CC BY
11
ЛИТЕРАТУРА
1. Васюкова ЕЛ., Касаткина Э.П., Демидова И.Ю. // Вопр. охр. матер. и детства. - 1984. - №8. - С. 3-6.
2. Балаболкин МИ. Диабетология. - М., Медицина, 2000.
3. Касаткина Э.П., Волкова Т.Н., Матковская А.Н. // Пробл. эндокринологии. - 1990. - Т. 36, №4. - С. 69-74.
4. Дедов ИИ., Кураева Т.Л., Петеркова ВА., Щер-бачева Л.Н. Сахарный диабет у детей и подростков. -М., «Универсум Паблишинг», 2002.
5. Joseph T.D.P. et al. «Pharmacotherapy A Pathophysiologic Approach». - Elsevier, 1989. - 817 p.
6. Дедов ИИ., Фадеев В.В. Введение в диабетоло-гию. - М., Издательство «Берег«, 1998.
7. Касаткина Э.П. Сахарный диабет у детей и подростков. - М., «Медицина», 1996.
8. Gerstein H.C., Haynes R.B. «Evidence - Based Diabetes Care». - Hamilton-London, 2001. - 381 р.
9. Sheppard M.C., Franklyn J A. Clinical Endocrinology and Diabetes. - Churchill Zivingstone, NY, 1988. - 182 p.
10. Касаткина Э.П., Волкова Т.Н., Матковская
A.Н. // Вопр. охр. матер. и детства. - 1982. - №4. -С. 42-45.
11. Скрипкина В.М., Сапелкина Л.В.,Пилютик
B.Ф., Терентьева ЕА. // Педиатрия. - 1990. - №6. -
C. 15-18.
© Пузикова О.З., 2007
О.З. Пузикова
КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АУТОАНТИТЕЛ К ГЛУТАМАТДЕКАРБОКСИЛАЗЕ ПРИ ЦЕРЕБРАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЯХ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1-ГО ТИПА
ФГУ Ростовский НИИ акушерства и педиатрии, (дир. — проф., д.м.н. В.И. Орлов), г. Ростов-на-Дону, РФ
С целью изучения клинико-патогенетического значения аутоантител к глутаматдекарбоксилазе (АТ-ГДК) у детей и подростков, больных сахарным диабетом СД 1-го типа, проведено психологическое, неврологическое, офтальмологическое обследование, определение АТ-ГДК, нейроспецифической енолазы (НСЕ), гликированного гемоглобина, р-липопротеидов в сыворотке крови у 83 пациентов в возрасте от 3 до 17 лет. Выявлена высокая частота повышенного титра АТ-ГДК с пре-обладанием у лиц женского пола, не зависящая от длительности заболевания, возраста больных, степени метаболического контроля СД и формы осложнений. Более низкие значения АТ-ГДК отмечены у лиц с диабетической ретинопатией, нарушениями долговременной памяти, психоэмоциональными расстройствами и повышенными показателями НСЕ. Обсуждается возможное адаптивное, регулирующее и протективное значение АТ-ГДК в отношении развития церебральных расстройств и прогрессирования диабетической микроангиопатии при СД 1-го типа у детей и подростков.
Author examined 83 patients aged 3—17 years old with diabetes mellitus type I in order to investigate clinical and pathogenetic role of autoantibodies to glutamate decarboxilase (ATB-GDC) in cases of of pediatric and adolescent diabetes mellitus type I. Examination included psychological, neurological, ophthalmologic examination; determination of serum AB-GDC, neurospecific enolase (NCE), glycated hemoglobin and serum P-lipoproteins. Author detected high incidence of increased AB-GDC level in female patients in prevalence, which was not depended on duration of disease, on patient's age, on adequacy of diabetes control and on type of complications. More low AB-GDC levels occurred in patients with diabetic retinopathy, with disorders of lasting memory, with psychoemotional disorders and with increased serum NCE. Author discusses possible adaptive, regulative and protective role of AB-GDC in development of cerebral disorders and in progressing of diabetic microangiopathy in cases of pediatric and adolescent diabetes mellitus type I.
Вопросы состояния ЦНС при сахарном диабете (СД) остаются все еще недостаточно изученными, несмотря на высокую частоту формирования когнитивных, психоэмоциональных и неврологических расстройств, сопровождающих это заболе-
вание, в том числе у детей и подростков [1, 2]. СД 1-го типа приводит к разнообразным нарушениям нейромедиаторного обмена и нейрофизиологических процессов в ЦНС [3]. Важную роль в деятельности ЦНС играют глутаминовая и у-аминомасля-
ная кислота (ГАМК) - медиаторы процессов, соответственно, возбуждения и торможения в нейронах головного мозга. Равновесные уровни этих важнейших медиаторов в ЦНС определяются активностью фермента глутаматдекарбоксилазы (ГДК), осуществляющей декарбоксилирование глутаминовой кислоты в ГАМК [4].
