Предиабет и впервые выявленный сахарный диабет типа 2: метаболические аспекты и гемостаз
РезюмеНа момент верификации диагноза сахарного диабета типа 2 (СД2) более 50% больных имеют клинические проявления атеросклероза. Между тем комплексных исследований, позволяющих оценить характер и взаимосвязи возникающих биохимических и гемостазиологических изменений на промежуточных стадиях нарушений углеводного обмена (НУО) и при впервые выявленном СД2 (ВВСД2), не проводилось.
Цель исследования - прогностическая оценка атеротромбогенного потенциала посредством выявления особенностей метаболизма и гемостаза у пациентов с нарушением толерантности к глюкозе (НТГ), нарушением гликемии натощак (НГН) и ВВСД2 при отсутствии микро- и макрососудистых осложнений.
Материал и методы. Обследованы 200 добровольцев в возрасте 40-65 лет, считающих себя здоровыми. У 64 (32%) обследованных выявлены НУО. В соответствии с диагностическими критериями СД и других НУО сформированы 3 группы исследования: 1-я группа - 25 человек с ВВСД2, 2-я - 23 человека с НТГ, 3-я - 16 человек с НГН; контрольную группу составили здоровые добровольцы без признаков метаболически аномального фенотипа. У всех контингентов исследованы ключевые показатели углеводного, липидного, белкового, пуринового, пигментного обмена, эндотелиальной дисфункции, тромбоцитарно-плазменного гемостаза, определены связи ИМТ, объема талии (ОТ) с параметрами метаболизма и гемостаза, а последних - между собой.
Результаты и обсуждение. Повышение концентрации С-пептида, инсулина, HOMA-IR, перекисей, антиоксидантного статуса, С-реактивного белка, показателей липидного спектра, мочевой кислоты выявлено во всех контингентах. Возникающие биохимические изменения сопряжены с увеличением ИМТ, ОТ и способствуют формированию прокоагуляционного потенциала посредством развития эндотелиальной дисфункции, изменений тромбоцитопоза, увеличения функциональной активности тромбоцитов, активности VII фактора и угнетения фибринолиза.
Заключение. Сочетание метаболического синдрома с протромбогенным состоянием является основанием для включения пациентов с НТГ и НГН, наряду с ВВСД2, в группу высокого, а в случае наличия протеинурии, курения, выраженной гиперхолестеринемии и артериальной гипертензии - очень высокого риска сердечно-сосудистых событий.
Ключевые слова:предиабет, нарушение толерантности к глюкозе, нарушение гликемии натощак, впервые выявленный сахарный диабет типа 2, метаболический синдром, гемостаз
Эндокринология: новости, мнения, обучение. 2017. № 3. С. 37-50. DOI: 10.24411/2304-9529-2017-00030
Сахарный диабет (СД) представляет серьезную медико-социальную проблему. По данным Международной федерации диабета (International Diabetes Federation, IDF), к 2015 г. в мире зарегистрировано 415 млн больных СД, предполагается, что еще у 318 млн человек имеется нарушение толерантности к глюкозе [1]. Между тем число людей, имеющих нарушения углеводного обмена (НУО), продолжает расти и, согласно прогнозу, к 2040 г. превысит 1 млрд. Наряду с глобализацией существенный вклад в значимость проблемы вносят сосудистые осложнения, ухудшающие прогноз и качество жизни больных. Атеротромбоз является ведущей причиной смерти пациентов с СД типа 2 (СД2) [2].
Традиционно возникновение макроангиопатий рассматривается как позднее осложнение СД2, развивающееся у лиц с неудовлетворительным гликемическим контролем в отсроченном периоде времени. Между тем клинический опыт свидетельствует о неабсолютной правомерности рассмотрения свойственных СД2 биохимических и гемостазиологических изменений в рамках позднего диабетического синдрома. Согласно эпидемиологическим данным, на момент верификации диагноза СД2 более 50% больных имеют атеросклеротические поражения коронарного, церебрального русла, магистральных сосудов н/конечностей [1]. Данный факт логически предполагает наличие проатерогенных изменений на этапах, предшествующих манифестным стадиям СД2. Однако комплексных клинических исследований, позволяющих оценить характер и взаимосвязи возникающих биохимических и гемостазиологических изменений на промежуточных стадиях НУО и при впервые выявленном сахарном диабете (ВВСД 2), нет.
Цель исследования - прогностическая оценка атеротромбогенного потенциала посредством выявления особенностей параметров метаболизма и гемостаза у пациентов с нарушением толерантности к глюкозе (НТГ), нарушением гликемии натощак (НГН) и ВВСД2 при отсутствии микро- и макрососудистых осложнений.
Материал и методы
К участию в исследовании приглашали некурящих добровольцев в возрасте 40-65 лет, считающих себя здоровыми и не получающих никакой медикаментозной терапии. В результате обследования 200 человек у 64 (32%) выявлены НУО, соответствующие критериям включения в исследование, - наличие НТГ, НГН или ВВСД2 при отсутствии микро- и макрососудистых осложнений.
