Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

International journal of endocrinology 8 (32) 2010

Back to issue

Клинико-лабораторные критерии метаболической гетерогенности сахарного диабета 1-го и 2-го типов

Authors: Дрыгин А.Н., Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург, Россия

Categories: Endocrinology

print version

Введение

Актуальность изучения сахарного диабета (СД) определяется исключительно быстрым ростом заболеваемости. Очевидно, что прогноз ведущих специалистов по поводу того, что число больных СД за каждые последующие 12–15 лет будет удваиваться, оправдывается, к 2030 г. каждый 15–20-й житель Земли будет иметь СД (И.И. Дедов, Г.А. Мельниченко, 2008).

Поэтому СД представляет собой реальную угрозу здоровью и качеству жизни населения стран мира, являясь одним из наиболее распространенных хронических заболеваний. Сосудистые осложнения СД (микро- и макроангиопатия), такие как нефропатия, ретинопатия, поражение магистральных сосудов сердца, мозга, нижних конечностей, ежегодно приковывают к инвалидному креслу и уносят жизни миллионов человек, страдающих этим заболеванием [1]. Такой широкий спектр осложнений, развивающихся при СД, объясняет высокий интерес к проблеме и участие в лечении этих больных не только эндокринологов-диабетологов, но и специалистов практически всех медицинских направлений.

При отсутствии диспансеризации, активного выявления больных основная масса страдающих СД2 остается без медицинской помощи [2]. Люди с гликемией от 7 до 15 ммоль/л (норма 3,3–5,5 ммоль/л), имея характерные симптомокомплексы, не обращаются к врачу, остаются не учтенными. Выборочные эпидемиологические исследования показали, что в развитых странах мира и крупных городах России на одного обратившегося к врачу больного приходится 3–4 человека с уровнем сахара в крови 7–15 ммоль/л, не подозревающих о болезни. Следовательно, реальное число больных СД в России составляет не менее 8 млн человек [3].

Верификация типа СД в клинической практике имеет принципиальное значение, так как позволяет решить вопрос о выборе лечебной тактики. Однако далеко не во всех случаях удается отнести диабет к первому или второму типу. Определение концентрации иммунореактивного инсулина (ИРИ) и С-пептида в плазме крови также не всегда дает возможность решить диагностическую задачу [4].

Эти обстоятельства требуют поиска новых лабораторных тестов, позволяющих определять тип СД. С учетом предположения о возможных различиях биохимических процессов в тканях больных СД1 и СД2, обоснование метаболических критериев гетерогенности СД позволит разработать новые клинико-лабораторные подходы дифференциальной диагностики, расширить сведения о молекулярных механизмах, лежащих в основе формирования тканевой ИР, и дополнить знания о причинно-следственных связях развития СД.

Цель исследования: обосновать гетерогенность 1-го и 2-го типов сахарного диабета на основе изучения метаболических процессов и предложить новые научно обоснованные критерии клинико-лабораторной диагностики и немедикаментозного лечения больных СД.

Материалы и методы исследований

Реализация целей и задач настоящего исследования потребовала проведения серии из 12 относительно самостоятельных клинико-экспериментальных научно-исследовательских работ, в ходе которых выполнено обследование 433 больных СД 1-го и 2-го типов, 62 больных коронарным атеросклерозом (КА), 91 здорового лица контрольных групп и анализ более 73 тысяч проведенных исследований образцов крови.
В качестве нового методического приема для моделирования различных условий изучения процессов на субклеточном уровне исследования проводились с применением эритроцитарно-метаболических моделей с эритроцитами здоровых и больных СД 1-го и 2-го типов.

В качестве функционально-нагрузочных и лечебно-диагностических тестов использовались:

I. На эритроцитарно-метаболических моделях:

— активация процессов свободнорадикального окисления (СРО);

— нагрузочная проба инсулином.

II. В условиях клиники:

— внутривенный инсулинотолерантный тест (ИТТ);

— реинфузия фотомодифицированной крови (ФМК).

Лабораторные методы исследования, использовавшиеся для оценки состояния метаболизма и гуморальных регуляторных систем, условно подразделялись на 6 групп:

1. Традиционные лабораторные методы, применяющиеся в клинической практике.

2. Лабораторные методы определения концентрации в плазме крови гормонов, участвующих в регуляции углеводного обмена.

3. Лабораторные методы определения внутриклеточного содержания циклических нуклеотидов.

4. Лабораторные методы определения основных показателей углеводного обмена и активности внутриклеточных ферментных систем.

5. Лабораторные методы определения показателей перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы.

6. Лабораторные методы определения показателей липидного обмена.

Взятие крови из локтевой вены осуществлялось с помощью вакуумных систем Vacuette «Greiner» в динамике проводимых функциональных проб и применявшихся немедикаментозных лечебно-диагностических методов.

Для определения исследуемых показателей использовались общепринятые биохимические и радиоиммунологические методы с применением коммерческих наборов реактивов отечественных и зарубежных фирм.

Статистическую обработку результатов проводили с применением пакета прикладных программ Еxcel-95 и Statistica 7.1, достоверность между полученными показателями в сравниваемых подгруппах оценивали с помощью t-критерия Стьюдента и непараметрического U-критерия Вилкоксона — Манна — Уитни.

