Cо стремительным ростом сахарного диабета (СД) во всем мире растет и частота его поздних осложнений, которые чреваты снижением трудоспособности и ухудшением качества жизни населения. Одним из наиболее распространенных осложнений СД является диабетическая невропатия (ДН). По мнению разных авторов, распространенность ДН достигает 90% среди больных СД. ДН, являясь основной причиной нетравматической ампутации нижних конечностей, приводит к снижению трудоспособности и увеличению инвалидности [1-4].
Теории патогенеза ДН многочисленны, но они все сводятся к двум основным взаимосвязанным патогенетическим механизмам - метаболическому и сосудистому. В основе развития метаболических и сосудистых нарушений при СД типа 2 (СД2) в условиях гипергликемии лежит активация оксидативного стресса [5].
Несмотря на то что изучению ДН посвящены многочисленные исследования, до сих пор механизмы ее развития полностью не раскрыты, и далеко не во всех случаях коррекция только традиционных факторов риска приводит к уменьшению проявлений ДН [6]. Следовательно, поиск недостающих звеньев патогенеза и их соответствующая терапия остаются чрезвычайно актуальной задачей.
В ряде недавних исследований говорится о новом факторе риска, поражающем нервную систему - повышенном уровне незаменимой аминокислоты гомоцистеина (гипергомоцистеинемия) [7]. Из данных отечественных и зарубежных исследователей следует, что гипергомоцистеинемия, активируя оксидативный стресс, приводит к прогрессированию микро- и макрососудистых осложнений СД [8-13].
Механизмы активации оксидативного стресса в условиях гипергомоцистеинемии, как считают многие авторы, связаны с усиленным образованием гомоцистеиновой кислоты в организме [12]. Гомоцистеиновая кислота, вступая во взаимодействие с эндогенными тиолами, к которым относятся метионин, цистеин, таурин, глутатион, сероводород, липоевая кислота, полисульфиды и др., восстанавливается до гомоцистеина. В процессе восстановления гомоцистеиновой кислоты усиливается образование супероксид-анион-радикала (O-₂), что в условиях гипергомоцистеинемии приводит к истощению запасов антиоксидантной системы [14]. Антиоксидантная система представлена в организме ферментами [супероксиддисмутазой (СОД), каталазой и глутатионпероксидазой (ГПО)] и веществами с антиоксидантной активностью (витамины А, С, Е, фолиевая кислота, глутатион, коэнзим Q10 и др.). В норме антиоксидантная система работает как буфер, нейтрализуя свободные радикалы, а в условиях длительной гипергомоцистеинемии ресурсы антиоксидантной системы истощаются [15].
Учитывая, что повышенный уровень гомоцистеина при СД2 встречается более чем у 30% пациентов, изучение роли гипергомоцистеинемии в развитии диабетических осложнений, в том числе ДН, имеет важнейшее значение [16].
Цель - определение влияния гипергомоцистеинемии на уровень антиоксидантных ферментов в крови и на степень выраженности ДН у пациентов с СД2.
Материал и методы
В исследовании приняли участие 30 пациентов в возрасте 45-65 лет с установленным диагнозом "СД2 с дистальной сенсомоторной диабетической полиневропатией".
Критерии включения:
■ установленный диагноз "СД2 с дистальной сенсомоторной диабетической полиневропатией";
■ возраст 45-65 лет;
■ уровень гликированного гемоглобина (НЬА1с) от 6,5 до 8,5%;
■ способность и желание пациента следовать протоколу исследования.
