Gestasyonel diyabetes mellitus tanısı almış olan gebelerde maternal serumda Endocan düzeyinin araştırılması
Maternal serum Endocan levels of patients diagnosed with gestational diabetes mellitus
Yazar: DOĞUŞ ESKİN
Danışman: PROF. DR. MURAT MUHCU
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Ümraniye Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Kadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Kadın Hastalıkları ve Doğum = Obstetrics and Gynecology
Dizin: Diabet-gebelik sırasında = Diabetes-gestational ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Endokan = Endocan ; Fibroblast büyüme faktörü = Fibroblast growth factor ; Gebelik = Pregnancy ; Glükoz tolerans testi = Glucose tolerance test ; Hemoglobin A-glikolize = Hemoglobin A-glycosylated ; Vasküler endotel büyüme faktörleri = Vascular endothelial growth factors ; İnsülin direnci = Insulin resistance

Özet:
Amaç: Gestasyonel Diyabetes Mellitus (GDM) tanısı almış olan gebeler ile GDM'li olmayan sağlıklı gebelerde üçüncü trimesterda maternal serum Endocan düzeylerinin karşılaştırılması. Endotel hücresine özgü Endocan insanlarda ESM-1 geni tarafından kodlanan bir proteindir. Endocan esas olarak insanlarda akciğer ve böbrek dokularındaki endotel hücrelerinde eksprese edilmektedir. Endocan ekspresyonu sitokinler tarafından düzenlenmektedir.
Endocan, neoanjiyogenez sırasında uç hücrelerin spesifik bir biyolojik belirteci olarak tanımlandı. Vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) veya fibroblast büyüme faktörü 2 (FGF-2) gibi pro-anjiyogenik büyüme faktörlerinin varlığında Endocan ekspresyonunun arttığı gösterildi. Hipervaskülarize kanserlerde, Endocan'a karşı monoklonal antikorlar kullanılarak yapılan immunohistokimya boyama ile Endocan aşırı ekspresyonu tespit edildi. Literatürde yapılan çalışmalarda obez ve gestasyonel   diyabeti olan kadınların plasentasında Endocan ekspresyonunun arttığı tespit edildi.
Literatürdeki bu bilgiden yola çıkarak, biz de üçüncü trimesterda 75 g oral glukoz tolerans testi (OGTT) sonucuna göre GDM tanısı almış olan hastalar ile üçüncü trimesterda 75 g OGTT yapılmış ve sonucu normal olan gebelerin serumunda Endocan düzeyine bakmayı amaçladık.

Yöntemler: Prospektif kesitsel tipteki bu çalışma Sağlık Bilimleri Üniversitesi Ümraniye Eğitim ve Araştırma Hastanesi'nin Kadın Hastalıkları ve Doğum Kliniği'nin gebe polikliniğinde yapıldı. Eylül 2022- Kasım 2022 tarihleri arasında başvuran gebeliğin üçüncü trimesterda (24-28. hafta arasında) 75 g OGTT yapılmış olan gebelerden 75 g OGTT sonucuna göre GDM tanısı almış olan 80 gebe çalışma grubunu (GDM grubu) oluştururken yine aynı dönemde 75 g OGTT yapılmış ve sonucu normal olan ve çalışma grubu ile yaş ve vücut kitle indeksi (VKİ) açısından eşleştirilmiş 80 gebe de kontrol grubunu (GDM olmayan grup) oluşturdu.
Her iki grup perinatal sonuçlar ve serum Endocan düzeyleri açısından karşılaştırıldı. Daha sonra her iki grup kendi içerisinde normal kilolu (VKİ ≤ 24,9) ve fazla kilolu (VKİ ≥ 25) olmak üzere ikişer gruba ayrıldı. Bu 4 grup da kendi aralarında maternal serum Endocan düzeyleri açısından karşılaştırıldı. 
Çalışmaya katılan gebelerden alınan serum örnekleri çalışılacağı güne kadar Ümraniye Eğitim ve Araştırma Hastanesi Biyokimya laboratuvarındaki -80 santigrat derecedeki dolapta saklandı. Alınan serum örnekleri çalışılacağı gün soğuk zincir yöntemiyle dış merkez Farmasina Tıbbi ve Kimyevi Ürünler San. Tic. Ltd. Şti., Ataşehir, İstanbul, Türkiye laboratuvarına gönderildi. Serum örneklerinde Endocan düzeyleri Sunred ticari marka (Human (ECSM1) ELISA Kit (Katalog numarası: 201-12-1978, sensitivite: 7.506 ng/L, assay range: 8 ng/L-2000ng/L) ticari kiti kullanılarak ELISA yöntemi ile Diagnostic Automation, Inc. DAR800 cihazı ve KCjunior yazılımı kullanılarak çalışıldı. 


