Научная статья на тему 'ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС И СИСТЕМА ПРОТЕОЛИЗА ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 2 ТИПА'

ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС И СИСТЕМА ПРОТЕОЛИЗА ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 2 ТИПА Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
110
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Сахарный диабет
Scopus
ВАК
RSCI
ESCI
Область наук
Ключевые слова
САХАРНЫЙ ДИАБЕТ 2 ТИПА / α1-ПРОТЕИНАЗНЫЙ ИНГИБИТОР / ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС / ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ МОДИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Дьяков Д.A., Акбашева О.Е.

Обоснование. В установлении диагноза сахарный диабет 2 типа наблюдается тенденция к многократному увеличению с каждым годом, что является проблемой здравоохранения. Распространенность сахарного диабета с каждым годом неуклонно растет. Сегодня сахарный диабет является лидером по распространенности неинфекционных заболеваний после онкологических заболеваний, сердечно-сосудистых патологий, нередко приводя к инвалидизации и летальным исходам. Универсальными реакциями организма на патологический процесс являются оксидативный стресс с окислительной модификацией белков-ферментов и активация перекисного окисления липидов, что приводит к неконтролируемой активации протеиназ поджелудочной железы в условиях развития сахарного диабета и его осложнений. Предрасполагающим фактором активации протеиназ может быть нарушение функционирования α1-протеиназного ингибитора (серпина) из-за окисления метионина в активном центре и снижения его способности ограничивать активность протеиназ.Цель. Изучить взаимосвязь оксидативного стресса и системы «протеиназы-ингибиторы» при сахарном диабете 2 типа.Материалы и методы. Проведено обсервационное одноцентровое одномоментное выборочное исследование с участием пациентов с сахарным диабетом 2 типа и контрольной группы (практически здоровые лица). У всех обследуемых в плазме крови спектрофотометрическим методом определялись активность эластазо-, трипсиноподобных протеиназ, α1-протеиназного ингибитора, содержание битирозина как показателя окислительной модификации белков и состояние перекисного окисления липидов (ПОЛ): концентрация ТБК-активных продуктов и активность антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы, каталазы.Результаты. Показано, что при сахарном диабете 2 типа в 2,34 раза повышается содержание ТБК-активных продуктов (показатель ПОЛ) и в 7 раз возрастает концентрация битирозина - показателя окислительной модификации белков, которая находилась в отрицательной зависимости от активности α1-протеиназного ингибитора (-0,79; р=0,03). Снижение активности α1-протеиназного ингибитора сопровождалось возрастанием активности эластазо- и трипсиноподобных протеиназ в 1,2 и 2,3 раза соответственно по сравнению с практически здоровыми лицами. Активность антиоксидантных ферментов, супероксиддисмутазы и каталазы, возрастала соответственно в 8,2 и 6,4 раза.Заключение. Увеличение оксидативного стресса и окислительной модификации белков сопровождается снижением активности α1-протеиназного ингибитора и возрастанием активности эластазо-, трипсиноподобных протеиназ, а также антиоксидантных ферментов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Дьяков Д.A., Акбашева О.Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

OXIDATIVE STRESS AND PROTEOLYSIS SYSTEM IN TYPE 2 DIABETES

Background: In establishing the diagnosis - type 2 diabetes, there is a trend of multiple increases every year, which is a health issue. According to the state register, the statistics of patients with diabetes in Russia is about 17% of the total population of the country. The prevalence of diabetes is steadily increasing every year. Today, diabetes mellitus is the leader among the prevalence of non-communicable diseases after cancer, cardiovascular diseases, often leading to disability and death.Aim: To study the relationship between oxidative stress and the «proteinase-inhibitor» system in diabetes mellitus 2.Materials and methods: An observational single-center single-stage sample study was conducted with the participation of patients with type 2 diabetes mellitus and a control group (practically healthy individuals). the activity of elastase-, trypsin-like proteinases, α1-proteinase inhibitor, the content of bityrosine as an indicator of oxidative modification of proteins and the state of lipid peroxidation were determined by spectrophotometric method in all subjects in blood plasma: the concentrations of TBK-active products and antioxidants-the activity of superoxide dismutase, catalase.Results: It was shown that in type 2 diabetes mellitus, the content of TBA of active products (an indicator of lipid peroxidation) increases by 2.34 times and the concentration of bityrosine - an indicator of oxidative modification of proteins, which was negatively dependent on the activity of a proteinase inhibitor (-0.79, p=0.03) increases by 7 times. A decrease in the activity of the proteinase inhibitor (by 23%) was accompanied by an increase in the activity of elastase - and trypsin-like proteinases, respectively, by 1.2 and 2.3 times, compared with practically healthy individuals. The activity of antioxidant enzymes, superoxide dismutase and catalase increased by 8.2 and 6.4 times, respectively.Conclusion: An increase in oxidative stress and oxidative modification of proteins is accompanied by a decrease in the activity of the proteinase inhibitor and an increase in the activity of elastase-, trypsin-like proteinases, as well as antioxidant enzymes.