Результаты исследований и их обсуждение

Клинико-лабораторные критерии обоснования метаболической гетерогенности 1-го и 2-го типов сахарного диабета (исследования на эритроцитарно-метаболических моделях)

При изучении процессов СРО в эритроцитах больных СД 1-го и 2-го типов до и после активации перекисного окисления липидов (ПОЛ) материалом для исследования служили отмытые эритроциты периферической венозной крови 104 больных СД средней тяжести и 26 здоровых доноров (15 мужчин и 11 женщин), взятой утром натощак с помощью вакуумных систем Vacuette «Greiner» с ЭДТА. У 44 больных (30 мужчин и 14 женщин) был СД1, их средний возраст составил 31 год (23–39 лет), у 60 (46 мужчин и 14 женщин) — СД2, их средний возраст составил 52 года (39–65 лет). Тип СД определяли на основании комплекса клинических критериев, а также показателей ИРИ и С-пептида в плазме крови, определенных радиоиммунологическим методом с использованием коммерческих наборов реактивов фирм International-CIS (Франция), DRG International (США) на приборе Clinic Gamma 1272 LKB (Швейцария). С целью получения достоверных результатов кровь для исследования брали у больных с отчетливыми клиническими проявлениями, определяющими тип СД.

Активация системы ПОЛ в интактных эритроцитах ex vivo проводилась путем добавления в эритроцитарно-метаболическую модель двухвалентного железа (Fe+2), аскорбата и витамина D2 по методике В.Ю. Куликова (1976). С учетом современных представлений о роли ПОЛ в патогенезе СД определяли и оценивали показатели ПОЛ в эритроцитах здоровых и больных СД ex vivo: степень перекисного гемолиза эритроцитов (ПГЭ), уровень накопления диеновых конъюгат (ДК) и малонового диальдегида (МДА), а также состояние внутриклеточной АОС по уровню восстановленного глутатиона (ВГ) и супероксиддисмутазы (СОД).

Установлено, что в исходном состоянии основные показатели активности системы СРО — ПГЭ, ДК, МДА и ВГ — в эритроцитах больных СД1 достоверно (р < 0,05) выше по сравнению со здоровыми и больными СД2.

Установлено, что в исходном состоянии основные показатели процессов СРО в эритроцитах больных СД1 достоверно (р < 0,05) выше по сравнению со здоровыми и больными СД2. Под влиянием активации ПОЛ происходило достоверное (р < 0,05) повышение значений ДК, МДА и ПГЭ во всех группах обследуемых и разнонаправленное изменение показателей антиоксидантной защиты в эритроцитах больных СД. В эритроцитах больных СД1 концентрация ВГ и активность СОД снижалась, а у больных СД2 исходно низкий уровень ВГ и низкая активность СОД повышались, достигая нормальных значений.

При изучении влияния процессов СРО на показатели внутриклеточного метаболизма глюкозы в исходных условиях и после активации ПОЛ в эритроцитарно-метаболической модели исследовались изменения активности ферментов гликолиза и пентозофосфатного шунта — фосфофруктокиназы (ФФК) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) в эритроцитах, количества инсулинсодержащих эритроцитов (ИСЭ) и концентрации глюкозы в реакционной среде с эритроцитами больных СД 1-го и 2-го типов и здоровых доноров.

Для определения степени утилизации глюкозы клетками крови в эритроцитарной модели создавалась концентрация глюкозы, сопоставимая со средними величинами ее концентрации в плазме у соответствующих категорий больных и лиц контроля.

Согласно полученным результатам, в исходном состоянии активность ФФК в эритроцитах у больных сахарным диабетом 1-го и 2-го типов оказалась ниже (р < 0,05), чем у здоровых, в 1,8 и 2 раза соответственно.

В то же время активность Г-6-ФДГ эритроцитов у больных СД1 не отличалась от таковой в норме, а у больных СД2 была ниже (р < 0,05), чем в контрольной группе и у больных СД1, почти в 2 раза.

Проведенные исследования по оценке влияния активации процессов СРО на изменение активности ферментов гликолиза и пентозофосфатного шунта в эритроцитах больных сахарным диабетом 1-го и 2-го типов до и после инициации ПОЛ позволили выявить метаболические различия внутриклеточной утилизации глюкозы в эритроцитарно-метаболической модели с эритроцитами больных СД 1-го и 2-го типов.

В результате выполненных исследований установлено, что в исходном состоянии основные показатели процессов СРО в эритроцитах больных СД1 достоверно выше по сравнению со здоровыми и больными СД2. После активации ПОЛ в эритроцитарно-метаболической модели происходило разнонаправленное изменение показателей антиоксидантной защиты в эритроцитах больных СД: содержание ВГ и активность СОД у больных СД1 снижались, а у больных СД2 — повышались. При этом наблюдалась разнонаправленная динамика активности ФФК и Г-6-ФДГ у больных с разными типами СД. У больных СД2 активность ФФК и Г-6-ФДГ достоверно возрастала, а у больных СД1, напротив, ослабевала в еще большей степени. Поскольку наибольший интерес вызвало значительное изменение активности фермента пентозофосфатного шунта в эритроцитарно-метаболической модели, за основу для разработки нового диагностического приема для определения типа СД был взят лабораторный показатель — активность Г-6-ФДГ.