Диагноз СД2 устанавливали при сочетании двух показателей, находящихся в диабетическом диапазоне, - уровня глюкозы плазмы натощак >7,0 ммоль/л, и/или 2-часовой (постпрандиальный) плазменный уровень гликемии >11,1 ммоль/л, и/или уровень HbA1c >6,5%. В случае выявления гликемии натощак в диапазоне 6,1-6,9 ммоль/л и/или HbA1c 5,7-6,4% выполнялся оральный глюкозотоле-рантный тест с 75 г глюкозы. Выявленные промежуточные нарушения углеводного обмена (НТГ или НГН) определяли в соответствии с рекомендациями ВОЗ, 2006. Систолическое (САД) и диастолическое (ДАД) артериальное давление измеряли стандартной методикой (Mancia G. и соавт., 2013). В исследование вошли пациенты, имеющие САД <140 мм рт.ст., ДАД < 90 мм рт.ст. Объем талии (ОТ), бедер (ОБ), рост и массу тела измеряли в нижнем белье и без обуви, индекс массы тела (ИМТ) рассчитывали как отношение массы тела к квадрату роста в метрах (кг/м2).
В зависимости от характера НУО были сформированы 3 группы: 1-ю группу составили 25 человек с ВВСД2, 2-ю -23 человека с НТГ, в 3-ю вошли 16 человек с НГН. Контрольную группу составили некурящие здоровые добровольцы с нормальной массой тела при отсутствии признаков метаболически аномального фенотипа. Критерии включения: ИМТ 18,5-24,9 кг/м2, ОТ - у женщин <80 см, у мужчин <94 см, АД <140/90 мм рт.ст., уровни глюкозы плазмы натощак <6,1 ммоль/л, триглицеридов <1,7 ммоль/л, холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП) >1,04 ммоль/л у мужчин и > 1,3 ммоль/л у женщин, HOMA-IR <2,5. Обследуемые контингенты были сопоставимы по возрасту, полу, показателям артериального давления (табл. 1).
Лабораторные методы исследования
С целью оценки лабораторных показателей забор венозной крови осуществляли после 12-часового голодания, утром натощак с 8:00 до 9:00. Гемограмму определяли на автоматическом гематологическом анализаторе ADVIA 120 ("Siemens", Германия), биохимические показатели - глюкозу плазмы натощак, общий холестерин (ОХС), ХС ЛПНП, ХС ЛПВП, триглицериды, Апо-А-, Апо-В-липопротеины, общий белок, С-реактивный белок (СРБ), креатинин, мочевину, а также суточную протеинурию и альбуминурию - колориметрическими методами на автоматическом биохимическом анализаторе ADVIA 1650 ("Siemens", Германия), С-пептид и инсулин - на иммунохимической системе ADVIACentaur ("Siemens", Германия). Гликированный гемоглобин определяли референтной методикой на ВЭЖХ-анализаторе D-10 ("Bio-RadLaboratiries", США), электрофорез белковых фракций - в геле агарозы посредством прибора Hydrasys ("Sebia", Франция), эндотелин (1-21) и ФНОа - твердофазным ИФА, VII фактор - коагуляционным методом, активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), протромбиновое время (ПТВ), международное нормализованное отношение (МНО), фибриноген, плазминоген - на автоматическом анализаторе ACLTOP 700 ("Instrumentation Laboratory Company", США). Агрегационную активность кровяных пластинок (ААКП) исследовали на лазерном анализаторе агрегации тромбоцитов АЛАТ-2 ("Биола", Россия) с использованием в качестве индукторов агрегации коллагена и аденозиндифосфата (АДФ). Общий антиоксидантный статус (АОС) и перекиси определяли спектрофотометрически с использованием микропланшетного фотометра Multiscan FC ("Termo Fisher Scientific", Финляндия).
Индекс инсулинорезистентности (HOMA-IR) оценивали по D. Matthews и соавт. (1985):
HOMA-IR = гликемия натощак (ммоль/л) x ИРИ (мкЕД/мл)]/22,5.
Уровень холестерина, не связанного с ЛПВП (ХС неЛПВП), вычисляли по формуле:
ХС неЛПВП = ОХС - ХС ЛПВП.
Индекс атерогенности (ИА) рассчитывали по А.Н. Климову:
ИА = (ОХС - ХС ЛПВП)/ХС ЛПВП.
Статистическая обработка
Статистическую обработку выполняли с использованием пакета программ Statistica ("StatSoft", версия 10, США). Перед проведением статистического анализа оценивали нормальность распределения с использованием критерия Шапиро-Уилка. Полученные количественные признаки имели распределение, отличное от нормального (р<0,05), в связи с чем статистическую обработку данных осуществляли непараметрическими методами. При описании полученных результатов использовали медиану, верхний и нижний квартили [Ме (25; 75)]. Достоверность различий между группами по количественным показателям оценивали методом Краскела-Уоллиса. Взаимосвязи между качественными переменными исследовали посредством таблиц сопряженности (χ2 Пирсона). При выявлении связей между сопоставляемыми показателями применялся метод рангового корреляционного анализа Спирмена. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным 0,05.