Текст научной работы на тему «ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС И СИСТЕМА ПРОТЕОЛИЗА ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 2 ТИПА»

Анализ в подгруппах

Группа пациентов с диагнозом СД2: средний возраст: мужчины — 48±5 лет (п=12), женщины — 52±6 лет (п=20).

Контрольная группа (практически здоровые лица): средний возраст: мужчины — 35±2 года (п=15), женщины — 34±1 год (п=15).

Методы регистрации исходов

В работе были использованы спектрофотометриче-ские методы определения активности протеиназ по гидролизу синтетических субстратов.

Активность трипсиноподобных протеиназ определяли по гидролизу Ы-бензоил-Ь-аргинин-этилового эфира (БАЭЭ) по увеличению оптической плотности при 253 нм. Активность трипсиноподобных протеиназ выражали в нмоль гидролизованного БАЭЭ в 1 мин на 1 мл биологической жидкости. Активность эластазоподобных протеиназ измеряли по скорости гидролиза р-нитрофени-лового эфира Ы-бутилоксикарбонил-Ь-аланина (БАНЭ) при 347,5 нм и рассчитывали в нмоль гидролизованного БАНЭ в 1 мин на 1 мл биологического материала. Активность а1-протеиназного ингибитора определяли по торможению БАЭЭ-эстеразной активности трипсина и выражали в условных ингибиторных единицах на 1 мл плазмы крови (ИЕ/мл). 1 ИЕ соответствует торможению гидролиза 1 мкмоль БАЭЭ [8].

Измерение содержания ТБК-активных продуктов проводили по реакции с тиобарбитуровой кислотой при длине волны 540 нм в мкмоль/мл [5]. Активность СОД оценивали по торможению реакции окисления раствора адреналина с рН=10,2 при 480 нм. За единицу активности СОД принимали количество фермента, вызывающего 50% торможение окисления адреналина. Активность ка-талазы (КФ 1.11.1.6) определяли по торможению распада перекиси водорода, по образованию окрашенного комплекса с молибдатом аммония при 410 нм и рассчитыва-

Таблица 1. Клинико-анамнестическая характеристика исследуемых групп

ли мкмоль/минхг белка [5]. Концентрацию битирозина измеряли по интенсивности флюоресценции (в условных единицах — усл. ед.) при длине волны 415 нм, длина волны возбуждения — 325 нм. Измерялась флюоресценция на спектрофлуориметре «Флюорат 02-АБЛФ-Т», Россия. Регистрация оптической плотности исследуемых показателей производилась на спектрофотометре «СФ-2000», Россия.

Статистический анализ

Для оценки полученных данных, их сравнения и выявления статистически значимых различий между группами были использованы электронные таблицы Excel 2016 и пакет прикладных программ STATISTICA 23.0. Проверка на нормальность распределения производилась с помощью критерия Шапиро-Уилка. Далее проводилось сравнение с контрольной группой при помощи непараметрического U-критерия Манна-Уитни. Корреляционный анализ проводили с применением ранговой корреляции Спирмена.

Этическая экспертиза

Проведение исследования было одобрено ЛЭК Сибирского государственного медицинского университета (протокол №6 от 19.04.2020). Все испытуемые, включенные в исследование, подписывали информированное согласие.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

Клинико-анамнестическая характеристика исследуемых групп представлена в табл. 1. Более 30% обследованных пациентов с СД2 имели гипертоническую болезнь, ишемическую болезнь сердца, хроническую сердечную недостаточность, ретинопатию (табл. 1).

Практически здоровые лица n=30 СД2 n=30 р

Демографические признаки

Пол, чел. М Ж 15 15 10 20

Возраст, лет М Ж 35±2 34±1 48±5 52±6 0,04 0,03

Сопутствующие заболевания

Гипертоническая болезнь 4 11 0,04

Атеросклероз 2 3 >0,05

Нефропатия 0 10 0,02

Ишемическая болезнь сердца 2 2 >0,05

Хроническая сердечная недостаточность ►,n 1 10 0,02

Дислипидемия 3 10 0,02

Хроническая болезнь почек 0 8 0,02

Хронический пиелонефрит 0 4 0,02

Ретинопатия 0 12 0,01

Основные результаты исследования

Активность трипсиноподобных протеиназ при СД2 возросла в 2,3 раза (р<0,05). Активность эластазопо-добных протеиназ увеличилась в 1,2 раза. Активность а1-протеиназного ингибитора снизилась на 23% по отношению к контрольной группе (табл. 2).

Активность СОД у пациентов с СД2 увеличилась в 8,2 раза, каталазы — в 6,4 раза. Содержание ТБК-актив-ных продуктов в плазме крови возросло в 2,34 раза, а би-тирозина — в 7 раз по отношению к контрольной группе

(табл. 3). Следует отметить, что среди двух универсальных реакций организма, к которым относятся активация ПОЛ и окислительная модификация белков, преимуществом с более выраженным изменением характеризуется окислительная модификация белков по сравнению с содержанием ТБК-активных продуктов.