Полученные результаты позволили предложить новый клинико-лабораторный тест для установления в спорных ситуациях типа СД по направленности изменения активности Г-6-ФДГ в эритроцитах больных СД 1-го и 2-го типов при активации процессов ПОЛ.
Методика проведения предлагаемого диагностического клинико-лабораторного теста достаточно проста в исполнении и заключается в следующем. Из крови больного, взятой из пальца в объеме 0,2 мл, стабилизированной 5% раствором ЭДТА в соотношении 9 : 1, отмывают эритроцитарную взвесь физиологическим раствором. Полученную эритроцитарную взвесь обрабатывают по методу В.Ю. Куликова и др. (1976). В 0,05 мл отмытой эритроцитной взвеси до и после инициации ПОЛ определяют активность Г-6-ФДГ. В качестве контроля берут 0,2 мл крови здорового донора и обрабатывают параллельно с опытной пробой.

Использование данного диагностического теста может позволить в сомнительных случаях определять тип сахарного диабета. Усиление активности Г-6-ФДГ под влиянием активаторов ПОЛ на 15 % и более характерно для СД2, а снижение более чем на 15 % — для СД1. У здоровых активность фермента изменяется не более чем на 7 %.

Проведены исследования по изучению биохимических механизмов, выявлению общих процессов или их отсутствия при сравнении показателей циклазной системы в эритроцитах у больных СД 1-го и 2-го типов до и после активации ПОЛ.

Проведенные исследования влияния инициации ПОЛ на состояние циклазной системы эритроцитов здоровых и больных СД 1-го и 2-го типов позволили установить разнонаправленное изменение концентрации циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) у больных СД2 по отношению к здоровым и больным СД1, а также при сравнении с исходными значениями.

Уровень цГМФ после активации ПОЛ повышался как у больных СД1, так и больных СД2. В контрольной группе соотношение цАМФ и циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ) имело лишь тенденцию к увеличению. Значения коэффициента у больных с СД1 и СД2 отличались разнонаправленно при сравнении с контролем только в исходном состоянии. Под воздействием активации ПОЛ соотношение цАМФ и цГМФ менялось также дискордантно, достигая значений норм в основном за счет увеличения концентрации цГМФ.

Для изучения влияния инсулина на состояние перекисного гомеостаза, метаболизма глюкозы и активность циклазной системы после активации ПОЛ в эритроцитарно-метаболическую модель с эритроцитами здоровых и больных СД 1-го и 2-го типов добавляли раствор инсулина в концентрации, сопоставимой с таковой при внутривенном введении в ходе проведения ИТТ.

После инсулиновой нагрузки выявлено, что инсулин, внесенный в реакционную смесь совместно с активаторами ПОЛ, оказывал значимое влияние на процессы СРО только в эритроцитах у больных СД1 при сравнении с контрольной группой и больными СД2.

Изменение активности СОД после внесения инсулина в эритроцитарно-метаболическую модель с эритроцитами здоровых и больных СД 1-го и 2-го типов имело одинаковую направленность с показателями ВГ. При этом уровень активности СОД в эритроцитах больных СД1 восстанавливался до исходных значений перед проведением нагрузочной пробы по активации ПОЛ.

Уровень ПГЭ, содержание ДК и МДА в эритроцитах после нагрузки инсулином существенно не изменялись у здоровых и больных СД2. У больных СД1 значения основных показателей ПОЛ достоверно (р < 0,05) снижались.

Согласно полученным результатам, можно ­утверждать, что инсулин, внесенный в реакционные среды эритро-цитарно-метаболических моделей с эритроцитами больных СД 1-го и 2-го типов, влияет разнонаправленно на основные показатели антиоксидантной защиты в клетках, при этом повышая концентрацию ВГ и активность СОД только в эритроцитах больных СД1 и снижая показатели ПОЛ: концентрацию накопления ДК и ПГЭ. Уровень ВГ и активность СОД в эритроцитах больных СД2 под воздействием инсулина снижались. Существенных изменений других исследуемых показателей в группах здоровых и больных СД2 не выявлено.

Таким образом, инициация процессов ПОЛ в эритроцитарно-метаболической модели обусловливает повышение показателей пероксидации у больных СД и здоровых по отношению к исходным значениям. При этом уровень антиоксидантной защиты в эритроцитах больных СД1 и СД2 изменялся разнонаправленно. Инсулин, добавленный в эритроцитарную взвесь после активации ПОЛ, оказывал антиоксидантное действие только в эритроцитарно-метаболической модели с эритроцитами больных СД1, снижая активность антиоксидантной защиты в эритроцитах больных СД2.

Исследования показали, что под влиянием активации ПОЛ концентрация цАМФ в эритроцитах больных СД 1-го и 2-го типов менялась разнонаправленно: у больных СД2 исходный достоверно высокий уровень цАМФ по сравнению с контролем снижался, достигая значений контрольной группы, а у здоровых и больных СД1 его содержание росло. При этом у больных СД 1-го и 2-го типов концентрация цГМФ значительно увеличивалась относительно исходных значений, причем у больных СД2 его уровень превышал значения в контроле в 1,4 раза.

Высокие значения коэффициента цАМФ/цГМФ у больных СД 1-го и 2-го типов по сравнению с контролем снижались, а у здоровых лиц соотношение цАМФ/цГМФ увеличивалось.