Информация о соответствии нормам этики
Исследование одобрено протоколом ЛЭК этического комитета ФГБОУ ВО "Кубанский государственный медицинский университет" Минздрава России № 32 от 21.11.2014. Все участники добровольно подписали информированное согласие.
Результаты и обсуждение
При проведении клинической части исследования в контингенте обследованных с нормальной массой тела и ОТ, не превышающим у женщин 80 см, а у мужчин 94 см, лиц с НУО не выявлено, тогда как практически все пациенты с НУО имели избыточную массу тела. Последующий статистический анализ подтвердил данное наблюдение - во всех группах с НУО ИМТ в 1,4-1,5 раза, а ОТ в 1,3-1,4 раза превышали контрольные показатели (табл. 2).
Анализ биохимических данных наряду с гипергликемией, гиперинсулинемией и наличием инсулинорезистентности (ИР) выявил широкий спектр метаболических изменений в обследованных контингентах. Установлено, что концентрации инсулина, C-пептида и HOMA-IR не различаются в группах НТГ и НГН и двукратно превышают контрольные показатели (табл. 3). Уровень ОХС на 20% (обе группы с предиабетом), ХС ЛПНП на 28% и 34%, ХС липопротеинов очень низкой плотности (ХС ЛПОНП) в 2,0 и 2,3 раза, ТГ на 86% и 114%, Апо B на 40% и 50%, а интегральный показатель -ХС неЛПВП в 1,3 и 1,2 раза при НТГ и НГН соответственно превышали группы контроля. У пациентов с НГН отмечено статистически значимое повышение индекса атерогенности, медиана которого составила 3,1 vs 1,9 в контроле. При ВВСД2 также выявлены изменения маркеров углеводного обмена и атерогенных липидных фракций. В данной группе больных зарегистрировано максимально выраженное повышение С-пептида, HOMA-IR, Апо-В и ТГ, превысившее контрольные показатели в 2,3, в 3,3, 1,6 и 2,3 раза соответственно.
Наряду с изменениями углеводного и липидного спектра у пациентов с НУО отмечены изменения показателей белкового и пуринового обмена (табл. 5, 6). В частности обнаружено повышение β2,-глобулинов при НТГ и концентрации мочевины при НТГ и НГН в 1,3 раза. Во всех группах выявлено повышение в 1,5 раза концентрации мочевой кислоты, а также СРБ - в 1,6 раза при НГН, в 2,2 раза - при НТГ и в 2,9 раза при ВВСД2 vs контроля. Кроме того, при ВВСД2 отмечено 25-процентное увеличение активности аланин-аминотрансферазы (АЛТ), имеющее при предиабете лишь тенденцию к повышению.
Выявленное увеличение концентрации СРБ заинтересовало нас в плане уточнения механизмов, лежащих в основе синдрома воспаления при НУО. В этой связи во всех группах был исследован ФНОа. Гипотетически категория обследованных пациентов предполагала наличие как минимум умеренного повышения концентрации данного цитокина. Однако при постановке и последующей перепроверке серий исследований значения оптической плотности сывороток пациентов с НУО в нашем исследовании оказались меньше оптической плотности калибровочного образца. И только у 9 из 88 обследованных имелись ненулевые значения ФНОα. Таким образом, информационной составляющей при определении ФНОа у пациентов с ранними стадиями НУО не обнаружено.
Неферментативное гликозилирование и оксидативный стресс играют значимую роль в формировании метаболических нарушений при СД2. Поскольку существует прямая зависимость между уровнем свободных радикалов и концентрацией продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), использован калориметрический метод определения перекисей для количественной оценки выраженности окислительного стресса у пациентов с НУО. Согласно полученным результатам, концентрация перекисей и общий антиоксидантный статус при предиабете и ВВСД2 превышали контрольные показатели и значимо не различались между собой (см. рисунок). По данным корреляционного анализа, у пациентов с ВВСД2 выявлены достаточно тесные связи между АОС и С-пептидом (0,52, р=0,02), инсулином (0,50, р=0,02), HOMA-IR (0,67, р<0,001), при этом направленность связей в паре концентрация перекисей - ОАС у здоровых носила обратный характер (г=-0,60, р=0,02).
Следующим фрагментом исследования стал поиск взаимосвязи между выявленными изменениями антропометрических (ОТ/ИМТ) и биохимических показателей. По результатам корреляционного анализа установлено наличие связей средней силы между ИМТ и концентрацией С-пептида во всех контингентах обследованных (табл. 7). Кроме того, при НГН отмечена связь ИМТ с СРБ , при НТГ -ИМТ с инсулином, АЛТ и АОС, а при ВВСД2 - связи прямой направленности с инсулином и обратной - с HbA1c. ОТ был сопряжен у здоровых с уровнем С-пептида, СРБ; при НТГ -с С-пептидом, инсулином, АЛТ, при НГН - с С-пептидом, инсулином, АЛТ и HOMA-IR. В то же время при ВВСД2 по результатам корреляционной матрицы выявлена достаточно тесная связь между соотношением ОТ/ОБ и уровнем гликемии натощак, HbA1c (r=0,62, р=0,002 и r=0,50, р=0,01), в биохимических показателях имелись прямые связи средней силы между концентрацией мочевой кислоты и инсулина, С-пептида и триглицеридов (r=0,48, р=0,01; r=0,53, р=0,01; r=0,41, р=0,04 соответственно).