Между активностью эластазо- и трипсиноподобных протеиназ выявлена прямая корреляционная зависимость (табл. 4). Отслеживается положительная корреляция между активностью эластазоподобных протеиназ и показателем

Таблица 2. Активность а1-протеиназного ингибитора и протеиназ в плазме крови больных сахарным диабетом 2 типа и практически здоровых лиц, Ме (01-03)

Показатель Контроль n=30 СД n=30 р

1 2

а1-Протеиназный ингибитор, ИЕ/мл 30,0 (24,6-37,2) 23,1 (20,8-42,4) Р1-2=0,025

Трипсиноподобные протеиназы, нмоль БАЭЭ*/минхмл 63,2 (44,9-68,8) 142,3 (79,3-167,1) Р1-2=0,0012

Эластазоподобные протеиназы, нмоль БАНЭ**/минхмл 68,4 (50,3-90,25) 79,8 (69,5-100,1) Р1-2=0,025

*М-бензоил-1_-аргинин-этиловый эфир ** N-бутилоксикарбонил L-аланина-нитрофениловый эфир

Таблица 3. Показатели перекисного окисления липидов и содержание битирозина в плазме крови больных сахарным диабетом (СД) 2 типа, Ме (01-03)

Показатель Контроль n=30 СД n=30 р

1 2

ТБК-активные продукты, мкмоль/мл 3,1 (2,25-3,5) 7,25 (0,9-9,1) Р1-2=0,0019

Супероксиддисмутаза, Ед/л 0,09 (0,04-0,22) 0,74 (0,32-0,82) Р1-2=0,002

Каталаза, мкмоль/минхг белка 23,1 (15,7-25,9) 147,6 (80,4-279,1) Р1-2=0,012

Битирозин, усл. ед.

1х10-3 (1х10-3-2х10-3)

7х10-3 (4х10-3-13х10-3)

Р1-2=0,0018

Таблица 4. Коэффициенты корреляции Спирмена между изучаемыми показателями при сахарном диабете 2 типа

Показатели Эл Тр а1-ПИ Кат СОД ТБК-ак. пр.

Эл 0,96** -0,93** 0,57 0,64 0,46

р=0,001 р=0,003 р=0,18 р=0,12 р=0,29

Тр 0,96** -0,89** 0,50 0,61 0,36

р=0,001 р=0,007 р=0,25 р=0,15 р=0,43

а1-ПИ -0,93** -0,89** -0,64 -0,68 -0,54

р=0,003 р=0,007 р=0,12 р=0,09 р=0,22

Кат 0,57 0,50 -0,64 0,9** 0,96**

р=0,18 р=0,25 р=0,12 р=0,003 р=0,001

СОД 0,64 0,61 -0,68 0,96** 0,86*

р=0,12 р=0,15 р=0,09 р=0,001 р=0,01

ТБК-ак. пр. 0,46 р=0,29 0,36 р=0,43 -0,54 р=0,22 0,93** р=0,003 0,86** р=0,01

Битир 0,78* 0,69 -0,79* 0,85* 0,79* 0,88**

р=0,04 р=0,09 р=0,03 р=0,02 р=0,03 р=0,008

Примечания: а1-протеиназный ингибитор (а1-ПИ), эластазо- (Эл), трипсиноподобные протеиназы (Тр), каталаза (Кат), супероксиддисмутаза (СОД), ТБК-активные продукты (ТБК-ак. пр.), битирозин (Битир); *р<0,05; **р<0,01

р о

б и г н

ы н

а н

о р

- -

•e I r =-0,7 9

k ■ > ■

I

1 1 \ N. ■

4

1

Битирозин

Рисунок 2. График корреляционной связи между битирозином и а,-протеиназным ингибитором у больных сахарным диабетом 2 типа.

окислительной модификации белков (содержание бити-розина). Наблюдается обратная зависимость а1-ПИ от активности эластазоподобных протеиназ, а также прямая зависимость от активности трипсиноподобных протеиназ. Следует отметить, что между активностью ингибитора и содержанием битирозина выявлена отрицательная корреляция (рис. 2), что подтверждает инактивацию активного центра а1-протеиназного ингибитора в условиях окислительного стресса. При этом у практически здоровых лиц подобная корреляция отсутствовала.

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме основного результата исследования

Таким образом, со стороны системы протеолиза наблюдается увеличение активности протеолитических ферментов (эластазо- и трипсиноподобные протеина-зы), чего нельзя сказать об а1-протеиназном ингибиторе, активность которого снижается. Активность оксидатив-ного стресса при СД2 многократно возрастает, что подтверждается увеличением содержания ТБК-активных продуктов на фоне возрастания активности антиокси-дантных ферментов (СОД, каталаза) и битирозина. Обнаружена положительная корреляция между показателями окислительного стресса. Максимальная сила связи наблюдается между активностью каталазы и концентрацией ТБК-активных продуктов.