После активации ПОЛ и добавления в реакционную смесь инсулина значительных изменений концентрации цАМФ в эритроцитах обследуемых в различных группах не наблюдалось. Уровень цГМФ после инсулиновой нагрузки в эритроцитах здоровых и больных СД 1-го и 2-го типов сравнялся. Такая же динамика установлена по отношению коэффициента цАМФ/цГМФ. Соотношение концентраций циклических нуклеотидов в эритроцитах обследуемых групп практически не изменялось.

Таким образом, выявлено, что после инициации ПОЛ и введения инсулина в реакционную смесь эритроцитарно-диагностических моделей с эритроцитами здоровых и больных СД 1-го и 2-го типов не происходит значимых изменений концентрации цАМФ и цГМФ, а также соотношения цАМФ и цГМФ в группах.

Проведенные исследования по оценке влияния активации процессов СРО на изменение активности ферментов гликолиза и пентозофосфатного шунта в эритроцитах больных СД 1-го и 2-го типов до и после инициации ПОЛ позволили выявить метаболические различия внутриклеточной утилизации глюкозы в эритроцитарно-метаболической модели с эритроцитами больных СД 1-го и 2-го типов.

Было установлено, что под влиянием инициации ПОЛ наблюдалась разнонаправленная динамика исследуемых показателей активности ферментов в эритроцитах больных с разными типами СД.

У больных СД2 активность ФФК и Г-6-ФДГ достоверно повышалась, а у больных СД1, напротив, снижалась в еще большей степени.

После добавления инсулина в эритроцитарно-метаболические модели с эритроцитами здоровых и больных СД 1-го и 2-го типов выявлено, что инсулин, внесенный в реакционную смесь совместно с активаторами ПОЛ, оказывал различное влияние на показатели активности ферментов гликолиза и пентозофосфатного шунта в эритроцитах обследуемых.

Согласно полученным данным, после добавления инсулина в реакционную смесь эритроцитарно-метаболических моделей с эритроцитами здоровых и больных СД 1-го и 2-го типов выявлено достоверное (р < 0,05) повышение активности фермента гликолиза — ФФК в эритроцитах здоровых и больных СД1. Активность ФФК в эритроцитах больных СД2 изменялась незначительно.

Необходимо отметить, что более выраженные после нагрузки инсулином изменения активности фермента пентозофосфатного шунта были определены на фоне инициации процессов ПОЛ.

Активность Г-6-ФДГ после введения инсулина в эритроцитарно-метаболическую модель изменялась разнонаправленно: в эритроцитах больных СД1 активность фермента достоверно (р < 0,05) возрастала, достигая значения контроля, у больных СД2 значение активности Г-6-ФДГ уменьшалось (р < 0,05).

Количество ИСЭ после внесения инсулина в эритро-цитарно-метаболическую модель также менялось по-разному: у больных с СД1 значение данного показателя увеличивалось, а у больных с СД2 оно уменьшалось.

При этом процесс утилизации глюкозы в реакционных средах эритроцитарно-метаболических моделей протекал также разнонаправленно: концентрация глюкозы в реакционной среде с эритроцитами больных СД1 снижалась, а СД2 — не изменялась.

Таким образом, результаты проведенных исследований влияния инсулина на процессы углеводного обмена в эритроцитах после инициации СРО позволяют сделать вывод о метаболически опосредованном регулирующем воздействии гормона на нормализацию внутриклеточного процесса утилизации глюкозы и активность ферментов углеводного обмена в основном в эритроцитарно-метаболической модели с эритроцитами больных СД1, при этом не выявлено значительного изменения анализируемых показателей у здоровых и больных со вторым типом СД.

Приведенные сведения могут являться основанием для разработки ряда метаболически обоснованных современных дифференциально-диагностических способов распознавания типов СД в сложных клинических случаях заболевания.

Клинико-лабораторные подходы к оценке тканевой инсулинорезистентности у больных сахарным диабетом в условиях проведения инсулинотолерантного теста

С целью изучения особенностей тканевого метаболизма и гормональной регуляции, лежащих в основе тканевой ИР, 92 больным СД (39 больных СД1 и 53 больных СД2) и 62 больным, страдающим КА, проводился внутривенный ИТТ, заключавшийся в медленном внутривенном введении инсулина короткого действия в 200 мл физиологического раствора в дозе 0,1 ед/кг в течение 90 мин натощак. До и после пробы производилось определение основных показателей углеводного обмена, СРО, концентрации ИРИ, С-пептида, глюкагона, кортизола, соматотропного гормона (СТГ), адреналина, норадреналина, липидного спектра крови, а также содержания циклических нуклеотидов в лейкоцитах венозной крови.

Содержание цАМФ в лейкоцитах у здоровых, больных СД1 и больных КА повышалось, а цГМФ имело тенденцию к снижению, что обусловливало нарастание коэффициента цАМФ/цГМФ. У больных СД2, напротив, ­исходно увеличенный уровень цАМФ уменьшался, а цГМФ увеличивался, в результате чего коэффициент цАМФ/цГМФ снижался.

У всех обследованных под влиянием инфузии инсулина наблюдалось снижение концентрации в крови глюкозы, С-пептида и повышение ИРИ и СТГ. Уровень глюкагона и кортизола существенно не изменялся. В конце пробы наибольший уровень ИРИ за счет экзогенно вводимого инсулина имел место у больных КА и особенно СД2, превышая показатели здоровых лиц соответственно в 8–10 раз, в то время как у больных СД1 он лишь в 1,5 раза был выше, чем в контроле.