Таким образом, изменения ИМТ и ОТ сопряжены с повышением концентрации С-пептида, инсулина, С-реактивного белка, образованием свободных радикалов, ИР. Указанные изменения способны осуществлять роль триггера в возникновении других метаболических нарушений, а в последующем служить связующим звеном в развитии патологических процессов, способствующих атерообразованию и увеличению тромбогенного потенциала. С целью выявления особенностей состояния гемостаза у пациентов с НУО исследованы ключевые показатели его сосудистого, тромбоцитарного и плазменного компонентов.
Полученные данные подтвердили наличие изменений гемостаза во всех группах. Однако изменения его в отдельных звеньях у обследованных контингентов оказались неоднотипными (табл. 8). НГН характеризовалось тенденцие к увеличению среднего объема тромбоцитов (СОТ), усилением АДФ-индуцированной агрегации и значимым увеличением коллаген-индуцированной агрегации тромбоцитов, активности VII фактора, повышением концентрации плазминогена. При НТГ имели место достоверное усиление АДФ- и коллаген-индуцированной агрегации, увеличение активности VII фактора и повышение концентрации плазминогена. В группе ВВСД2 отмечено значимое увеличение СОТ, повышение концентрации эндотелина, VII фактора и плазминогена. Снижение активности антитромбина III и повышение концентрации ФГ имелось при всех изучаемых видах НУО, однако ни в одном случае оно не достигло статистической значимости.
По результатам корреляционного анализа обнаружена сопряженность метаболических и гемостазиологических изменений, направленность и интенсивность которых в изучаемых группах также были неоднородными. Так, в контроле отмечены достаточно тесные связи между эндотелином и концентрацией инсулина (r=0,68, p<0,001), С-пептида (r=0,62, p<0,001), HOMA-IR (r= 0,73, p<0,001, ОХС (r=0,50, p=0,02), ХС ЛПВП (r=-0,58, p=0,01), коллаген-индуцированной агрегацией (r=-0,46, p=0,04), при этом показатели тромбоцитарного гемостаза демонстрировали связи с показателями липидного спектра, а коагуляционного звена -с маркерами углеводного и липидного обмена. При НГН обнаружены влияния триглицеридов/ХС ЛПОНП на число КП (r=-0,82/0,83, р<0,001), мочевой кислоты на СОТ (r=-0,55, р=0,03), HbA1c и альбумина на АЧТВ (r=0,59, р=0,02 и r=0,57, р=0,03 соответственно). НТГ были свойственны влияния глюкозы и HbA1c на число КП (r=0,42, р=0,049 и r=0,56, р=0,01), HbA1c на VII фактор (r=0,47, р=0,03); а также связь мочевой кислоты с антитромбином III (r=-0,43, p=0,04) и ИР с плазминогеном (r=-0,56, p=0,01). При ВВСД2 обнаружены прямые влияния процессов пероксидации на образование эндоте-лина (0,53, p=0,01), плазминогена (r=0,51, p=0,04), число КП (r=0,56, p<0,001). У данного контингента выявлены и обратные связи в парах: эндотелин-инсулин (r=-0,54, p=0,01), АСТ (r=-0,49, р=0,02); антитромбин III-АСТ (r=-0,62, р=0,01); HOMA-IR-число КП (r=-0,43, р=0,04), АСТ (r=-0,43, р=0,03), коллаген-индуцированная агрегация (r=-0,40, p=0,049).
Обсуждение
Согласно полученным данным, во всех группах пациентов с НУО обнаружены избыточная масса тела и ОТ, существенно превышающие контрольные показатели. В параметрах метаболизма и гемостаза имело место повышение концентрации С-пептида, инсулина, HOMA-IR, перекисей, антиоксидантного статуса, С-реактивного белка, показателей липидного спектра (ОХС, ХС ЛПНП, ХС ЛПОНП, триглицериды, Апо-B), мочевой кислоты, коллаген-индуцированной агрегации тромбоцитов, VII фактора и плазминогена. Кроме того, при ВВСД2 увеличение СОТ и концентрации эндотелина достигло статистической значимости. Межгрупповое сопоставление параметров метаболизма и гемостаза выявило более выраженные изменения показателей ИР, активности АЛТ и концентрации эндотелина на стадии ВВСД2 по отношению к стадиям НГН и НТГ. По результатам корреляционного анализа выявлены отчетливые связи между измененными ИМТ, ОТ и отдельными биохимическими показателями у пациентов с НУО. При этом прямые связи между ИМТ, ОТ и С-пептидом, а также ОТ и С-реактивным белком отмечены не только при предиабете, но и в группе контроля.