Обсуждение основного результата исследования

В результате активации окислительного стресса происходят накопление его продуктов (ТБК-активные продукты) и продуктов окислительной модификации белков

(битирозин), активация антиоксидантных ферментов (каталаза, СОД) по механизму автономной регуляции, а именно регуляция активности фермента уровнем субстрата или продуктом реакции [15]. Под действием активных форм кислорода происходит повреждение активного центра а1-ПИ, данный механизм подтверждается увеличением уровня окисленных модифицированных белков (битирозина). Обоснованием этого является наличие обратной зависимости активности а1-ПИ от содержания битирозина — продукта окислительной модификации белков. Дефицит а1-ПИ приводит к более выраженной активации протеолиза при СД. Коэффициент корреляции между эластазо- и трипсиноподобными протеиназами и а1-ПИ показывает значительно высокую отрицательную связь, это свидетельствует о нарушении контроля протеолиза. Дефицит а1-ПИ в плазме крови больных СД2 может сопровождаться более тяжелым течением заболевания с поражением большего количества ß-клеток поджелудочной железы чрезмерной активацией протеолитических ферментов [7-9, 17].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, активация протеолиза и окислительный стресс являются универсальными реакциями при СД2. Запускающим звеном активации протеолиза являются свободные радикалы, которые образуются в процессе оксидативного стресса и оказывают цитолизиру-ющее действие на клетки, окисление активного центра ингибитора протеиназ. Снижение активности а1-ПИ сопровождается дисбалансом в системе «протеиназы-ин-гибиторы» и неконтролируемым ростом активности ферментов протеолиза, что может иметь существенное значение для развития осложнений СД2.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Финансирование работы. Работа выполнена за счет бюджетных средств организации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Дьяков Д.А. — выполнение и определение исследуемых показателей в биологическом материале, проведение статистической обработки результатов; Акбашева О.Е. — анализ полученных результатов, формирование плана исследования; Зайцева А.А. — формирование групп больных, сбор клинико-анамнести-ческой информации. Авторы внесли значимый вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | REFERENCES

1. Поликарпов А.В. Заболеваемость всего населения России в 2017году. Статистические материалы. Часть 1 / Под ред. А.В. Поликарпова, Г.А. Александровой, Н.А. Голубева. — М.: ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт организации и информатизации здравоохранения» Минздрава России; 2018. — 140 с. [Polikarpov AV. Zabolevaemost' vsego naseleniya Rossii v2017godu. Statisticheskie materialy. Part' 1. Ed. by Polikarpov AV, Aleksandrova GA, Golubev NA. Moscow: FGBU «Tsentral'nyi nauchno-issledovatel'skii institut organizatsii i informatizatsii

zdravookhraneniya» Minzdrava Rossii; 2018. 140 p. (In Russ.)].

2. Lepedda AJ, Lobina O, Rocchiccioli S, et al. Identification of differentially expressed plasma proteins in atherosclerotic patients with type 2 diabetes. J Diabetes Complications. 2016;30(5):880-886. doi: https://doi.org/10.1016/jjdiacomp.2016.03.007

3. Hardt PD, Ewald N. Exocrine Pancreatic Insufficiency in Diabetes Mellitus: A Complication of Diabetic Neuropathy or a Different Type of Diabetes? Exp Diabetes Res. 2011;2011:1-7. doi: https://doi.org/10.1155/2011/761950

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1G.

Li W, Cao L, Han L, et al. Superoxide dismutase promotes

the epithelial-mesenchymal transition of pancreatic cancer

cells via activation of the H2O2/ERK/NF-KB axis. Int J Oncol. 12.

2015;46(6):2613-2620. doi: https://doi.org/10.3892/ijo.2015.2938

Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс. Патологические

состояния и заболевания / Под ред. Е.Б. Меньщиковой,

И.К. Зенкова, В.З. Ланкина, и др. — Новосибирск: АРТА; 2008. —

284 с. [Men'shchikova EB. Okislitel'nyi stress. Patologicheskie

sostoyaniya izabolevaniya. Ed. by Men'shchikova EB, Zenkov IK,

Lankin VZ, et al. Novosibirsk: ARTA; 2008. 284 p. (In Russ.)].

Kodydkova J, Vavrova L, Stankova B, et al. Antioxidant

Status and Oxidative Stress Markers in Pancreatic Cancer

and Chronic Pancreatitis. Pancreas. 2013;42(4):614-621. 13.

doi: https://doi.org/10.1097/MPA.0b013e318288360a

Poteryaeva ON, Russkich GS, Panin LE. Analysis of Serum Activities

of Matrix Metalloproteinases and a1-Proteinase Inhibitor in Patients

with Type 2 Diabetes Mellitus. Bull Exp Biol Med. 2012;152(5):578-579.

doi: https://doi.org/10.1007/s10517-012-1579-x

Веремеенко К.Н. Протеолитические ферменты и их ингибиторы.