Концентрация норадреналина в крови больных СД была достоверно выше, чем у здоровых. Уровень адреналина, особенно у больных СД1, также превышал показатели здоровых лиц. После нагрузки инсулином у лиц контрольной группы имело место достоверное повышение концентрации норадреналина, а у больных СД2 — адреналина. Уровень катехоламинов у больных СД1 существенно не изменялся, имела место лишь тенденция к снижению содержания адреналина.

Таким образом, характер изменения концентрации исследуемых гормонов в крови не может объяснить разнонаправленные изменения в системе циклических нуклеотидов у больных СД2 и других категорий обследованных.

При исследовании липидного спектра крови оказалось, что у здоровых лиц под влиянием инфузии инсулина увеличивалось содержание α-липопротеидов и незначительно уменьшался уровень пре-β-липопротеидов. В группе обследуемых с СД1 показатели наиболее грубодисперсной фракции пре-β-липопротеидов уменьшались, а β-липопротеидов увеличивались. У больных СД2 наблюдались обратные изменения: содержание антиатерогенной фракции α-липопротеидов и β-липопротеидов снижалось, а наиболее атерогенной фракции пре-β-липопротеидов увеличивалось. У больных КА, имевших исходно сниженный уровень α-липопротеидов, инфузия инсулина не вызывала существенных изменений липидного спектра.

Результаты проведенного исследования позволили выявить специфические черты метаболических процессов в инсулинозависимых тканях больных, страдающих СД2. К этим особенностям относятся: исходно высокий уровень содержания лейкоцитарного цАМФ, извращенная реакция на инсулин системы внутриклеточных циклических нуклеотидов, значительное нарастание инсулинемии, свидетельствующее о тканевой ИР, нарушение регулирующего влияния инсулина на процессы липидного обмена.

Полученные результаты свидетельствуют, что характер обменных сдвигов при основных двух формах СД принципиально различен. Несмотря на то что показатели у больных СД1 отличаются от нормальных, тем не менее направленность их изменений под влиянием инфузии инсулина в целом совпадает с соответствующими изменениями у здоровых людей. Имеющиеся же отличия, по-видимому, обусловлены несовершенной компенсацией абсолютной недостаточности эндогенного инсулина, которая практически не может быть полностью достигнута современными средствами инсулинотерапии, имеющимися в распоряжении практических врачей.

Можно считать общепринятым представление о том, что СД2 благоприятствует развитию атеросклероза, в том числе и коронарного. Результаты проведенных исследований, свидетельствующие об атерогенном влиянии гиперинсулинемии на показатели липидного обмена, подтверждают роль СД2 как одного из факторов риска КА.

Характер изменений показателей метаболизма и гормональной регуляции под влиянием нагрузки инсулином у больных КА, не страдающих явным СД, в целом не тождественен соответствующим изменениям у больных СД2. Тем не менее ряд общих черт, таких как наклонность к гиперинсулинемии, признаки тканевой ИР, а также уменьшение регулирующего влияния инсулина на процессы липидного обмена, сближают эти две формы патологии и могут свидетельствовать о наличии общих патогенетических факторов в формировании КА.

Кроме того, согласно полученным данным, примерно у 24 % обследованных больных с КА, не страдающих явным диабетом, имеются метаболические изменения, идентичные таковым у больных СД2. По-видимому, этих больных можно рассматривать как лиц с преддиабетом, у которых развитие макроангиопатий опережает манифестацию нарушений углеводного обмена.

Влияние реинфузии фотомодифицированной аутокрови на состояние нейрогормональной регуляции и метаболизма у больных сахарным диабетом

Проведены исследования влияния однократной реинфузии ФМК на состояние процессов ПОЛ, гормональной регуляции, активность ферментов гликолиза и пентозофосфатного цикла, содержание циклических нуклеотидов в эритроцитах и утилизацию глюкозы у больных СД 1-го и 2-го типов.

У 30 больных (21 мужчина и 9 женщин) был СД1, у 64 (40 мужчин и 24 женщины) — СД2. Тип СД определяли на основании комплекса клинических критериев, а также показателей ИРИ и С-пептида в плазме крови, определенных радиоиммунологическим методом. С целью получения достоверных результатов обследованию подвергались больные с отчетливыми клиническими проявлениями, не вызывавшими каких-либо диагностических сомнений.

В контрольной группе (доноры) было 11 мужчин и 8 женщин с нормальной массой тела; их средний возраст составил 35 лет.
Вторую контрольною группу составили 14 человек с СД2 (8 мужчин и 6 женщин), средний возраст 52 года. Этой группе обследованных в отличие от других больных и доноров проводили реинфузию необлученной ­аутокрови.

Для оценки воздействия ФМК на организм больных СД, кроме клинического наблюдения за больными и проведения общепринятых клинических методов лабораторного обследования, проводился ряд специальных лабораторных исследований, позволявших получить более глубокое представление о состоянии внутриклеточных механизмов метаболизма и гормональной регуляции углеводного обмена под влиянием ФМК.