Избыточная масса тела свойственна пациентам с НУО. По данным эпидемиологического исследования NATION [3], доли участников с предиабетом и СД2 увеличиваются по мере прироста ИМТ от 7,4%/1,1% (предиабет/СД2 соответственно) при ИМТ <25 кг/м2, до 33%/12% среди лиц с ожирением (ИМТ ≥30 кг/м2). Вместе с тем особую роль в формировании метаболических нарушений играет висцеральный жир, наличие которого оценивается по косвенному показателю - ОТ. Мы проанализировали корреляционные связи между ИМТ, ОТ и параметрами метаболизма. Выявленное повышение концентрации инсулина и наличие корреляционных связей в парах ОТ- инсулин и ИМТ-инсулин является ключевой составляющей метаболического синдрома (МС) и рассматривается как физиологическая реакция по утилизации поступающей в организм пищи. Формирующееся в последующем в условиях пароксизмального, а затем и перманентного избытка висцеральной жировой ткани состояние гиперинсулинизма трансформирует фундаментальные клеточные механизмы в патологические реакции с развитием МС и СД2 [4]. Однако обнаруженные корреляционные связи в парах ИМТ-С-пептид, ОТ-С-пептид, СРБ не только в патологии, но и у здоровых при отсутствии метаболически аномального фенотипа заинтересовали нас в плане возникновения характера и хронологии биохимических изменений, поскольку традиционно, на протяжении десятилетий, С-пептид рассматривался как инертное вещество - "спутник инсулина". Вместе с тем в литературе последних лет появились сведения о биологической активности С-пептида и его антиоксидантных, противовоспалительных свойствах, способности уменьшать явления ЭД, апоптоза и микрососудистых поражений через механизмы аутокринной регуляции [5, 6]. По данным авторов, позитивные свойства С-пептида прослеживаются не только при патологических состояниях, связанных с хронической гипергликемией или высоким содержанием жирных кислот, но и на стадиях преходящей (временной) ИР. В этой связи полагаем, что обнаруженные прямые корреляционные связи между ИМТ, ОТ и С-пептидом не только в группах с НУО, но и в контроле отражают процессы саногенеза, когда появление висцерального жира сопровождается не только гиперпродукцией инсулина, но и избыточным образованием С-пептида, оказывающего протективные эффекты на ранних стадиях метаболических нарушений.
Напротив, субклиническое воспаление, выявленное во всех обследованных контингентах и характеризующееся наличием достаточно тесных связей в парах СРБ-ОТ в группе здоровых и СРБ-ИМТ при НГН, необходимо рассматривать как реакцию, инициирующую и поддерживающую механизмы формирования МС и СД2. Связующим звеном между хроническим вялотекущим воспалением, ЭД и ИР являются секретируемые клетками жировой ткани провоспалительные агенты - цитокины: фактор некроза опухоли альфа (ФНОа), интерлейкин-6 (ИЛ-6) и интерлейкин-1 (ИЛ-1), избыточная продукция которых сопровождается экспрессией цитокинового сигнала с блокадой инсулинового рецептора и активацией сериновых киназ, ингибирующих действие инсулина на различных уровнях. В ряде экспериментальных работ показано значимое увеличение концентрации ФНОа у пациентов с МС и предиабетом [7]. Мы исследовали ФНОа, однако изменений его концентрации в обследованных контингентах не выявили. Наши данные совпадают с результатами исследования A.L. Carey и соавт. (2004), также не обнаруживших повышения концентраций ФНОа при [8]. Имеющиеся различия могут свидетельствовать об особенностях механизмов развития острого и субклинического воспаления. Поскольку синтез ФНОа подвержен жесткой регуляции, защищающей организм от неблагоприятных эффектов чрезмерной экспрессии с развитием системного воспаления, ФНОа появляется в кровотоке только при остром и практически не определяется при хроническом воспалении. С целью уточнения значимости вклада отдельных цитокинов в формирование НУО выполнено несколько метаанализов, по результатам которых [9, 10] обнаружена связь риска развития СД2 с повышенным уровнем ИЛ-6 и СРБ, но не ФНОа. Таким образом, ФНОα не является адекватным маркером оценки субклинического воспаления у пациентов с НУО. Более чувствительную оценку у данного контингента больных дает повышение концентрации СРБ.
Окислительный стресс и неферментативное гликозилирование являются другой, не менее значимой причиной метаболических нарушений при СД2. Избыточная продукция кислородных радикалов и/или недостаточная антиоксидантная защита способствуют активации механизмов субклинического воспаления, усилению ПОЛ, ускорению атерогенеза. Оценка состояния оксидативного статуса у пациентов с НУО в нашем исследовании выявила наличие двух сопряженных процессов в виде активации ПОЛ и усиления общей антиоксидантной способности плазмы.