Новые области применения в клинике // Врачебное дело. —

1994. — №1. — С. 8-13. [Veremeenko KN. Proteoliticheskie fermenty

1 ikh ingibitory. Novye oblasti primeneniya v klinike. Vrachebnoe delo. 14. 1994;1:8-13. (In Russ.)].

Sandstrom CS, Ohlsson B, Melander O, et al. An association between type

2 diabetes and a 1 -antitrypsin deficiency. Diabet Med. 2008;42(4):614-621.

doi: https://doi.org/10.1111/j1464-54912008.02584x 15.

Дьяков Д.А., Акбашева О.Е. Состояние системы протеолиза

у больных внебольничной пневмонией, протекающей 16.

на фоне сахарного диабета типа 2 // Молекулярная

медицина. — 2020. — Т. 18. — №2. — С. 60-63. [Dyakov DA,

Akbasheva OE, Zaitsevа AA, Zavaruev IS, Shuvalov IY. The state

of the proteolysis system in patients with community-acquired 17.

pneumonia on the background of diabetes mellitus type 2.

Mol Meditsina (Molecular Med). 2020;19(2):868. (In Russ.)].

doi: https://doi.org/10.29296/24999490-2020-02-11

Li Z, Alam S, Wang J, Sandstrom CS, et al. Oxidized a 1 -antitrypsin

stimulates the release of monocyte chemotactic protein-1

from lung epithelial cells: potential role in emphysema.

Am J Physiol Cell Mol Physiol. 2009;297(2):L388-L400. doi: https://doi.org/10.1152/ajplung.90373.2008 Маслов А.А., Франциянц Е.М., Козлова Л.С., Малинин С.А. Трипсиноподобные протеиназы, кининовая система и ингибиторы в плазме крови больных при раке желудка и лимфоме селезенки // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. — 2014. — Т. 10. — №1. — С. 124-129. [Maslov AA, Frantsiyants EM, Kozlova LS, Malinin SA. Tripsinopodobnye proteinazy, kininovaya sistema i ingibitory v plazme krovi bol'nykh pri rake zheludka i limfome selezenki. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovanii. 2014;10(1):124-129. (In Russ.)].

Кит О.И., Франциянц Е.М., Козлова Л.С. Трипсиновые протеиназы в дифференциальной диагностике доброкачественных, первичных и вторичных злокачественных опухолей головного мозга // Современные проблемы науки и образования. — 2016. — №6. — C. 4. [Kit OI, Frantsiyants EM, Kozlova LS. Tripsinovye proteinazy v differentsial'noi diagnostike dobrokachestvennykh, pervichnykh i vtorichnykh zlokachestvennykh opukholei golovnogo mozga. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2016;6:4. (In Russ.)].

Prasanna Kumar H, Gowdappa HB, Hosmani T, Urs T. Exocrine dysfunction correlates with endocrinal impairment of pancreas in Type 2 diabetes mellitus. Indian J Endocrinol Metab. 2018;22(1):121. doi: https://doi.org/10.4103/ijem.IJEM_139_17 MacfarlaneSR, SeatterMJ, Kanke T. Proteinase-activated receptors. Pharmacol. Rev. 2001;53(2):245-282.

Kumar VR, Darisipudi MN, Steiger S, et al. Cathepsin S Cleavage of Protease-Activated Receptor-2 on Endothelial Cells Promotes Microvascular Diabetes Complications. J Am Soc Nephrol. 2016;27(6):1635-1649. doi: https://doi.org/10.1681/ASN.2015020208 Азизова Г.И., Дадашова А.Р., Амирова М.Ф. Биомаркеры оксидативного стресса и состояние антиоксидантной системы при сахарном диабете типа 2 // Universum: Медицина и фармакология. — 2016. — Т. 6. — №7. [Azizova GI, Dadashova AR, Amirova MF. Biomarkery oksidativnogo stressa i sostoyanie antioksidantnoi sistemy pri sakharnom diabete tipa 2. Universum: Meditsina i farmakologiya. 2016;6(7). (In Russ.)].

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ [AUTHORS INFO]

*Дьяков Денис Александрович, ассистент [Denis A. Dyakov, assistant]; адрес: Россия, 634050, Томск, Московский тракт, д. 2 [address: 2 Moscowski Trakt street, 634050 Tomsk, Russia]; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8667-9306; eLibrary SPIN: 3029-3824; e-mail: den66431511@yandex.ru

Акбашева Ольга Евгеньевна, д.м.н., профессор [Olga E. Akbasheva, MD, Professor];

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0680-8249; eLibrary SPIN: 8042-6940; e-mail: akbashoe@yandex.ru

ЦИТИРОВАТЬ:

Дьяков Д.А., Акбашева О.Е., Зайцева А.А. Оксидативный стресс и система протеолиза при сахарном диабете 2 типа // Сахарный диабет. — 2022. — Т. 25. — №1. — С. 14-20. doi: https://doi.org/10.14341/DM12402

TO CITE THIS ARTICLE:

Dyakov DA, Akbasheva OE, Zaitseva AA. Oxidative stress and proteolysis system in type 2 diabetes. Diabetes Mellitus. 2022;25(1):14-20. doi: https://doi.org/10.14341/DM12402