Перечень методов лабораторного исследования включал в себя определение концентрации глюкозы в сыворотке крови, количества ИСЭ, содержания ферментов гликолиза и пентозофосфатного цикла в эритроцитарно-метаболической модели — ФФК и Г-6-ФДГ, содержания эритроцитарных циклических нуклеотидов — цАМФ и цГМФ, уровня в плазме крови ИРИ, С-пептида, глюкагона и СТГ. С учетом современных представлений о роли ПОЛ в модификации клеточных мембран оценивали степень ПГЭ, уровень накопления в них ДК, а также состояние внутриклеточной АОС по уровню ВГ.

Исследования проводились в двух направлениях — экспериментальном и клиническом.

Экспериментальное исследование было предпринято для подтверждения рабочей гипотезы о ведущей роли активации системы ПОЛ, возникающей под влиянием ультрафиолетовых лучей, в реализации действия ФМК на ткани организма и сопоставления изменений, происходящих в эритроцитарно-метаболической модели ex vivo до и после инициации ПОЛ, и изменений, возникающих в эритроцитах циркулирующей крови у здоровых и больных СД 1-го и 2-го типов, находящихся в клинике в разные сроки после однократной реинфузии ФМК.

Исследования проводили параллельно по схеме:

1) эритроцитарно-метаболическая модель + инициация ПОЛ по методу В.Ю. Куликова;

2) эритроцитарно-метаболическая модель + инициация ПОЛ по методу В.Ю. Куликова + инсулин;

3) эритроцитарно-метаболическая модель + инициация ПОЛ фотомодификацией УФО;

4) эритроцитарно-метаболическая модель + инициация ПОЛ фотомодификацией УФО + инсулин;

5) эритроцитарно-метаболическая модель после однократной реинфузии ФМК.

После проведения однократной реинфузии ФМК в ходе динамического наблюдения за обследуемыми проводили комплексные исследования вышеприведенных клинико-лабораторных показателей через 1, 7 и 14 суток.

Направленность изменений полученных результатов проведенных комплексных исследований влияния различных активаторов ПОЛ ex vivo и инсулина на основные показатели углеводного обмена, циклазной системы и СРО совпадали с результатами ранее проведенных исследований.

Таким образом, установлено, что инициация процессов ПОЛ как аскорбатом железа, так и ультрафиолетовыми лучами обусловливает идентичные изменения активности ферментных систем эритроцитов, числа ИСЭ и содержания глюкозы в эритроцитарной взвеси, что подтверждает точку зрения о ведущей роли способности электромагнитных волн оптического диапазона стимулировать активность ПОЛ в реализации их многопланового действия на биологические системы.

Обращает на себя внимание, с одной стороны, разнонаправленность изменений активности изучаемых ферментов, содержания ИСЭ под влиянием пероксидации у больных СД 1-го и 2-го типов, с другой стороны, параллелизм изменений этих показателей и концентрации глюкозы в каждой из групп больных СД.

Логично предположить, что под влиянием инициации ПОЛ в эритроцитах больных СД2 с исходно сниженным уровнем СРО происходит повышение активности внутриклеточных ферментных систем, участвующих в метаболизме глюкозы, снижение тканевой ИР и повышение утилизации глюкозы клетками.

У больных с СД1 в результате дефицита инсулина имеет место исходно повышенная активность ПОЛ эритроцитарных мембран. При этом дополнительная инициация ПОЛ различными агентами, в том числе и ультрафиолетовыми лучами, является чрезмерной и приводит не к повышению, а к снижению активности внутриклеточных ферментных систем, что, естественно, не приводит к улучшению утилизации глюкозы клетками.

Исходя из вышесказанного, можно утверждать о справедливости предположения: облучение эритроцитарной взвеси ex vivo ультрафиолетовыми лучами приводит к выраженному повышению процессов СРО в клеточных мембранах, что является метаболически опосредованным основным механизмом воздействия на клетки и ткани организма человека.

Динамика клинико-лабораторных показателей у больных СД 1-го и 2-го типов под влиянием однократной реинфузии ФМК

После проведения сеансов однократной реинфузии ФМК большинство больных не отмечало каких-либо неприятных ощущений. Напротив, у части пациентов отмечалось некоторое улучшение общего самочувствия, что выражалось в появлении бодрости, улучшении настроения. У 3 больных с сопутствующим облитерирующим атеросклерозом нижних конечностей отмечалось уменьшение боли в ногах при ходьбе. К неблагоприятным клиническим проявлениям, возникшим после реинфузии ФМК, следует отнести повышение электрической нестабильности миокарда у 2 больных, имевших выраженные сопутствующие поражения сердца с нарушениями ритма и проводимости.

После однократного сеанса реинфузии ФМК наблюдалась инициация процессов ПОЛ во всех группах обследованных, сохраняющаяся на протяжении недели, причем максимальные изменения имели место в группе больных с СД1. Через 2 недели показатели, характеризующие состояние ПОЛ, нормализовались. Уровень ВГ, характеризующий состояние внутриклеточной антиоксидантной системы, отчетливо снижался у больных с СД1 с последующим восстановлением через 2 недели. Достоверных изменений этого показателя у здоровых лиц не наблюдалось.