Наличие оксидативного стресса при предиабете общеизвестно. Между тем литературные сведения об изменениях в антиоксидантной системе неоднозначны. В исследованиях [11, 12] выявлено снижение общего АОС у пациентов с предиабетом. Напротив, в работе [13] показано увеличение уровня ряда ферментов антиоксидантной системы и ОАС на ранних стадиях СД2. Полагаем, что выявленное в нашем исследовании увеличение ОАС у пациентов с НУО и обнаруженные прямые связи с С-пептидом, концентрацией инсулина, HOMA-IR отражают компенсаторные реакции в ответ на избыточное образование свободных радикалов. Вместе с тем присущая здоровым реципрокность корреляционных взаимоотношений в паре "оксидативный стресс - антиоксидантная активность" определяет вектор дальнейшего процесса - вероятность последующего прогрессирования патологической оксидации сопряжена со снижением антиоксидантных свойств.
Анализ метаболических нарушений у пациентов с НУО невозможен без оценки ИР, наличие которой обнаружено во всех контингентах обследованных. Однако максимальных значений индекс HOMA-IR достигает на стадии ВВСД2, превышая показатели здоровых на 230%, а НГН и НТГ - на 50% и 60% соответственно. В то же время имеющаяся на стадиях предибета тенденция к увеличению АЛТ при ВВСД2 достигает статистической значимости. Наши данные совпадают с результатами [14], сообщившими о наличии тесных корреляционных связей между ИР и выраженностью стеатогепатоза, а также [15] обнаружившими более высокие уровни трансаминаз у пациентов с СД2 при наличии неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП). При этом у пациентов с НАЖБП определены более высокие показатели ИМТ, ОТ, триглицеридов и мочевой кислоты, чем в группе без НАЖБП. Таким образом, усугубление ИР тесно связано с формированием печеночно-клеточной дисфункции, гипертриглицеридемией и нарушением обмена мочевой кислоты.
Эндотелиальная дисфункция (ЭД является одним из наиболее неблагоприятных последствий МС и ключевым фактором последующих гемостазиологических нарушений [16]. Выявленные в нашем исследовании ИР, хроническое субклиническое воспаление, процессы пероксидации, гипергликемия, дислипидемия, хроническая гиперурикемия нарушают свойственный здоровому эндотелию баланс в продукции биологически активных веществ, способствуют процессам вазоконстрикции и активации тромбоцитарно-плазменного гемостаза. Наиболее мощным вазоконстриктором, выделяемым эндотелием, является эндотелин-1, определяющий тромбогенный потенциал сосудистой стенки. При повреждении эндотелия образование эндотелина резко возрастает. В качестве маркера ЭД мы использовали определение эндотелина 1-38. Анализ показателей гемостаза выявил в нашем исследовании достаточно тесные связи эндотелина с концентрацией инсулина, С-пептида, HOMA-IR, HbA1c, ХС-ЛПВП в группе контроля. При этом тенденция к повышению уровня эндотелина имелась на стадии НТГ, однако статистически значимое повышение концентрации эндотелина и появление связей в парах эндотелин-инсулин, перекиси, АСТ отмечено у пациентов с ВВСД 2, что свидетельствует о появлении тромбогенных свойств эндотелия у данного контингента больных.
Морфологическое и функциональное состояние эндотелия тесно связано с кровяными пластинками, структурно-функциональные изменения которых рассматриваются в качестве индикатора ЭД и маркеров атеро- и тромбообразования. Между тем следует отметить, что анализ тромбоцитарной активности выявил межгрупповые различия в интенсивности коллаген- и АДФ-индуцированной агрегации. Данный факт связан с особенностями механизмов действия индукторов агрегации и позволяет не только разграничить, но и отследить этапность тромбоцитарной активности. Выявленное усиление коллаген-индуцированной агрегации во всех группах и наличие корреляционной связи с концентрацией эндотелина отражает формирование ЭД и сопряжено с поражением коллагеновых структур сосудистой стенки, усилением трофической (эндотелий-поддерживающей) функции КП. Появление на стадии ВВСД2 корреляционных связей между коллаген-индуцированной агрегацией и HOMA-IR свидетельствует о дополнительных повреждающих эффектах ИР на эндотелиальные и субэндотелиальные структуры. В то же время использование в качестве индуктора агрегации АДФ дает информацию об общей тромбоцитарной активности.
Помимо ЭД, существенные влияния на состояние тромбоцитарного звена гемостаза у пациентов с НУО оказывают изменения биохимических показателей. Так, в группе контроля и НГН выявлены тесные связи параметров липидного спектра, а при НТГ - маркеров гликемии, субклинического воспаления с числом КП и их средним объемом. В то же время изменения липидного состава, повышение концентрации мочевой кислоты, ИР модифицируют тромбоцитарные функции. Таким образом, возникающие при НУО изменения биохимических показателей оказывают многоуровневые влияния - модифицируя как процессы тромбоцитопоэза, так и функциональную активность КП.
Усиление функциональной активности КП традиционно рассматривается в качестве инициирующего фактора активации коагуляционного звена гемостаза. Между тем у пациентов с НУО выявлен широкий спектр метаболических изменений, и каждое из них способно самостоятельно влиять на различные компоненты сосудисто-тромбоцитарного и плазменного гемостаза. Анализ коагуляционного звена статистически значимых изменений показателей активности внутреннего (АЧТВ) и внешнего (ПТВ/МНО) путей коагуляции в группах пациентов с НУО не выявил. Однако, по данным корреляционной матрицы, обнаружены связи показателей системы коагуляции с биохимическими изменениями. В то же время изолированное исследование факторов коагуляции обнаружило увеличение активности VII фактора во всех группах обследованных, при этом наличие отрицательных связей средней силы между VII фактором с уровнем HbA1c в контроле и их диаметрально противоположное изменение на стадии НТГ совпадает с литературными сведениями об инициирующих влияниях гипергликемии на процессы тромбообразования [17].
