Mellitus (GDM) ist eine häufige Komplikation in der Schwangerschaft, welche sich unbehandelt unter anderem auf die fetale Organentwicklung auswirken kann. Obwohl es viele Studien zu den Kurz- und Langzeitfolgen eines GDM gibt, ist bisher wenig bekannt zum intrauterinen Wachstum des Gehirns bei Vorliegen eines solchen. Ältere Studien zeigten in Autopsien geringere Gehirnmassen bei menschlichen Neonaten diabetischer Mütter. Die vorliegende Arbeit soll zeigen, ob sich die Hirnvolumina humaner Feten von Müttern mit GDM (Fallgruppe) von jenen Feten gesunder Mütter ohne Stoffwechselerkrankung (Kontrollgruppe) unterscheiden. Eingeschlossen in diese prospektive Fall-Kontrollstudie wurden Mütter mit GDM, die nach der Diagnose mittels standardisiertem oralen Glukose Toleranztest (oGTT) nur mit Diät behandelt wurden und solche, die mit Insulin eingestellt wurden. Ebenfalls eingeschlossen waren Mütter mit bekanntem Diabetes mellitus (DM1 und DM2). Ausgeschlossen waren Mehrlingsschwangerschaften und sonografisch diagnostizierte Fehlbildungen des fetalen Gehirns bzw. fetale Syndrome. Die Schwangeren erhielten willkürlich einige Tage bis einige Wochen nach ihrer Diagnosestellung einmalig zwischen der 27. und 39. Schwangerschaftswoche (SSW) eine fetale Magnetresozanz-Bildgebung (MRT) an der Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin der Medizinischen Universität Wien. Schließlich konnten mittels eigens für die fetale Gehirnvermessung programmierter Software die Gehirne von 52 Feten diabetischer Mütter anhand der MRT-Bildsequenzen vermessen und mit den Gehirnen von 108 Feten von Müttern ohne Stoffwechselstörungen verglichen werden. Die Fallgruppe (hier die Mütter) wurde in normalgewichtig und adipös aufgeteilt (BMI < 30 bzw. 30 kg/m). Die Gehirnvolumina (graue Substanz, weiße Substanz, Summe aus weißer und grauer Substanz, Cerebellum und Zerebrospinalflüssigkeit) wurden mithilfe des Statistikprogramms IBM SPSS 24 je über das Gestationsalter grafisch aufgetragen und mit den Kontrollen mithilfe von Kovarianzanalysen verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass das Volumen der grauen Substanz bei Feten von Müttern mit GDM signifikant größer im Vergleich zu den Kontrollen war (p < .001 und = .066). Der Effekt war größer bei adipösen Müttern (BMI 30 kg/m). Diese Erkenntnis deckt sich mit Studien, die bei Diabetes eine höhere Konzentration von insulinähnlichen Wachstumsfaktoren (IGF) nachgewiesen haben. Transgene Mäuse wiederum, welche IGF-I überexprimierten, zeigten vergrößerte Kortizes. Ein nach heutigen Standards überwachter Gestationsdiabetes hat unserer Studie zufolge einen Einfluss auf das intrauterine Gehirnwachstum.

Abstract (English)

Background

Gestational Diabetes Mellitus (GDM) is commonly seen in pregnancy in the Western world. Without proper diagnosis and treatment, it can affect both the mothers health and the fetal outcome. Previous studies have described perinatal risks in such pregnancies and have suggested alterations in organ size in the offspring. Older studies on human fetuses found decreased total weight of the offsprings brain. Thus far not much is known about the intrauterine growth of the human fetal brain under the condition of a diabetic pregnancy.

Aim

This study aims to compare the fetal brain volumes from gestational week 27 to 39 from diabetic mothers (case subjects) with healthy controls (control subjects).

Material and Methods

For this prospective case-control-study, pregnant women with either gestational diabetes mellitus or preexisting diabetes mellitus (Type 1 and 2), who received todays standard medical treatment, were assigned one fetal MRT-scan anytime from gestational week 27 to 39 in the department of radiology and nuclear medicine at the General Hospital in Vienna. Included were women with a positive standardized 75 g oral Glucose Tolerance Test (oGTT: fasting 92mg%, 1hour 180mg%, 2 hours153mg%) and subsequently treated with diet or insulin. Further included were pregnant women with previously diagnosed diabetes. Excluded from the study were known maternal or fetal syndromes, children of multiple births or abnormalities detected in the MRT. 52 fetal brainscans were eventually used to measure brain volumes with specific in-house designed software and were then compared to 108 healthy fetuses. The curves were plotted using IBM SPSS 24 and with the help of a covariate analysis the independent influence of the mothers diabetic status on selected brain volumes was determined.

Results

In this study fetuses of diabetic mothers showed larger cortex volumes with an intermediate effect (p < .001 and = .066) compared to controls. The effect was larger if the case subjects were obese (BMI > 30 kg/m). The volume of the white matter, the cerebellum, and the cerebro-spinal fluid were not found to be influenced by the presence of maternal gestational diabetes.

Conclusions

The results coincide with findings that diabetes causes a rise in insulin-like growth factor (IGF I) which in turn causes larger brain cortices in mouse-experiments.

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