ВЛИЯНИЕ COVID-19-ИНФЕКЦИИ НА РАЗВИТИЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА 1 ТИПА У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

© Ф.А. Хайдарова, Н.У. Алимова, А.В. Алиева*, А.С. Садыкова, М.Д. Арипова

Республиканский специализированный научно-практический медицинский центр эндокринологии им. академика Я.Х. Туракулова, Ташкент, Узбекистан

Пандемия COVID-19 не обошла стороной и детей. Хотя в целом течение вирусной инфекции у детей происходит в легкой форме, остается актуальным вопрос об отдаленных последствиях COVID-19 в детском и подростковом возрасте, в частности, о возможном влиянии на бета-клетки поджелудочной железы.

ЦЕЛЬ. Изучить клинические особенности сахарного диабета у детей, выявленного впервые после перенесенной COVID-19-инфекции.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. В данной статье приведены предварительные результаты, полученные при обследовании детей и подростков в клинике РСНПМЦЭ с первые выявленным сахарным диабетом после перенесенной COVID-инфекции, также представлены систематический обзор и подборка из 61 клинического случая (исследование серии случаев).

РЕЗУЛЬТАТЫ. Из 120 детей, госпитализированных в клинику РСНПМЦЭ с впервые выявленным диабетом, у 1S он был выявлен после перенесенной инфекции COVID-19, у всех в состоянии диабетического кетоацидоза. Только 20% детей знали о перенесенной инфекции COVID-19, течение было в легкой форме, у 80% детей инфекция протекала бессимптомно. У всех детей на момент выявления были высокий уровень гликированного гемоглобина — выше 10%, низкий уровень витамина D, высокие уровни антител к SARS-CoV-2 (IgG), потребность в инсулине выше средней.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Вирус SARS-CoV-2 мог стать непосредственной причиной развития сахарного диабета у детей даже при бессимптомном течении вирусной инфекции. Однако остается открытым вопрос о точной классификации диабета, возникшего после COVID-19 у детей. Необходимо проводить информирование населения о первых признаках и симптомах сахарного диабета с целью своевременного обращения к врачу для диагностики заболевания.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: дети и подростки; сахарный диабет; коронавирусная инфекция; COVID-19

IMPACT OF COVID-19 INFECTION ON THE DEVELOPMENT OF TYPE 1 DIABETES MELLITUS IN CHILDREN AND ADOLESCENTS

© Feruza A. Khaydarova, Nasiba U. Alimova, Anna V. Alieva*, Akida S. Sadykova, Malika D. Aripova

Republican Specialized Scientific-Practical Medical Centre of Endocrinology named after academician Ya.Kh. Turakulov, Tashkent, Uzbekistan

Children did not escape the COVID-19 pandemic. Although, in general, the course of viral infection in children is mild, the question of the long-term effects of COVID-19 on a child and adolescent, in particular, on pancreatic beta cells, remains unclear.

АIM: To study the characteristics of children with diabetes mellitus identified after COVID-19 infection.

MATERIALS AND METHODS: This article presents the preliminary results obtained from children and adolescents hospitalized at the RSSPMCE clinic with the newly diagnosed diabetes mellitus after COVID infection, as well as a systematic review of 61 clinical cases (case series study).

RESULTS: Of the 120 children hospitalized at the RSSPMCE clinic with newly diagnosed diabetes, 15 were diagnosed with diabetes after COVID-19 infection, all in a state of diabetic ketoacidosis. Only 20% of children knew about the previous COV-ID-19 infection, the course of the disease was mild, in 80% of children the infection was asymptomatic. At the time of diabetes onset, all children had a high level of HbA1c - above 10%, a low level of vitamin D, high levels of antibodies to SARS-CoV-2 (IgG), and the need for insulin was above the average.

CONCLUSION: The SARS CoV-2 virus could be the direct cause of the development of diabetes mellitus in children, even with the asymptomatic course of the viral infection. However, the question remains about the exact classification of diabetes after COVID-19 in children. It is necessary to inform the population about the first signs and symptoms of diabetes mellitus in order to timely consult a doctor for the diagnosis of diabetes mellitus.

KEYWORDS: children and adolescents; diabetes mellitus; coronavirus infection; COVID-19

© Endocrinology Research Centre, 2022_Received: 06.07.2021. Accepted: 11.01.2022_BY NC ND

Распространение нового коронавируса БАКБ-СоУ-2 (СОУЮ-19) достигло масштабов пандемии и представляет угрозу для увеличения заболеваемости и смертности во всем мире. На основании анализа эпидемических вспышек в Китае, Италии, Иране и Южной Корее за период с 1 января по 18 марта этого года сложилось представление, что дети восприимчивы к СОУЮ-19 так же, как и взрослые, однако инфекция у большинства из них протекает в легкой или бессимптомной формах. Актуальные отчеты по различным странам подтверждают тот факт, что дети и подростки составляют очень малую долю (1-5%) от общего числа зарегистрированных случаев СОУЮ-19 [1-4], причем отмечается, что заболеваемость увеличивается с возрастом. Причины этого остаются неясными, и инфицированных детей выявляют в основном в семьях с подтвержденной коронавирусной инфекцией или в медицинских учреждениях (родильных домах) [1-3, 5]. Этот показатель может быть несколько выше в странах, где доля детей и подростков в общей популяции больше. Например, в Пакистане 7% всех подтвержденных случаев приходится на детей в возрасте от 10 до 19 лет [6].