Функционирование свертывающей системы тесно связано с системой антикоагулянтов, что подтверждается в нашем исследовании наличием достаточно тесных связей между активностью антитромбина III и концентрацией VII фактора как в группе здоровых, так и на стадии НГН и НТГ. На стадии ВВСД2 достоверность корреляционных связей в паре VII фактор - АТ III утрачивается и появляются обратные тесные связи между активностью АТ III и концентрацией трансаминаз. Поскольку синтез АТ III в основном происходит в эндотелии и гепатоцитах, выявленные корреляционные связи свидетельствуют о снижении антикоагуляционных свойств не только за счет формирования ЭД, но и нарушения синтеза антикоагулянтов вследствие развития печеночно-клеточной дисфункции.
Усиление коагуляционной активности сопряжено с изменениями в системе фибринолиза. Увеличение концентрации плазминогена зарегистрировано у всех пациентов с НУО. При этом прослеживаются отчетливые связи между концентрацией плазминогена и индексом ИР, интенсивностью ПОЛ. Наши данные совпадают с результатами M. Saiqo и соавт. (2001), показавшими связь повышения концентрации плазминогена в условиях ЭД с повышенной продукцией ПАИ-1 и увеличением числа комплексов ПАИ-1/ТПА, блокирующих образование плазмина [18].
Заключение
Представленные данные свидетельствуют об изменении параметров метаболизма и гемостаза у пациентов с предиабетом и ВВСД2. Выявленные изменения сопряжены с увеличением ИМТ, ОТ и сопровождаются формированием метаболически аномального фенотипа с увеличением продукции инсулина, С-пептида, инициацией ПОЛ, субклинического воспаления, формированием ИР, ЭД, а также нарушениями углеводного, липидного, белкового, пуринового обмена, активацией тромбоцитарно-коагуляционного и угнетения фибринолитического компонентов гемостаза. Существенных межгрупповых различий изучаемых показателей в обследованных контингентах с НУО не обнаружено, за исключением более выраженных показателей ИР, ЭД и активности АЛТ, увеличение которых при ВВСД2 достигает статистической значимости не только по отношению к контролю, но и к группам пациентов с промежуточными НУО.
Выявленные в рамках данной работы изменения биохимических и гемостазиологических показателей являются факторами высокого риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [19], что обусловливает необходимость включения пациентов с НТГ, НГН наряду с ВВСД2 в группу высокого, а в случае наличия протеинурии, курения, выраженной гиперхолестеринемии и артериальной гипертензии - очень высокого риска [20] сердечно-сосудистых событий.
Выводы
1. Изменения параметров метаболизма и гемостаза имеются на промежуточных стадиях НУО - НГН, НТГ и впервые выявленном СД2.
2. Повышение концентрации инсулина, С-пептида, HOMA-IR, ОХС, ХС ЛПНП, ХС ЛПОНП, триглицеридов, ХС неЛПВП, Апо-В, мочевой кислоты, активация пероксидации липидов, субклинического воспаления и их связь с увеличением ИМТ и ОТ свидетельствуют о наличии метаболически аномального фенотипа у пациентов с предиабетом и ВВСД2.
3. Возникающие на промежуточных стадиях НУО и ВВСД2 биохимические изменения сопряжены с изменениями сосудистого, тромбоцитарного и плазменного компонентов гемостаза и способствуют формированию прокоагуляционного потенциала посредством развития ЭД, изменения тромбоцитопоза, усиления функциональной активности кровяных пластинок, VII фактора, угнетения фибринолиза.
4. Выявленные изменения параметров метаболизма и гемостаза существенных межгрупповых различий не обнаруживают, за исключением более выраженных изменений показателей ИР, ЭД и активности АЛТ, увеличение которых при ВВСД 2 приобретает статистическую значимость не только по отношению к контролю, но и к группам пациентов с промежуточными НУО.
5. Сочетание метаболического синдрома с протромбогенным состоянием является основанием для включения пациентов с НТГ и НГН, наряду с ВВСД2, в группу высокого, а в случае наличия протеинурии, курения, выраженной гиперхолестеринемии и артериальной гипертензии - очень высокого риска сердечно-сосудистых событий.
Финансирование. Работа выполнена при содействии ФГБУ "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере" ("Фонд содействия инновациям").
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
ЛИТЕРАТУРА
1. IDF Atlas. 7th ed. update. Brussels, Belgium. International Diabetes Federation, 2015. URL: http://www.diabetesatlas.org/resources/2015-atlas.html.