Bulgular: GDM grubu ile kontrol grubu demografik veriler açısından karşılaştırıldığında yaş, VKİ ve kan alınan gebelik haftası açısından benzerdi (p=0,057, p = 0.738, p = 0,373, sırası ile).  
Her iki grup gravida, parite, abort, dilatasyon&küretaj işlemi, ektopik gebelik öyküsü açısından benzerdi (p = 0,320, p = 0,895, p = 0,267, p = 0,156, p = 0,304). Her iki grup kan alındığı zaman ultrason ile yapılan fetal biyometrik ölçümlerden; biparietal çap (BPD), abdominal çevre (AC), femur uzunluğu (FL), tahmini fetal ağırlık (TFA), amniotik mayi ölçümü açısından benzerdi (p = 0,887, p = 0,078, p = 0,812, p = 0,124, p = 0,210, sırası ile).
GDM grubundakilerin 75 g OGTT açlık değerleri, 75 g OGTT 1.saat değerleri ve 75 g OGTT 2.saat değerleri, kontrol grubundakilerden istatistiksel olarak anlamlı düzeyde daha yüksek saptandı (p = 0,001, hepsi için). GDM grubunda HbA1c kontrol grubuna göre anlamlı olarak daha yüksekken, HOMA IR ve insülin düzeyleri kontrol grubunda GDM grubuna göre anlamlı olarak daha yüksekti (p = 0,001, p =0,014, p = 0,037, sırası ile). AST, ALT, üre, kreatinin, hemoglobin, hematokrit düzeyi ve lökosit sayısı her iki grupta benzerdi (p> 0.05, hepsi için).
Her iki grup doğum şekli, doğum boyu, doğum kilosu, fetal cinsiyet, 1. dakika Apgar skoru, 5. Dakika Apgar skoru, yenidoğan yoğun bakım ihtiyacı açısından benzerdi (p>0.05, hepsi için)
Her iki grup Endocan düzeyi için kan alınan gebelik haftası açısından benzerdi (p=0,373) GDM grubunda maternal serum Endocan düzeyi, kontrol grubundaki maternal serum Endocan düzeyinden istatistiksel anlamlı olarak daha yüksekti (712,59 ng/L, 605,25 ng/L, sırası ile, p = 0,024). 
Her iki grup kendi içerisinde VKİ'ne göre normal kilolu (VKİ<25) ve fazla kilolu (VKİ≥25) olmak üzere ikişer gruba ayrıldı. Daha sonra bu dört grup kendi içinde maternal serum Endocan düzeyi açısından karşılaştırıldı. Bu dört grup kan alınan gebelik haftaları açısından karşılaştırıldığında her ne kadar istatistiksel anlamlı fark olsa da (p = 0,030), bu fark klinik pratikte anlamlı değildi. Bu dört grup içerisinde en yüksek Endocan düzeyi 513 ng/L ile fazla kilolu GDM grubunda tespit edilirken, en düşük Endocan düzeyi 467 ng/L ile fazla kilolu kontrol grubunda tespit edildi (p=0,157).
Sonuç: Literatürde endotel hasarı ve bununla bağlantılı olarak DM ile ilişkili olduğu gösterilen Endocan molekülünün özellikle ülkemizdeki spekülatif yanılgılar dolayısıyla gebeliğinde OGTT yaptırmak istemeyen hastalar için yakın gelecekte GDM taramasında tek başına periferik venöz kan örneğinden tahlil edilip tanı koydurabilme açısından bizleri umutlandıran bir molekül olduğunu düşünüyoruz. GDM taraması amacı ile Endocan molekülünün klinik olarak kullanıma katılabilmesi amacıyla daha büyük hasta serili randomize kontrollü çalışmaların yapılması gerektiğini düşünüyoruz. 


Anahtar kelime: Gestasyonel Diyabetes Mellitus, Endocan, ESM-1, VEGF, FGF-2, OGTT, HbA1C, HOMA-IR

Abstract:
Objective: To compare maternal serum levels of Endocan in pregnant woman who have been diagnosed to have Gestational Diabetes Mellitus (GDM) and healthy pregnant woman who do not have GDM in the third trimester. Endocan is a protein specific to endothelial cell and is coded by the ESM-1 gene. Endocan is primarily expressed in the endothelial cells of lungs and kidneys in humans. Endocan expression is regulated by cytokines.
Endocan is defined as a specific biological marker of tip cells in neoangiogenesis. Endocan expression is shown to be increased in presence of pro-angiogenic growth factors such as Vascular Endothelial Growth Factor(VEGF) or Fibroblast Growth Factor 2 (FGF-2). Overexpression of Endocan was detected in hypervascularized cancers by immunohistochemical staining using monoclonal antibodies against Endocan. Literature shows increased Endocan expression in studies done on placentas of obese women and women with gestational diabetes mellitus.
In light of this information in the literature, we aimed to asses the levels of Endocan in pregnant women in their third trimester who have undergone Oral Glucose Tolerance Test of 75 g (OGTT) and have normal results and who have undergone OGTT of 75 g and were diagnosed with GDM.