В Китае среди 72 314 человек с подтвержденной инфекцией СОУЮ-19 всего 2% составляли дети и подростки в возрасте до 19 лет; детей младше 10 лет было всего 0,9% [4]. В Италии среди 22 512 больных СОУЮ-19 дети составили 1,2%, при этом летальных исходов среди детей не было [7]. В США из 4226 случаев СОУЮ-19 дети составили 5%, из них только 1% была необходима стационарная помощь [8].

Целью исследования было изучить клинические особенности сахарного диабета (СД) у детей с впервые выявленным заболеванием после перенесенной СОУЮ-19-инфекции.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Место и время проведения исследования

Место проведения. Республиканский специализированный научно-практический медицинский центр эндокринологии (РСНПМЦЭ) имени академика Я.Х. Туракулова Министерства здравоохранения Республики Узбекистан (МЗ РУз), г. Ташкент, Узбекистан.

Время исследования. С июля 2020 г. по июнь 2021 г.

Изучаемая популяция

Обследованы дети и подростки с первые выявленным СД 1 типа (СД1) после перенесенной СОУЮ-инфекции.

Критерии включения в исследование: возраст от 0 до 18 лет, СД, диагностированный на момент обращения, указание на перенесенный СОУЮ-19 и/или наличие антител к вирусу БАКБ-СоУ-2.

Критерии исключения: ранее известный СД.

Способ формирования выборки из изучаемой популяции - сплошной.

Дизайн исследования

Проведено одноцентровое обсервационное одномоментное одновыборочное неконтролируемое исследование.

Методы

Данные по детям, госпитализированным в клинику РСНПМЦЭ, получены из непосредственного наблюдения

за пациентами и анализа историй болезни.

Всем больным проводилось стандартное комплексное клинико-лабораторное обследование, включающее сбор анамнеза, физикальный осмотр больного, лабора-торно-инструментальные исследования.

Содержание глюкозы в крови определяли на биохимическом автоматическом анализаторе BS-380 Mindray глюкозооксидазным методом в венозной крови натощак и в течение дня с помощью реактивов «Глюкоза» (HUMAN, Германия). Оценка компенсации проводилась на основании определения уровня гликированного гемоглобина (НЬА1с) иммунохимическим методом на автоматическом анализаторе Huma Nex Aie реактивами HUMAN (Германия). Оценка состояния углеводного обмена нами проводилась в соответствии с рекомендациями Международного общества по диабету у детей и подростков (ISPAD 2019 г.).

Антитела к вирусу SARS-CoV-2 определялись на имму-нохимическом анализаторе Cobas E411 с помощью реактивов Roche Diagnosties.

Протокол исследования включал суточную дозу, кратность введения, виды инсулина. Правильным соблюдение тактики инсулинотерапии мы считали, если кратность инъекций составляла не менее 3-4 раз, назначалась базис-болюсная терапия (сочетание аналогового инсулина длительного действия и ультракороткого инсулина).

Определение уровней тиреотропного гормона, витамина D, С-пептида проводилось на иммунохимическом анализаторе Cobas E411 с помощью реактивов Roche Diagnosties.

Статистический анализ

Размер выборки предварительно не рассчитывался. Статистический анализ данных (описательная статистика) проводился с использованием пакета программ Microsoft Excel 2013 с вычислением средних значений и стандартного отклонения для количественных данных; качественные данные представлены в виде абсолютных значений (n) и/или частота (%).

Этическая экспертиза

Протокол исследования одобрен этическим комитетом РСНПМЦЭ имени академика Я.Х.Туракулова МЗ РУз, протокол №1 от 15.05.2020 г. Включение пациентов в исследование проводилось при наличии подписанного информированного согласия официальных представителей пациентов на участие в исследовании.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В период с июля 2020 г. по июнь 2021 г. в РСНПМЦЭ поступили 120 детей с впервые выявленным СД1, из них у 15 детей диабет выявлен после перенесенной инфекции COVID-19. Все пациенты были госпитализированы в отделение реанимации и интенсивной терапии с диабетическим кетоацидозом. Из них 9 девочек (61,3%) и 6 мальчиков (38,7%). Средний возраст детей 9,7±1,1 года (минимальный возраст 2 года, максимальный 14 лет).

