Current perspectives on neonatal hypoglycemia, its management, and cerebral injury risk

Abstract

Glucose is an essential substrate for mammalian cells; in particular, the brain needs glucose continuously as a primary source of energy. Hypoglycemia is the most common biochemical finding in the neonatal period. However, despite the common occurrence, there is still controversy on the definition of hypoglycemia in the newborn period. This has led to the development of guidelines designed to identify infants "at-risk" and the implementation of an "operational threshold" for physicians to consider intervention. In healthy term infants, the optimal hormonal and metabolic adaptations during the immediate neonatal period ensure an adequate energy substrate for the vital organs, whereas the abnormal glucose homeostasis observed in preterm and growth-retarded infants is multifactorial in origin. For these high-risk infants, it is important to identify, screen, and prevent significant hypoglycemia. Detailed investigations are warranted in infants with severe and persistent hypoglycemia. Neonatal hypoglycemia is a major cause of brain injury. The speculated mechanisms of cellular injury include excitatory neurotoxins active at N-methyl-D-aspartate receptors, increased mitochondrial free radical generation with initiation of apoptosis and altered cerebral energetic characteristics. This hypoglycemic brain injury predominantly affects parieto-occipital regions causing cognitive, sensory, psychomotor, and behavioral deficits in children. This state of the art review article covers the fetal-neonatal metabolic adaptation, glucose homeostasis in normal and abnormal conditions, management strategies, and late neurological sequelae of hypoglycemia.

Hypoglycemia in neonates: a review of the literature and a case report

“…Ферментативные системы глюконеогенеза и гликогенолиза в эмбриональном периоде неактивны, поэтому энергетическая потребность плода обеспечивается глюкозой, поступающей от матери трансплацентарно по градиенту концентрации со скоростью 4-6 мг/кг/мин (7 г/кг/сут). Гликемия плода составляет 60-80% от концентрации глюкозы в крови беременной женщины [1][2][3].…”

“…Указанные изменения приводят к аккумуляции жидкости в нейронах, высвобождению свободных радикалов, активации простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов, развиваются отек нейронов, атрофия глиальных клеток и демиелинизация белого вещества. Спазм сосудов, обусловленный повышенным содержанием внутриклеточного кальция, усугубляет гипоксию ткани мозга, что в конечном итоге приводит к необратимому повреждению мембран клеток и селективной гибели нейронов [1,3,[5][6][7][8][9].…”

“…Согласно данным литературы, при неонатальных гипогликемиях в первую очередь повреждаются нейроны коры, стриарной системы и гиппокампа. В последующем у таких детей нарушаются когнитивные и сенсорные функции, формируются задержка моторного развития и поведенческие дефекты [1,3,[5][6][7][8][9]. У 35-50% новорожденных с клиническими гипогликемиями и 20% младенцев с асимптомными гипогликемиями в последующем имеются различные неврологические проблемы [3].…”

“…По данным S. Chandran и соавт. [1], у новорожденных через 7 дней после гипогликемии при МРТ головного мозга визуализируются гиперинтенсивные сигналы в теменно-затылочной области. Эти изменения сочетаются с повышенным содержанием лактата и свободных жирных кислот в крови и с большой долей вероятности свидетельствуют о влиянии низкого уровня глюкозы на ЦНС.…”

“…В литературе представлены результаты изучения катамнеза доношенных детей без гипоксии при рождении, у которых имела место неонатальная гипогликемия. Полученные данные указывают на высокую частоту (до 90-94%) структурных изменений головного мозга (по данным МРТ) у этих пациентов в возрасте 1,5 года (кортикальные поражения, поражения базальных ганглиев и/или таламуса, признаки кровоизлияния в белое вещество, инфаркты в бассейне средней мозговой артерии) [1][2][3]5]. У недоношенных детей на втором году жизни обнаружена корреляция между длительностью гипогликемии в неонатальном периоде и последующей патологией ЦНС.…”