Критерии исключения:
■ СД типа 1;
■ тяжелая патология сердечно-сосудистой системы: инфаркт миокарда в последние 6 мес, нестабильная стенокардия, некомпенсированная сердечная недостаточность, неконтролируемая артериальная гипертензия (АД >200/110 мм рт.ст.);
■ тяжелая патология желудочно-кишечного тракта;
■ хроническая почечная недостаточность, уровень креатинина >130 мкмоль/л;
■ наличие острых осложнений СД;
■ недостаточность витамина В12;
■ прием препаратов и веществ, влияющих на обмен гомоцистеина и антиоксидантных ферментов (альфа-липоевая кислота, фолиевая кислота, витамины В12, В6 и др., диета с повышенным содержанием белка и злоупотребление алкоголем) в течение 3 нед до исследования, а также несоблюдение диетических рекомендаций СД в полном объеме;
■ наличие клинически значимых проявлений интеркур-рентного заболевания;
■ беременность, лактация.
Методы исследования включали общее клиническое обследование (осмотр, сбор анамнеза, клинический и биохимический анализы крови, анализ мочи, измерение артериального давления, ЭКГ) и оценку углеводного обмена путем определения уровня НЬА1с и глюкозы в венозной крови натощак, а также определение уровня витамина В12 (референс-ные значения 191-663 пг/мл), гомоцистеина (референсные значения 5,0-15,0 мкмоль/л), ферментов антиоксидантной системы - СОД и ГПО в венозной крови натощак. Референсные значения СОД в эритроцитах составляют 164-240 Ед/мл, а ГПО - 4171-10881 Ед/л.
Для оценки функционального состояния периферической нервной системы использовалась шкала общей оценки симптомов невропатии (Total Symptoms Score, TSS), что дает возможность с помощью опросника оценить частоту и интенсивность отдельных сенсорных симптомов невропатии: боли, жжения, онемения и парестезии за последние сутки, а также физикальное обследование с оценкой невропатических нарушений нижних конечностей по шкале неврологического дефицита NIS-LL (Neuropathy Impairment Score in the Lower Limbs).
В исследовании методом стимуляционной электромиографии по стандартной методике были обследованы моторные (общий малоберцовый нерв - nervus рeroneus и больше берцовый нерв - nervus tibialis) и сенсорные (икроножный нерв - nervus suralis) нервы нижних конечностей. Для оценки состояния моторных нервов определяли амплитуду моторного ответа (М-ответ), скорость распространения возбуждения (СРВ) по моторному нерву, резидуальную латентность (РЛ). Для оценки состояния сенсорного нерва определяли амплитуду сенсорного ответа, СРВ по сенсорному нерву.
Статистическую обработку полученных данных осуществляли с использованием программ Microsoft Excel 2010, Statistica (версия 10.0). Сравнение средних количественных признаков в двух группах проводили с помощью t-критерия Стьюдента. Различия считали достоверными при уровне значимости р<0,05.
Для оценки связи между признаками внутри групп использовали коэффициент корреляции Спирмена. Для оценки тесноты связи между признаками использовали следующие критерии:
- rs≤±0,3 - тесная слабая прямая или обратная связь;
- ±0,4<rs<±0,7 - тесная умеренная прямая или обратная связь;
- rs≥±0,7 - тесная сильная прямая или обратная связь.
Если коэффициент корреляции равен нулю, то связь между величинами практически отсутствует. Чем ближе модуль коэффициента корреляции к единице, тем более сильной является связь между измеряемыми величинами.
Пациенты, удовлетворяющие критериям включения, исходя из уровня гомоцистеина (референсные значения 5,0-15,0 мкмоль/л) были разделены на 2 группы: в 1-ю группу вошли 14 человек с повышенным уровнем гомоцистеина в крови, а во 2-ю - 16 человек с нормальным уровнем гомоцистеина в крови.
Поскольку уровень гомоцистеина в крови зависит от количества употребляемых животных белков (мясо, молоко), кофе и алкоголя, а также от количества выкуренных сигарет [17], были изучены дневники питания пациентов, по этим признакам группы были сопоставимые. Были выявлены 3 пациента из 1-й группы и 5 пациентов из 2-й группы, которые выкуривали до 20 сигарет в день, но значительной взаимосвязи факта курения с уровнем гомоцистеина в данном исследовании не наблюдалось.
Общая клиническая характеристика пациентов с СД2, включенных в исследование, представлена в табл. 1.