Факт перенесенной инфекции COVID-19 установлен на основании данных анамнеза (у 3 пациентов — 20%) и наличия положительных антител к antiSARS-CoV

(у 100%). 80% детей и их родителей отрицали факт перенесенной COVID-19-инфекции с клиническими проявлениями, однако случаи перенесенного заболевания в семье были у всех детей (семейный контакт). Среднее значение антител составило 61,7±11,0 COI (минимальное 4,26 COI, максимальное 118,4 COI).

Все дети после улучшения общего состояния, разрешения кетоацидоза переведены на интенсивный режим инсулинотерапии. Суточная доза инсулина составила 33,7±4,9 Ед (минимальная доза 9 Ед, максимальная доза 68 Ед). Суточная потребность в инсулине на 1 кг веса составила 1,15±0,12 Ед/кг (минимальная 0,6 Ед, максимальная 1,6 Ед).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Суточная доза инсулина продленного действия (ИПД) составила 20,0±3,8 Ед (минимальная 4,5, максимальная 18 Ед). Суточная потребность в инсулине короткого действия (ИКД) составила 13,7±1,4 Ед (минимальная 4,5, максимальная 18 Ед). Соотношение ИКД/ИПД составило 56%/44%.

Показатели НЬА1с составили 14±0,6 % (минимальный 10,6%, максимальный 17,7%).

Показатели С-пептида составили 0,85±0,11 нг/мл ( минимальный 0,111 нг/мл, максимальный 1,25 нг/мл). Уровень витамина D у всех исследуемых детей был ниже нормы. Показатели витамина D составили 14,3±0,47 нг/мл (минимальный 3 нг/мл, максимальный 26,8 нг/мл) (табл. 1).

ОБСУЖДЕНИЕ

По оценкам Международной федерации диабета, в 2019 г. во всем мире количество детей и подростков (от 0 до 19 лет) с СД1 составило 1 110 100 человек (при популяции 2,58 млрд это составляет 0,043%, или 43 ребенка на 100 тыс. детского населения), из них 128 900 случаев было выявлено впервые [9].

В Узбекистане, по данным отчетов региональных диспансеров, на начало 2021 г. на диспансерном учете состояли 3519 детей и подростков с СД1. Причем если

в 2019 г. распространенность составляла 25,1 на 100 тыс. детского населения, то в 2020 г. эта цифра составила уже 28,2. Заболеваемость при этом также существенно возросла: так, если в период с 2004 по 2016 гг. заболеваемость из года в год колебалась от 2,2 до 3,8 случая на 100 000 детского населения в год, то в 2019 г. заболеваемость составила 4,8, а в 2020 - 6,2 на 100 тыс. детского населения. Связано ли это с пандемией СОУЮ-19, которая не обошла стороной Республику Узбекистан?

Согласно данным официальной статистики [10], к июню 2021 г. свыше 100 тыс. человек переболели СОУЮ-19 в Узбекистане. При этом распространенность инфекции по возрастам следующая:

• до 14 лет — в среднем 13-15% случаев;

• 15-19 лет — 4-6%;

• 20-29 лет — 11-14%;

• 30-39 лет — 17-20%;

• 40-49 лет — 10-15%;

• 50-59 лет — 12-16%;

• 60 лет и старше — 22-26%.

Заболеванию больше были подвержены лица молодого возраста с пиком заболеваемости в возрасте от 30 до 39 лет и лица старше 60 лет.

Данные литературы четко показывают, что большинство случаев заболевания у детей коррелирует с карантинными мерами и пребыванием дома. По результатам американского еженедельника «Заболеваемость и смертность», из 184 случаев 91% детей заболели в домашних условиях во время самоизоляции и лишь 9% — после путешествий [2]. Исследование, которое проводилось в Китае, показало, что из 171 случая 76,6% заболевших детей заразились вследствие контакта со своими родственниками с положительным анализом на СОУЮ-19 [11]. Появляются новые данные о роли детей в передаче СОУЮ-19, это, в свою очередь, имеет важное значение для принятия решений в области общественного здравоохранения (безопасное открытие образовательных учреждений). При проведении

Таблица 1. Клиническая характеристика включенных в исследование пациентов с сахарным диабетом 1 типа

Показатель Среднее значение Min Max

Возраст, лет 9,7±1,1 2 14

Доза инсулина

Доза инсулина продленного действия, Ед 20,0±3,8 4,5 50

Доза инсулина короткого действия, Ед 13,7±1,4 4,5 18

Суточная доза инсулина, Ед 33,7±4,9 9 68

Потребность в инсулине на 1 кг веса, Ед/кг 1,15±0,12 0,6 1,6

НЬА1, % 1с 14,0±0,6 10,6 17,7

ТТГ, мМЕ/л (0,3-4,0) 3,83±0,47 2,97 5,72

Витамин D3, нг/мл Норма 30-100 14,3±0,47 3 26,8

С-пептид, нг/мл Норма 0,01-40,0 0,85±0,11 0,111 1,25

antiSARS Ab, COI (ниже 1,0 - отр.) 61,7±11,0 4,26 118,4

Примечания: НЬА1с — гликированный гемоглобин; ТТГ — тиреотропный гормон

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.