Считается общепризнанным, что СД является хроническим аутоиммунным заболеванием, при котором происходит деструкция инсулинпродуци-рующих р-клеток островков Лангерганса и развитие абсолютной инсулиновой недостаточности [5]. Существует мнение, что почти все типы аутоанти-тел (а-АТ), обнаруживающиеся в сыворотке у большинства лиц с СД, появляются в ответ на разрушение р-клеток и не принимают непосредственного участия в аутоиммунной реакции, являясь только маркерами СД [6]. Несмотря на то что среди прочих а-АТ аутоантитела к ГДК (АТ-ГДК) изучены наиболее подробно, остается до конца невыясненным их патогенетическое значение при СД, в том числе их роль в формировании церебральных нарушений у детей и подростков. В связи с этим целью нашего исследования явилось выявление частоты встречаемости диагностически значимого титра АТ-ГДК у детей и подростков, больных СД 1-го типа, и оценка их клинико-патогенетического значения при церебральных нарушениях с учетом возрастно-половых характеристик пациентов и клинико-метаболических особенностей СД.
Материалы и методы исследования
Проведено обследование 83 детей и подростков в возрасте от 3 до 17 лет (13,5 ±1,2 года), страдающих СД 1-го типа длительностью от 1 до 14 лет (3,5±0,4 года), из них пациенты в возрасте 11-17 лет составили 61 человек.
Из обследования исключались дети из асоциальных семей, пациенты с сопутствующими тяжелыми соматическими и психическими заболеваниями.
Все пациенты обследованы невропатологом, офтальмологом. Определяли уровень АТ-ГДК (ИФА «В10-MERICA»), содержание нейроспецифической енолазы (НСЕ) (ИФА, «Roshe»), уровень гликированного гемоглобина (НЬА1с) и р-липопротеидов (Р-ЛП) в сыворотке крови, микроальбумины в моче. Значения АТ-ГДК оценивали как отрицательные при значениях менее 1,05 Ед (Вютепса)/мл, как положительные - при значениях более 1,05 Ед/мл, высокие - при значениях более 2,0 Ед/мл.
У пациентов 11-17 лет осуществляли психологическое тестирование, стандартизованное по месту и времени обследования. Для определения уровня реактивной (ситуационной) и личностной тревожности у старшей группы применяли опросник Ч.Д. Спилбергера, адаптированный Ю.Л. Ханиным. Для диагностики депрессивных состояний и состояний, близких к депрессии, использовали шкалу депрессии НИИ им. Бехтерева. Исследование памяти проводили при помощи методики «10 слов» с определением показателей объема
кратковременной и долговременной произвольном слу-хоречевой памяти в соответствии с возрастными нормами в баллах. Для изучения функции внимания использовали методику Тулуз-Пьерона (оценка объема и концентрации внимания).
Статистическую обработку осуществляли при помощи программы STATISTICA - версия 6.0 (Stat-Soft, 2001). Для сравнения независимых выборок использовали критерий Стьюдента и Манна-Уитни (показатель Т). Для сравнения относительных показателей использовали точный двусторонний критерий Фишера (р). При исследовании корреляционной зависимости использовали коэффициент Spearman (r). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным 0,05.
Результаты
Положительные значения титра АТ-ГДК определялись у 77,1% обследованных пациентов, при этом длительность СД и возраст больных не влияли существенно на частоту регистрации АТ-негатив-ных и АТ-позитивных случаев. Средний уровень АТ к ГДК (табл. 1) составил 1,46±0,06 Ед/мл и был у мальчиков достоверно ниже, чем у девочек (р=0,04), с преобладанием частоты АТ-негативных пациентов среди лиц мужского пола (р=0,07) и случаев с высоким (более 2 Ед/мл) уровнем АТ-ГДК среди лиц женского пола (р=0,02) (см. рисунок).
Таблица 1
Средний уровень АТ-ГДК у детей и подростков с СД с учетом пола обследуемых пациентов
Больные СД АТ-ГДК, Ед/мл
Все пациенты (n=83) 1,46±0,06
Девочки(n=42) 1,59±0,09*
Мальчики (n=41) 1,32±0,09
* Достоверность различия показателей у девочек и мальчиков с СД.