Исходный уровень цАМФ в эритроцитах больных СД был выше нормы, а содержание цГМФ в эритроцитах больных СД1 было отчетливо ниже, чем в группе здоровых лиц и больных с СД2, что обусловливало максимальные значения коэффициента цАМФ/цГМФ в группе больных СД1. После реинфузии ФМК наблюдалась тенденция к повышению цАМФ в эритроцитах больных СД1 и снижению этого показателя у больных СД2, сохранявшаяся на протяжении всего периода наблюдения. Содержание эритроцитарного цГМФ при этом нарастало у больных как СД1, так и СД2, причем у последней категории больных значения этого показателя превысили нормальную величину.

Изменения содержания циклических нуклеотидов в эритроцитах больных СД под влиянием ФМК обусловили снижение коэффициента цАМФ/цГМФ в основном за счет повышения цГМФ. Особенно низким это соотношение оказалось у больных с СД2.

Активность ФФК эритроцитов в нормальных условиях у больных СД оказалась ниже, чем у здоровых, особенно при СД2. В то же время активность Г-6-ФДГ эритроцитов у больных СД1 не отличалась от таковой в норме, а у больных СД2 была ниже, чем в контрольной группе, почти в 2 раза.

Начальный уровень С-пептида, характеризующий инкреторную функцию β-клеток поджелудочной железы, у больных СД2 существенно не отличался от такового у здоровых лиц, а у больных СД1 был отчетливо снижен. Уровень ИРИ у больных СД1 был несколько ниже, а у больных СД2 — выше нормы. Концентрация гормонов контринсулярного действия глюкагона и СТГ существенно превышала нормальные значения как у больных СД1, так и у больных СД2.

После реинфузии ФМК уровень С-пептида у здоровых и больных СД2 существенно не изменялся, а у больных СД1 отчетливо уменьшался ниже исходных значений. Концентрация ИРИ в плазме крови, напротив, достоверно снижалась у больных с СД2 по сравнению с исходным уровнем, достигая нормальных значений, и существенно не изменялась у больных с СД1.

Уровень гормонов контринсулярного действия глюкагона и СТГ через 1–7 суток после сеанса реинфузии ФМК достоверно снижался как в группе больных с СД1, так и в группе больных с СД2, причем у последних изменения были выражены в большей степени.

Полученные результаты свидетельствуют, что реинфузия ФМК оказывает на инсулинозависимые ткани не только прямое действие, изменяя свойства клеточных мембран, но и опосредованное путем изменения гормональной регуляции обменных процессов в клетке.

Настораживает выявленная тенденция к снижению концентрации С-пептида у больных с СД1. Не исключено, что в результате хорошо известного повышения активности клеток иммунокомпетентной системы, возникающего после реинфузии ФМК, активируются аутоиммунные процессы, лежащие в основе патогенеза СД1, что усиливает деструкцию β-клеток поджелудочной железы.

Неясно, является ли снижение уровня СТГ и глюкагона следствием уменьшения продукции гормонов клетками эндокринных желез или увеличения их утилизации клетками тканей-мишеней. Более вероятным, на наш взгляд, является первое предположение, потому как снижение коэффициента цАМФ/цГМФ выявлено как у больных СД2, так и у больных КА и свидетельствует в пользу уменьшения контринсулярных гормональных влияний на клетку.

Существование двух патогенетически принципиально различных типов сахарного диабета — СД1 и СД2 — обусловливает неоднозначные эффекты реинфузии ФМК на показатели клеточного метаболизма и гормональной регуляции у больных с разными типами заболевания.

Параллелизм изменений исследуемых показателей с признаками повышения активности системы ПОЛ под влиянием активаторов СРО ex vivo и ФМК позволяет говорить о ведущей роли этих процессов в изменении свойств клеточных мембран и внутриклеточного метаболизма. В пользу этого положения говорит также однотипность изменений, выявленных в эритроцитах, под влиянием электромагнитных волн оптического диапазона и других активаторов ПОЛ.

Важно отметить то обстоятельство, что изменения целого ряда показателей (активность внутриклеточных ферментных систем, содержание циклических нуклеотидов, концентрация глюкозы и др.) были сходными в эксперименте на изолированных эритроцитах и в организме человека. Логично предположить, что и на уровне целостного организма активизация под влиянием ФМК процессов ПОЛ оказывает прямое действие на клеточные мембраны, изменяя их свойства, влияет на активность ферментных систем, обусловливая многоплановый генерализованный эффект ФМК на различные органы и системы.

Принятие этого положения в качестве основной рабочей гипотезы, объясняющей механизм действия ФМК на организм человека, предполагает, что ожидаемый эффект от реинфузии ФМК в значительной степени будет зависеть от исходного состояния процессов ПОЛ в тканях в каждом конкретном случае.

Несомненно, в целостном организме с его бесчисленным множеством взаимозависимых функций и систем прямое влияние ФМК на клеточные мембраны и метаболизм клетки не является единственным. Об этом свидетельствуют и полученные нами результаты исследования гормональных систем, участвующих в регуляции клеточного метаболизма, в том числе и углеводного обмена.