&hide_Cookie=yes)
Достоверных отличий между двумя группами по основным показателям на момент исследования не выявлено (p>0,05).
Таким образом, основную когорту исследования составили пациенты в возрасте 53-64 лет с длительностью СД2 более 3 лет и показателем гликемии, близким к целевым значениям для данной категории пациентов.
Результаты
Оценка взаимосвязи уровня гомоцистеина с функциональным состоянием периферической нервной системы
После включения пациентов в исследование оценивали проявление невропатической симптоматики по шкале TSS и невропатические нарушения или невропатический дефицит нижних конечностей по шкале NIS-LL. В группе, где наблюдалась гипергомоцистеинемия, средние баллы TSS (12,37±1,04 против 5,07±2,7) и NIS-LL (14,57±2,5 против 8,5±1,6) были значительно больше, чем в группе с физиологическими показателями гомоцистеина в крови (p<0,05). Кроме этого, в группе с гипергомоцистеинемией наблюдалась положительная корреляция между уровнем гомоцистеина и показателями TSS (rs=0,2), NIS-LL (rs=0,3) (p<0,05) (рис. 1).
&hide_Cookie=yes)
Корреляционный анализ электронейромиографических данных показал, что в 1-й группе уровень гомоцистеина отрицательно коррелировал с амплитудой сенсорного ответа (rs=-0,3) (p<0,05) и СРВ (rs=-0,364) (p<0,05) икроножного нерва (рис. 2).
&hide_Cookie=yes)
Во 2-й группе значительная взаимосвязь баллов TSS, NIS-LL с уровнем гомоцистеина не наблюдалась. Но уровень гомоцистеина отрицательно коррелировал с амплитудой моторного ответа (rs=-0,2) малоберцового нерва.
Оценка взаимосвязи уровня гомоцистеина и ферментов антиоксидантной системы
В данном исследовании для оценки взаимосвязи гомоцистеина и ферментов антиоксидантной системы определяли его уровень, СОД и ГПО. Средние значения сывороточного уровня гомоцистеина в 1-й группе были значительно выше по сравнению со 2-й группой (p<0,05); кроме того, в 1-й группе средние значения СОД и ГПО были значительно ниже, чем в группе с нормальным значением сывороточного уровня гомоцистеина (p<0,05) (табл. 2).
&hide_Cookie=yes)
Корреляционный анализ показал, что в группе с гипер-гомоцистеинемиой наблюдается отрицательная связь межу уровнями гомоцистеина с ГПО (rs=-0,4) (p<0,05) и СОД (rs=-0,4) (p<0,05) (рис. 3).
&hide_Cookie=yes)
Оценка взаимосвязи уровня ферментов антиоксидантной системы с функциональным состоянием периферической нервной системы
Корреляционный анализ данных показал, что в 1-й группе уровень ГПО отрицательно коррелировал с баллами TSS (rs=-0,2) (p<0,05), а также с РЛ большеберцового (rs=-0,62) (p<0,05) и малоберцового нерва (rs=-0,2) (p<0,05). Кроме того, была выявлена положительная корреляция между сывороточным уровнем ГПО и амплитудой сенсорного ответа (rs=0,699) (p<0,05) и СРВ (rs=0,54) (p<0,05) икроножного нерва.
В 1-й группе уровень СОД отрицательно коррелировал с баллами по шкале NIS-LL (rs=-0,42) (p<0,05). Уровень СОД положительно коррелировал с амплитудой моторного ответа (rs=0,2) (p<0,05), РЛ (rs=0,75) (p<0,05) и СРВ (rs=0,49) (p<0,05) малоберцового нерва, а также с амплитудой моторного ответа большеберцового нерва (rs=0,34) (p<0,05).
Во 2-й группе уровень ГПО отрицательно коррелировал с баллами по шкале NIS-LL (rs=-0,22). Наблюдалась положительная корреляция с амплитудой сенсорного ответа (rs=0,51) (p<0,05) и СРВ (rs=0,3) (p<0,05) икроножного нерва, а также с амплитудой моторного ответа большеберцового нерва (rs=0,55) (p<0,05).