100 90
о 80
П 70
g 60 ° 50 J 40 ^ 30 20 10
26,5
50,6
22,9
38,1
47,6
14,2
14,6
53,6
31,7
Рисунок. Частота различных титров АТ-ГДК у больных СД с учетом пола пациентов.
1 - все пациенты, 2 - девочки, 3 - мальчики, верхняя часть столбика - титр АТ-ГДК>2 Ед/мл, средняя часть столбика - титр АТ-ГДК 1-2 Ед/мл, нижняя часть столбика - отрицательный титр АТ-ГДК.
Таблица 2
Частота отрицательных значений и средний уровень АТ-ГДК у детей и подростков с СД с учетом характера осложнений
Показатели Периферическая диабетическая нейропатия Диабетическая микроангиопатия сетчатки
изменение калибра сосудов сетчатки диабетическая ретинопатия п=14
отсутствие п=36 наличие п=47 отсутствие п=43 наличие п=26
Кол-во АТ- отрицательных случаев 8* 11 7 4 8
22,2% 23,4% 16,3% 15,4% 57,1%
АТ-ГДК, Ед/мл 1,48±0,14 1,5±0,09 1,58±0,10 1,61±0,13 1,03±0,13**
* В числителе - абсолютное число, в знаменателе - %; ** достоверность различия показателей с другими группами больных.
Частота встречаемости микроциркуляторных осложнений СД, таких как диабетическая ангио-патия сетчатки, периферическая полинейропатия и нефропатия, у АТ-негативных и АТ-позитивных больных была примерно одинаковой, однако, среди пациентов с более тяжелыми формами микро-ангиопатии сетчатки - диабетической ретинопатией (ДР) - АТ-негативные случаи встречались достоверно чаще (р=0,002). При этом, если средний уровень АТ-ГДК у больных с наличием и отсутствием диабетической ангиопатии сетчатки практически не отличался, то в группе больных с проявлениями ДР он был достоверно ниже (р=0,006) (табл. 2). Между АТ-негативными и АТ-позитивными пациентами обеих возрастных групп не выявлено статистически значимых различий в суточной дозе инсулина (р=0,3), концентрации р-ЛП (р=0,5), уровне НЬА1с (р=0,2) и микроальбуминурии (р=0,7).
Отмечалось повышение показателей титра АТ-ГДК у пациентов с нормальными показателями долговременной памяти (р=0,02), тенденция к повышению показателей титра у пациентов с нормальными показателями кратковременной памяти (р=0,7) и функции внимания (р=0,05), по сравнению с лицами, имеющими нарушения когнитивных функций (табл. 3). Более низкий титр АТ-ГДК был характерен также для больных с зарегистрированными психоэмоциональными нарушениями (тревожность и депрессия) (р=0,01).
Выявлена тенденция к возрастанию частоты регистрации повышенных показателей НСЕ, являющейся маркером повреждения нейрональных
мембран, в группе АТ-негативных больных по сравнению с АТ-позитивными (р=0,2), а также прослеживалась умеренная отрицательная корреляционная связь между показателями НСЕ и концентрациями АТ-ГДК (г=-0,51; р=0,05).
Обсуждение
Полученные данные свидетельствуют о высокой частоте обнаружения повышенного титра АТ-ГДК у детей и подростков с СД, не зависящей от длительности заболевания и возраста больных, что показано и в других исследованиях [7, 8]. Хотя в литературе имеются указания на более низкую частоту регистрации АТ-ГДК у пациентов младшего возраста [9], в нашем исследовании не удалось выявить подобной закономерности. Принято считать, что обнаружение повышенных уровней АТ-ГДК является свидетельством степени аутоиммунной интервенции, присущей СД 1-го типа, однако обнаружение высокой частоты положительных АТ-ГДК у длительно болеющих пациентов трудно объяснить продолжающейся регенерацией р-кле-ток и экспрессией соответствующего антигена. По-видимому, нельзя исключить возможность сохранности или даже повышенной продукции ГДК в других тканях, прежде всего, в ЦНС.
По уровню титра а-АТ предлагалось судить об интенсивности аутоиммунного процесса и о степени разрушения р-клеток, однако, попытки обнаружить прямую связь между высоким титром а-АТ при СД и низкой остаточной инсулиновой секрецией не увенчались успехом [10]. Согласно нашим данным, такие показатели, как суточная доза
Таблица 3
Средний уровень АТ-ГДК у пациентов с СД в возрасте 11—17 лет с учетом наличия когнитивных
и психоэмоциональных нарушений
Психологические функции Пациенты с СД (п=61) Средний уровень АТ-ГДК, Ед/мл
Функция кратковременной памяти без нарушений (п=26) 1,58±0,10
с нарушениями (п=35) 1,42±0,11
Функция долговременной памяти без нарушений (п=47) 1,76± 0,18*
с нарушениями (п=14) 1,17±0,17
Функция внимания без нарушений (п=40) 1,61±0,11
с нарушениями (п=21) 1,29±0,08
Психоэмоциональная сфера без нарушений (п=38) 1,62±0,12*
с нарушениями (п=23) 1,23±0,09
* Достоверность различия показателей у больных с наличием и отсутствием нарушений психологических функций.