2. King R.J., Grant P. Diabetes and cardiovascular disease: pathophysiology of a life-threatening epidemic // Herz. 2016. Vol. 41, N 3. P. 184-192. doi: 10.1007/s00059-016-4414-8.
3. Дедов И.И., Шестакова М.В., Галстян Г.Р. Распространенность сахарного диабета 2 типа у взрослого населения России (исследование NATION) // Cахарный диабет. 2016. № 19 (2). С. 104-112. doi: 10.14341/DM2004116-17.
4. Reaven G.M. Pathophysiology of insulin resistance in human disease. Review // Physiol. Rev. 1995. Vol. 75, N 3. P. 473-486.
5. Yosten G.L.J., Maric-Bilkan C., Luppi P., Wahren J. Physiological effects and therapeutic potential of proinsulin C-peptide // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2014. Vol. 307. P. 955-968.
6. Luppi P.C-peptide antioxidant adaptive pathways in β cells and diabetes // Intern. Med. 2017. Vol. 281, N 1. P. 7-24. doi: 10.1111/ joim.12522.
7. Pitsavos C., Tampourlou M., Panagiotakos D.B. et al. Association between low-grade systemic inflammation and type 2 diabetes mellitus among men and women from the ATTICA Study // Diabet. Stud. 2007. Vol. 14, N 2. P. 98-104.
8. Carey A.L., Bruce C.R., Sacchetti M. et al. Interleukin-6 and tumor necrosis factor-alpha are not increased in patients with Type 2 diabetes: Evidence that plasma interleukin-6 is related to fat mass and not insulin responsiveness // Diabetologia. 2004. Vol. 47, N 6. P. 1029-1037.
9. Spranger J., KrokeА., M hlig M. et al. Inflammatory cytokines and the risk to develop type 2 diabetes // Diabetes. 2003. Vol. 52, N 3. P. 812-817.
10. Wang X., Bao W., Liu J. et al. Inflammatory markers and risk of type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis // Diabetes Care. 2013. Vol. 36, N 1. P. 166-175. doi: 10.2337/dc12-0702.
11. Maschirow L., Khalf K., Al-Aubaidy H.A., Jelinek H.F. Inflammation, coagulation, endothelial dysfunction and oxidative stress in prediabetes - biomarkers as a possible tool for early disease detection for rural screening // Clin. Biochem. 2015. Vol. 48, N 9. P. 581-585. doi: 10.1016/j. clinbiochem.2015.02.015.
12. Mohieldein A.H., Hasan M., Al-Harbi K.K. Dyslipidemia and reduced total antioxidant status in young adult Saudis with prediabetes // Diabetes Metab. Syndr. 2015. Vol. 9, N 4. P. 287-291. doi: 10.1016/j.dsx.2014.04.017.
13. Taheri E.M., Djalal M., Saedisomeolia А. et al. The relationship between the activates of antioxidant enzymes in red blood cells and body mass index in Iranian type 2 diabetes and healthy subjects // Diabetes Metab. Disord. 2012. Vol. 11, N 1. P. 3. doi: 10.1186/2251-6581-11-3.
14. Cosma A., Cecchet D., Gaiani S. et al. Clinical and biochemical determinants of the extent of liver steatosis in type 2 diabetes mellitus // Eur. Gastroenterol. Hepatol. 2015. Vol. 27, N 12. P. 1386-1391. doi: 10.1097/MEG.0000000000000462.
15. Li Y.L., Xie H., Musha H., Xing Y. The risk factor analysis for type 2 diabetes mellitus patients with nonalcoholic fatty liver disease and positive correlation with serum uric acid // Cell Biochem. Biophys. 2015. Vol. 72, N 3. P. 643-647. doi: 10.1007/s12013-014-0346-1.
16. Davenport A.P., Hyndman K.A., Dhaun N. Endothelin // Pharmacol. Rev. 2016. Vol. 68, N 2. P. 357-418. doi: 10.1124/pr.115.011833.
17. Rao A.K., Chouhan V., Chen X. et al. Activation of the tissue factor pathway of blood coagulation during prolonged hyperglycemia in young healthy men // Diabetes. 1999. Vol. 48. P. 1156-1161.
18. Saigo M., Abe S., Ogawa M. et al. Imbalance of plasminogen activator inhibitor-I/ tissue plasminogen activator and tissue factor/ tissue factor pathway inhibitor in young Japanese men with myocardial infarction // Thromb. Haemost. 2001. Vol. 86, N 5. P. 1197-1203.
19. Ryden L., Grant P.J., Anker S.D. et al. ESC Guidelines on diabetes, pre-diabetes, and cardiovascular diseases developed in collaboration with the EASD: the Task Force on diabetes, collaboration with the European preiabetes, and cardiovascular diseases of the European Society of Cardiology (ESC) and developed in Association for the Study of Diabetes (EASD) // Eur. Heart J. 2013. Vol. 34, N 39. P. 3035-3087. doi: 10.1093/eurheartj/eht108.
20. Piepoli M.F., Hoes A.W., Agewall S. et al. European Guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice // Eur. Heart J. 2016. Vol. 37, N 29. P. 2330. URL: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehw106.