Таким образом, у 94 больных, страдающих СД 1-го и 2-го типов, проведено исследование влияния однократного сеанса реинфузии ФМК на показатели углеводного обмена в динамике через 1, 7 и 14 суток после лечебно-диагностической процедуры. Определялась концентрация глюкозы, ИРИ, С-пептида, глюкагона, СТГ и кортизола в плазме крови. Для оценки внутриклеточных процессов углеводного обмена использовалась эритроцитарно-метаболическая модель, исследования которой проводились как в условиях эксперимента с моделированием инициации процессов ПОЛ ex vivo, так и в динамике наблюдения за больными после сеанса реинфузии ФМК. Оценивалось состояние ПОЛ и АОС эритроцитарных мембран, активность ферментов гликолиза и пентозофосфатного цикла, содержание циклических нуклеотидов в эритроцитах.

В ходе проведенных исследований удалось выявить принципиальные отличия клеточного метаболизма глюкозы у больных СД1 и СД2, что легло в основу разработанного способа дифференциальной диагностики типов СД.

Значимость проведенного исследования определяется отсутствием сведений об использовании ФМК для лечения больных, страдающих СД, показаниях и противопоказаниях к применению этого метода в комплексном лечении больных с различными типами СД, отсутствием информации о влиянии ФМК на внутриклеточные механизмы, определяющие метаболизм глюкозы, на концентрацию в крови гормонов, участвующих в регуляции углеводного обмена.

Таким образом, результатами проведенных исследований установлено, что однократная реинфузия ФМК оказывает генерализованный физиологический эффект на организм больных СД, обусловленный инициацией процессов ПОЛ и изменением свойств клеточных мембран. У больных СД2 на протяжении двух недель после однократной реинфузии ФМК повышается активность внутриклеточных ферментов гликолиза и пентозофосфатного цикла, снижается концентрация гормонов ­контринсулярного действия, улучшается утилизация глюкозы тканями, что позволяет использовать эту процедуру в качестве дополнительного лечебно-диагностического способа. У больных СД1 проведение реинфузии ФМК чрезмерно повышает исходно увеличенную активность ПОЛ, снижает активность внутриклеточных ферментов гликолиза и пентозного цикла, не способствует улучшению утилизации глюкозы тканями, уменьшает продукцию эндогенного инсулина, что позволяет считать наличие СД1 относительным противопоказанием к использованию ФМК в качестве лечебно-диагностического воздействия.

Выводы

1. У больных сахарным диабетом 1-го и 2-го типов имеются достоверные различия в клинико-лабораторных показателях свободно-радикального окисления липидов, активности ферментов гликолиза, пентозофосфатного цикла и в содержании цАМФ в эритроцитах периферической крови.

2. После активации процессов перекисного окисления липидов в эритроцитарно-метаболических моделях ex vivo уровень антиоксидантной защиты в эритроцитах больных сахарным диабетом 1-го типа снижается, а у больных сахарным диабетом 2-го типа повышается. Введение инсулина в реакционную смесь после инициации свободнорадикального окисления приводит к повышению активности антиоксидантной защиты только в эритроцитах больных сахарным диабетом 1-го типа.

3. После нагрузки инсулином атерогенная фракция пре-b-липопротеидов при СД1 достоверно снижается, а при СД2 повышается, при этом до и после ИТТ наблюдаются высокий уровень антиатерогенной фракции a-липопротеидов при СД1 и снижение после теста этого показателя при СД2; концентрация ИРИ в плазме крови больных СД2 после ИТТ увеличивается в 8–10 раз, а при СД1 — в 1,5–2 раза.

4. Применение ФМК в качестве лечебно-диагностического приема позволяет на основании разнонаправленного изменения показателей свободно-радикального окисления и углеводного обмена в эритроцитах уточнить тип СД и добиться улучшения утилизации глюкозы клетками у больных СД2.


Bibliography

1. Дедов И.И., Александров А.А. Факторы риска ишемической болезни сердца у больных сахарным диабетом типа 2: роль гиперсимпатикотонии и возможности ее коррекции // Качество жизни. Медицина. — 2003. — С. 16-21.
2. Заславская Р.М., Тулемисов Е.У., Смирнова Л.В., Айтмагамбетова Б.А. Сосудистые осложнения у больных сахарным диабетом (альтернативные методы диагностики и лечения). — М., 2006. — С. 34-36.
3. Балабoлкин М.И., Клебанова Е.М., Креминская В.М. Лечение сахарного диабета и его осложнений. — М., 2005. — С. 274; 356-357.
4. Дедов И.И., Шестакова М.В., Максимова М.А. Федеральная целевая программа «Сахарный диабет»: Метод. рекоменд. — М., 2003. — С. 88.

Similar articles

Authors: Волосовец А.П.1, Абатуров А.Е.2, Герасименко О.Н.2, Высочина И.Л.2, 1Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, 2Днепропетровская государственная медицинская академия
"Child`s Health" 5 (26) 2010
Date: 2010.11.18
Categories: Pediatrics/Neonatology
Authors: А.Е. Абатуров, Днепропетровская государственная медицинская академия
"Child`s Health" 6(15) 2008
Date: 2009.03.19
Categories: Pediatrics/Neonatology
Authors: Д.А. СЕРЕДА, Ю.К. ДЕЙНИЧЕНКО, И.Ф. БЕЛЕНИЧЕВ, И.А. МАЗУР, В.З. БУРЛАЙ , Запорожский государственный медицинский университет, Запорожская городская клиническая больница экстремальной и скорой медицинской помощи
"Emergency medicine" 2(3) 2006
Date: 2007.12.07
Categories: Medicine of emergency, Neurology
Sections: Clinical researches

Back to issue