Во 2-й группе уровень СОД положительно коррелировал с амплитудой сенсорного ответа (rs=0,599) (p<0,05) и СРВ (rs=0,6) (p<0,05) икроножного нерва, а также с амплитудой моторного ответа большеберцового нерва (rs=0,26) (p<0,05).
Обсуждение
Роль оксидативного стресса в развитии ДН, несомненно, очень существенна. Активные формы кислорода, которые бесконтрольно образуются во время активации оксидативного стресса, губительно влияют на нервную систему [18]. В данном исследовании была показана значительная корреляция между уровнями антиоксидантных ферментов и функциональным состоянием периферической нервной системы. В частности, на фоне снижения уровня ГПО в 1-й группе средние баллы TSS, РЛ большеберцового и малоберцового нервов увеличиваются, а амплитуда сенсорного ответа и СРВ уменьшаются. Кроме этого, снижение уровня СОД приводит к увеличению значения средних баллов NIS-LL и отрицательно влияет на амплитуду моторного ответа и СРВ малоберцового нерва, а также амплитуду моторного ответа большеберцового нерва. Анализ данных во 2-й группе показывает, что уровень СОД и ГПО положительно влияет на амплитуду сенсорного ответа и СРВ икроножного нерва, а также на амплитуду моторного ответа большеберцового нерва.
Одной из причин активации оксидативного стресса и истощения запасов антиоксидантной системы является гипергомоцистеинемия. В экспериментальных условиях было доказано, что даже субфизиологическая концентрация гомоцистеина (от 1 до 10 мкмоль/л) приводит к образованию активных форм кислорода [12]. А в исследовании N. Weiss и соавт. было продемонстрировано, что повышенный уровень гомоцистеина истощает запасы ГПО и самого глутатиона [14]. В данном исследовании статистический анализ данных показал, что гипергомоцистеинемия приводит к значительному снижению уровня антиоксидантных ферментов (СОД и ГПО), кроме этого, уровень гомоцистеина отрицательно коррелирует с уровнем СОД и ГПО.
И в зарубежной, и в отечественной литературе данные исследователей последних нескольких лет демонстрируют корреляцию между уровнем гомоцистеина и выраженностью ДН [19, 20].
Данное исследование тоже демонстрирует статистически значимую связь между уровнем гомоцистеина и выраженностью проявления ДН в условиях гипергомоцистеинемии. В частности, в условиях гипергомоцистеинемии средние баллы TSS и NIS-LL были значительно выше, а с увеличением уровня гомоцистеина наблюдался их рост.
Статистический анализ электрофизиологических данных в основной группе выявил, что амплитуда сенсорного ответа и СРВ икроножного нерва отрицательно коррелируют с повышенным уровнем гомоцистеина.
Надо отметить, что в основном исследования, которые оценивали влияние уровня гомоцистеина на выраженность ДН, проводились у пациентов с недостаточностью витамина В12 [19, 20]. Как известно, недостаток витамина В12 отрицательно влияет на функциональное состояние периферической нервной системы, поскольку сам может стать причиной развития невропатии [21, 22].
В данном исследовании одним из критериев исключения являлся дефицит витамина В12, в нем принимали участие пациенты с физиологическими значениями уровня этого витамина в крови (см. табл. 1).
Заключение
Результаты данного исследования свидетельствуют о том, что у пациентов с СД2:
■ функциональное состояние периферической нервной системы тесно связано с уровнем антиоксидантных ферментов и гомоцистеина в крови;
■ повышение уровня гомоцистеина, отрицательно коррелируя с уровнем антиоксидантных ферментов в крови, негативно влияет на степень выраженности ДН.
Возможная коррекция уровня гомоцистеина в крови должна стать важным критерием при выборе патогенетически обусловленной терапии ДН у пациентов с СД2.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.