Obesity and pregnancy, the perfect metabolic storm (2021)

https://doi.org/10.1038/s41430-021-00914-5

 

임신은 산모와 태아의 생리적 변화를 요구하며, 특히 지방 조직의 대사 변화가 중요한 역할을 한다. 하지만 비만 상태에서의 임신은 산모와 태아 모두에게 단기적 및 장기적 건강 문제를 초래할 수 있다. 특히, 산모의 과도한 체지방 축적과 대사 스트레스는 태반을 통한 과도한 영양 전달, 태아의 지방 축적 증가, 그리고 장기적인 대사 질환 발생 가능성을 높인다.

 

임신 중 대사 변화와 비만의 영향

1. 임신 중 대사 변화

   • 임신 초반(동화 작용 단계): 지방 조직 확장이 이루어지며, 산모의 에너지 저장을 위한 지방 축적이 증가한다.
   • 임신 후반(이화 작용 단계): 지방 분해가 활성화되고 인슐린 저항성이 증가하여 저장된 에너지가 태아로 전달된다.
   • 정상적인 임신에서는 이러한 변화가 적절히 조율되지만, 비만 산모의 경우 대사 스트레스가 과도해져 문제가 발생할 수 있다.

2. 비만이 지방 조직에 미치는 영향

   • 비만으로 인해 지방 조직이 과도하게 확장되며, 지방 세포의 크기가 커지는(비대) 대신 세포 수 증가는 제한된다.
   • 내장 지방(visceral fat)이 증가하면 염증, 인슐린 저항성, 지질 독성(lipotoxicity)과 같은 대사적 문제를 유발한다.
   • 지방 조직의 염증과 섬유화는 조직의 유연성을 감소시키고, 산모의 대사 적응력을 약화시킨다.

 

산모 비만의 영향

1. 산모에게 미치는 영향

   • 임신성 당뇨병(GDM): 비만 산모의 GDM 발병 위험은 정상 체중 산모보다 6.5배 높다.
   • 고혈압 및 자간전증: 산모의 혈압 상승과 함께 자간전증 위험이 증가한다.
   • 산후 체중 유지: 임신 중 과도한 체중 증가는 산후에도 비만 상태를 지속시키며, 제2형 당뇨병 및 심혈관 질환(CVD) 위험을 높인다.

2. 태아에게 미치는 영향

   • 거대아(macrosomia): 과도한 지방 축적과 체중 증가.
   • 조산 및 성장 장애: 비만 산모의 태아는 조산 및 체중 저하 또는 성장 장애를 경험할 가능성이 높다.
   • 장기적 대사 질환 위험: 태아기의 과도한 영양소 노출은 성인 비만과 대사 질환(예: 당뇨병) 발생 위험을 높인다.

 

태반의 역할과 산모 비만시 발생하는 문제점

1. 태반 기능 변화

   • 태반은 모체와 태아 사이의 주요 대사 및 영양 교환 기관입니다. 비만 산모의 태반은 크기가 커지고 염증 상태가 강화된다.
   • 지방산 및 포도당의 과도한 전달로 태아의 과도한 지방 축적이 촉진된다.

2. 태아 성장과 지방 축적

   • 비만 산모의 태아는 초과 영양소 노출로 인해 지방 축적 능력이 증가하며, 이는 후에 대사 질환으로 이어질 수 있다.

 

후생유전학(후천적 유전)과 비만

1. 후생유전학의 역할

   • 후생유전학은 환경적 요인이 유전자 발현을 조절하는 과정을 설명한다. 이는 유전적 변이 없이도 대사 건강과 지방 조직 기능에 영향을 미칠 수 있다.
   • 산모의 비만은 지방 세포 분화 및 기능에 중요한 역할을 하는 유전자(PPARγ 등)의 발현을 억제하며, 이러한 변화는 태아에게 전달될 수 있다.

2. 후생유전학적 변화의 세대 간 전달

   • 비만 산모의 태아는 지방 조직의 발달 과정에서 비정상적인 유전자 발현 패턴을 보일 수 있다.
   • 태아기의 유전자 발현 변화는 성인기에도 지속될 수 있으며, 심지어 다음 세대로 전달되어 세대 간 비만 및 대사 질환 발생 위험을 높인다.

3. 구체적 사례

   • 연구에 따르면, 비만 산모의 태아는 지방 조직에서 PPARγ 유전자의 메틸화 수준이 높아져 지방 세포 분화 및 대사 기능이 저하된다.

 

 

비만과 임신의 부정적 결과

1. 임신 전 비만이 미치는 영향

• 불임 및 자발적 유산
  • 비만 여성은 무배란으로 인해 임신이 어려울 수 있으며, 자발적 유산의 위험이 높아진다.
  • 이러한 문제는 비만과 연관된 인슐린 저항성과 호르몬 불균형(고안드로겐혈증)으로 인해 발생한다.
• 태아 착상 장애
  • 자궁 내막 유전자 발현의 변화로 인해 착상 가능성이 낮아질 수 있다.

2. 임신 중 비만이 미치는 영향

• 산모에게 미치는 영향

  • 임신성 당뇨병(GDM)
    • 비만 산모는 정상 체중 산모보다 임신성 당뇨병 위험이 약 6.5배 높다.
    • 임신 중 자연적으로 발생하는 인슐린 저항성이 비만으로 인해 과도하게 증가한다.
  • 고혈압 및 자간전증
    • 혈압 상승과 함께 자간전증 위험이 증가하여 산모의 생명에 위협을 가할 수 있다.
  • 산후 비만
    • 과도한 체중 증가는 산후에도 유지되며, 장기적으로 심혈관 질환(CVD) 및 제2형 당뇨병 위험을 높인다.

• 태아에게 미치는 영향

  • 거대아(macrosomia)
    • 태아의 과도한 체중 증가와 지방 축적을 일으킨다.
    • 이는 출산 과정에서 난산 위험을 높이고 신생아의 건강 문제로 이어질 수 있다.
  • 대사 프로그래밍 변화
    • 태아는 과도한 지방산과 포도당에 노출되어 인슐린 저항성과 같은 대사적 결함을 가지며, 이는 성인기 비만과 대사 질환 위험을 증가시킨다.

3. 세대 간 전이

• 태아에서 아동기로의 영향
  • 비만 산모에게서 태어난 아이는 성장하면서 비만 및 대사 질환 발생 위험이 증가한다.
• 후생유전학적 전이
  • 비만 산모로 인해 태아에서 유전자 발현이 변화하며, 이러한 후생유전학적 변화는 다음 세대에까지 전달될 가능성이 있다.

 

결론

비만은 임신 중 산모와 태아 모두에게 심각한 영향을 미친다. 비만 산모는 염증, 대사 장애, 그리고 태아의 과도한 지방 축적을 유발하며, 이는 세대 간 대사 질환 위험을 증가시킨다. 따라서 임신 전 체중 관리와 건강한 생활 습관의 유지가 매우 중요하다. 적절한 영양 섭취와 체중 증가 관리로 이러한 위험을 줄일 수 있으며, 이는 산모와 태아의 장기적인 건강에도 긍정적인 영향을 미친다.