инсулина, НЬА1с и р-ЛП, традиционно характеризующие тяжесть диабетического процесса, у АТ-ГДК-негативных больных не отличались от группы с повышенным титром АТ-ГДК. В то же время группа АТ-ГДК-отрицательных больных являлась более уязвимой в плане формирования более тяжелых форм ретинопатии, что подтверждалось более частой регистрацией ДР в этой группе и более низким уровнем АТ-ГДК у пациентов с ДР.
Наличие отрицательной корреляции между уровнем АТ-ГДК и показателями НСЕ указывает на более выраженное повреждение нейрональных мембран в условиях диабетического оксидативно-го стресса у АТ-негативных больных, причем в первую очередь это касается структур лимбико-ретикулярного комплекса (ЛРК), являющихся наиболее уязвимыми при СД [11]. В то же время, с точки зрения нейрофизиологии, все варианты когнитивных и психоэмоциональных расстройств реализуются при преимущественной заинтересованности структур ЛРК. Выявленный в данном исследовании низкий уровень АТ-ГДК у пациентов с этими нарушениями позволяет предполагать возможное протективное значение повышенного уровня АТ-ГДК в процессах, связанных с серьезными патологическими изменениями в ЦНС в условиях длительного оксидативного стресса: в нарушении образования долгосрочных синаптичес-ких связей между нейронами (формирование долговременной памяти) и в сложной дисрегуляции активности гиппокампа и гипоталамуса (основа психоэмоциональных расстройств).
Если ранее считалось, что присутствие в организме а-АТ свидетельствует о наличии патологического аутоиммунного процесса, то в настоящее время принята точка зрения о физиологической целесообразности поддержания в норме опреде-
ленных концентраций а-АТ в крови, в том числе, к нейроантигенам. а-АТ могут оказывать ингиби-рующее либо стимулирующее действие на физиологические процессы, контролируемые соответствующими биологически активными соединениями пептидной природы, и рассматриваются как один из механизмов регуляции физиологических функций, приобретенных на поздних этапах эволюции организма [12]. При патологии нервной системы наблюдаются не столько признаки аутоиммунной агрессии, сколько нескоординирован-ные изменения синтеза, секреции или клиренса определенных видов физиологических АТ. Рассматривается возможное значение повышенного уровня АТ-ГДК при некоторых заболеваниях ЦНС в качестве участников патогенеза текущего аутоиммунного процесса [13].
Согласно современным представлениям о нейрохимической регуляции, глутамат расценивается как медиатор, обеспечивающий множественный ответ нейрона на разнообразные физиологические и биохимические стимулы. Развитие тканевой ги-поксии при СД способствует эксцессивному высвобождению глутамата и к открытию регулируемых глутаматом кальциевых каналов в уязвимых нейронах [14], что может являться исходным моментом патогенеза церебрального повреждения. ГАМК участвует во многих метаболических превращениях, из которых наибольшее значение имеют процессы, связанные с обменом дикарбоновых аминокислот и глюкозы. Специфическое действие ГАМК на нервную активность объясняется ее влиянием на мембранные структуры нейронов и синапсов, а также действием в качестве химического агента при передаче нервных импульсов. Следовательно, изменения равновесия глута-мат/ГАМК могут привести к серьезным нарушениям нейрофизиологических процессов.
Образование ГДК стимулируется при закисле-нии среды и при повышении в питательной среде аминокислоты - субстрата реакции, что позволяет характеризовать ГДК как адаптивный к кислой среде и к субстрату фермент. Следовательно, повышение уровня глутамата в мозге в результате воздействия гипоксии и повреждения нейроцитов продуктами оксидативного стресса, а также состояние хронического метаболического ацидоза, характерное для СД, могут служить стимулом для возбуждения ГДК, активность которой, не исключено, регулируется АТ-ГДК. Наши данные поддерживают гипотезу о возможном протективном значении повышенного уровня АТ-ГДК не только в отношении формирования микроциркуляторных осложнений СД [15], но также и церебральных нарушений.