Materials and Methods: This prospective cross-sectional study is conducted in the obstetric outpatient clinic of University of Health Sciences, Umraniye Research and Training Hospital. Case group was formed by 80 pregnant women in the third trimester (between 24 and 28 weeks) who have come in to the obstetrics outpatient clinic for 75 g OGTT between September 2022 and November 2022 and tested positive for GDM whereas control group was selected from the pregnant women who had undergone OGTT during the same time period and had tested negative who were matched with the case group in terms of age and body mass index (BMI).
Both groups were compared for perinatal outcomes and maternal serum Endocan levels. Then both groups were divided into two groups within themselves according to weight: normal weight (BMI ≤ 24,9) and overweight (BMI ≥ 25). These four groups were later compared for maternal serum endocan levels amongst themselves.
Serum samples collected from patients who were included in the study were stored in a refrigerator at -80 degrees Celsius in the biochemistry laboratory of Umraniye Research and Training Hospital. Collected serum samples were transferred following cold chain regulations to the Farmasina Medical and Chemical Products Company Laboratory in Atasehir, Istanbul, Turkey. Serum Endocan leves of the collected samples were measured using ELISA method with brand name Sunred Human ECSM1 ELISA kit (Catalogue No: 201-12-1978, sensitivity: 7.506 ng/L, assay range: 8 ng/L-2000ng/L), Diagnostic Automation, Inc. DAR800 device and KCjunior software.
Results: GDM group and the control group were similar in demographical data such as age, BMI and gestational week at which the serum was collected (p = 0,057, p = 0.738, p = 0,373, respectively).  
Both groups were similar in terms of gravida, parity, abort, dilataion and curettage , history of ectopic pregnancy (p = 0,320, p = 0,895, p = 0,267, p = 0,156, p = 0,304). In terms of ultrasonographic fetal biometric measurements such as Biparietal diameter (BPD), Abdominal Circumference (AC) Femur Length (FL), Estimated Fetal Weight (EFW), Amniotic Fluid Index (AFI), both groups were found to be similar at the time the sample was collected (p = 0,887, p = 0,078, p = 0,812, p = 0,124, p = 0,210, respectively).
Fasting serum glucose levels, serum glucose levels after 1 hour and serum glucose level after 2 hours of the OGTT of the GDM group were all found to be statistically significantly higher than the control group (p=0.001, for all). HbA1C levels were found to be higher in the GDM group whereas HOMA-IR and insulin levels were found to be higher in the control group compared to the GDM group ((p = 0,001, p =0,014, p = 0,037, respectively). Levels of ALT, AST, urea, creatinine, hemoglobin, hemotocrit and white bood cell count were found to be similar in both groups (p>0.05, for all)
Both groups were found to be similar in data such as type of birth, fetal height at birth, fetal weight at birth, 1st minute Apgar score, 5th minute Apgar score and the need for NICU adminssions (p>0.05, for all)
Both groups were similar in terms of the gestational week at which the serum sample for Endocan was collected (p=0.373). Maternal serum levels of the GDM group were found to be statistically significantly higher than the maternal serum levels of Endocan of the control group (712,59 ng/L, 605,25 ng/L, respectively, p = 0,024). 
Both groups were divided amongst themselves according to BMI: normal weight (BMI<25) and overweight (BMI≥25). Then, these four groups were compared for maternal serum Endocan levels amongst themselves. When there four groups were compared in terms of the gestational week the sample was collected at, while there was a difference of statistical significance, this difference was not significant in clinical practice. Among these four groups, the highest level of Endocan, 513 ng/L, was reported in the overweight GDM group and lowest level of Endocan, 467 ng/L, was reported in the overweight control group (p = 0,157).
Conclusion: We believe that the Endocan molecule, which is shown to be related to endothelial damage and Diabetes Mellitus in the literature, can alone be used in GDM screening with just a peripheral venous blood sample in the near future for patients who refuse to undergo OGTT because of speculative disinformation. We conclude that for Endocan to be clinically utilised as a form of screening for GDM, more randomised controlled studies with larger sample sizes should be conducted.
Keywords: Gestational Diabetes Mellitus, Endocan, ESM-1, VEGF, FGF-2, OGTT, HbA1C, HOMA-IR