Склонность к повышенной продукции а-АТ при СД может быть детерминирована генетически - имеются данные об отрицательной корреляции между частотой положительных значений АТ-ГДК и наличием предрасполагающего гаплотипа DR3/DQ2, и практически полное отсутствие протективных аллелей у лиц с низким уровнем АТ-ГДК [16]. Наши данные, выявившие существенные гендерные различия в частоте положительных значений АТ-ГДК при СД с преобладанием их у лиц женского пола, подтверждают существование иммунологического полового диморфизма. Данный феномен заключается в большей интенсивности и продолжительности как гуморальной, так и клеточной составляющей иммунного ответа у женщин по сравнению с мужчинами, а так-
же повышенной склонностью женщин к формированию а-АТ, особенно, в периоды дисгормональных изменений [17]. Биологический смысл этого явления, очевидно, состоит в созданном эволюцией механизме обеспечения лучшей защиты женских особей от агрессивного воздействия факторов внутренней и внешней среды.
Таким образом, способность организма продуцировать в повышенном количестве АТ-ГДК может являться важным адаптивным свойством иммунной системы, обусловленным генетическими и гормональными факторами, поддерживать более или менее нормальное течение соответствующих физиологических процессов, в том числе в ЦНС, в условиях хронического оксидативного стресса при СД.
Выводы
1. У детей и подростков, больных СД 1-го типа, отмечается высокая частота регистрации повышенного титра АТ-ГДК с преобладанием положительных значений АТ-ГДК и повышенного их уровня у лиц женского пола, не зависящая от длительности заболевания, возраста пациентов, степени метаболического контроля СД.
2. Полученные данные позволяют обсуждать возможное адаптивное, регулирующее, и, не исключено, протективное значение АТ-ГДК в отношении развития церебральных нарушений и про-грессирования диабетической микроангиопатии при СД 1-го типа у детей и подростков.
ЛИTEРАTУРА
1. Vila G.,Delhaye M., Bertrand C. et al. I/ Presse. Med. - 2002. - Vol. 31, №4. - P. 151-157.
2. Пузuкoвa O.3. I/ «Известия вузов. Ceвepo-Kaв-казский регион». Актуальные проблемы акушерства и педиатрии. - Pocтoв-нa-Дoну, спецвыпуск. - 2005. -C. 91-9б.
3. Швыpкoвa H.A. II Пробл. эндокринол. - 1995. - №2. - C. 39-45.
4. Cухapeвa Б.С., Äapuü Е.Л., Xpucmoфopoв P.P. II Ежегодник «Успехи биол. химии». - 2001. - T. 41. -C. 131-1б3.
5. Дeдoв И.И. Caxapный диабет у детей и подростков. - M.:0HHBEPCyM ПАБЛИШИНГ, 2002. - 392 с.
6. C^éëep Д. II Эндокринология I Под ред. Н. Лавина: Пер. с англ. - M.: Практика, 1999. - 1128 с.
7. Borg H., Marcus C., Sjoblad S. et al. II Pediatr. Diabetes. - 2002. - Vol. 3, №3. - P. 149-154.
8. Rodacki M., Zajdenverg L., Albernaz MS. et al. II Braz. J. Med. Biol. Res. - 2004. - Vol. 37, №11. -P. 1б45-1б50.
9. Hathout E.H., Sharkey J., Racine M. et al. II
Pediatr. Diabetes. - 2000. - Vol. 1, №3. - P. 131-134.
10. Ludvigsson J., Hellstrom S. // Diabetes. Res. Clin. Pract. - 1997. - Vol. 2-3. - P. 81-89.
11. Прихожан B.M. Поражение нервной системы при сахарном диабете (основы нейродиабетологии). -М.: Медицина, 1981. - 286 с.
12. Морозов С.Г., Гнеденко Б.Б., Грибова И.Е., Ма-гаева С.В. // Нейрохимия. - 2005. - Т. 22., №2. -С. 85-96.
13. Meinck H.M., Faber L., Morgenthaler N. et al. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. - 2001. - Vol. 71, №1. - P. 100-103.
14. Гомазков OA. // Биомедицинская химия. -2004. - Т. 50, вып. 4. - С. 321-343.
15. Mimura T., Funatsu H., Uchigata Y. et al. // Diabet Med. - 2004. - Vol. 21, №6. - P. 559-562.
16. Hathout E.H.,Hartwick N.,Fagoada O.R. et al. // Pediatrics. - 2003. - Vol. 111, №4. - Pt. 1. -P. 860-863.
17. Druckmann X. // Gynecol. Endocrinol. - 2001. - Vol. 15. - Suppl. 6. - P. 69-76.
