CC BY
56
IVh
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
УДК Б1Б.379-008.Б4:Б12.015:Б15.2
ПРОБЛЕМЫ ОГРАНИЧЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА У БОЛЬНЫХ С ВПЕРВЫЕ ВЫЯВЛЕННЫМ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2-ГО ТИПА С ПОМОШЬЮ МЕТФОРМИНА
Ю.А. Сорокина1, М.И. Яшанова2, Т.Г. Шербатюк12, В.Б.Кузин1, О.В. Занозина1,
'ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия»,
2ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»
Сорокина Юлия Андреевна - e-mail: [email protected]
На сегодняшний день препаратом выбора для начала лечения сахарного диабета 2-го типа (СД2)
остается метформин. Он зарекомендовал себя как эффективное и безопасное антигипергликемическое средство с множеством плейотропных эффектов. Однако не изучено в полной мере влияние метформина на процессы окислительного стресса, возникающего при СД2. Большая доля внимания уделяется перекисному окислению липидов, в то время как окислительная модификация белков остается неисследованной. Необходим комплексный подход к оценке эффективности ограничения окислительного стресса путем отслеживания динамики соответствующих показателей в процессе терапии метформином.
Ключевые слова: сахарный диабет, метформин, окислительный стресс, окислительная
модификация белков, перекисное окисление липидов.
Metformin is still considered to be the best treatment in the debut of diabetes mellitus type 2 (T2DM). It is well known as effective and safe antihyperglycemic medicine with plenty pleiotropic effects. But the influence of metformin on oxidative stress in patients with T2DM isn't revealed to the full. Attention is paid mostly to the peroxide oxidation of lipids whereas oxidatively modified proteins remain in the background. It is necessary to assess all markers of oxidative stress in progress to evaluate the feasibility of the treatment to reduce oxidative stress.
Key words: diabetes mellitus type 2, metformin, oxidative stress, oxidatively modified proteins, peroxide oxidation of lipids.
Введение
Метформин - эффективное антигипергликемическое и ангиопротективное средство. Последнее обусловлено тем, что препарат способен ограничивать окислительный стресс [1], ингибирует неферментативное гликозилирование, связывая альфа-оксалоальдегиды - метилглиоксаль и глиоксаль, стимулирует антиоксидантную защиту, в том числе активность антиоксидантных ферментов, независимо от антиги-пергликемического эффекта [2-6]. Было подтверждено снижение уровня интегральных маркеров окислительного стресса (ОС) - конечные продукты гликирования, продукты окисления белков - у пациентов с впервые выявленным сахарным
диабетом 2-го типа (СД2) на фоне терапии метформином в течение 3 месяцев [7]. Вместе с тем не изучено влияние метформина на отдельные составляющие свободнорадикального окисления и системного воспаления у этой группы больных в динамике, в том числе через 2 недели терапии.
Цель исследования: изучить влияние метформина (Глюкофаж, Nycomed; Сиофор, Berlin Chemie) на показатели окислительного стресса (перекисное окисление липидов, окислительную модификацию белков) и системного воспаления у больных СД 2-го типа в дебюте диагностированного заболевания при субкомпенсации углеводного обмена в процессе 2-недельной терапии.
Материалы и методы
Исследованы 18 пациентов с впервые выявленным сахарным диабетом, ИЬД1с § 7,2000 [6,6000; 7,8000]*. Г руппу сравнения составили 20 пациентов без СД. По полу, возрасту, наличию сопутствующих заболеваний группы были сопоставимы (таблица 1).
ТАБЛИЦА 1.
Клинико-лабораторная характеристика пациентов
Примечание: p<0,05.
Уровень глюкозы определялся в капиллярной крови глюкозооксидазным методом на анализаторе «Биосен 5030» и выражался в ммоль/л. Гликозилированный гемоглобин (HbAlc) определялся на жидкостном хроматографе Bio-Rad со стандартными наборами (France). Уровень С-пептида оценивали с помощью диагностических имму-ноферментных тест-систем «Mercodia C-peptide ELISA specific». Исследование липидного профиля, уровней аспартатаминотрасферазы (АсАТ), аланинаминотрансфе-разы (АлАТ), мочевой кислоты, щелочной фосфатазы (ЩФ), 7-глутамилтранспептидазы (7-ГТП), фибриногена, церулоплазмина, гаптоглобина, С-реактивного белка проводили с помощью анализатора CONELAB 20 (Finland) [8].
Интегральную интенсивность (Imax) и общую антиоксидантную активность (ОАА) определяли методом индуцированной хемилюминесценции. Imax - максимальная интенсивность свечения, косвенно свидетельствующая об активности радикалообразования, измеряемая в мВ. ОАА измерялась в относ. ед. Молекулярные продукты ПОЛ плазмы крови (диеновые конъюгаты (ДК), триеновые конъюгаты (ТК), малоновый диальдегид (МДА)) определялись на аппарате Helios (Thermo Spectronic, USA). Измерялись в ед. опт.пл/г.о.л. Для определения окислительной модификации белков (ОМБ) был использован метод, предложенный Levine (1990) в модификации метода Е.Е. Дубининой (1995). Оценивали ОМБ по уровню карбонильных производных, выявляемых в реакции с 2,4-динитрофенилгидразином: альдегид-
динитрофенилгидразоны (АДФГ) и кетон-динитрофенилгидразоны (КДФГ). Анализировали спон-
танную и металлзависимую (индуцированную) окислительную модификацию белков.. Оптическая плотность образовавшихся соединений регистрировалась при длинах волн 270 и 363 нм, измерение проводилось в относ. ед. Для определения активности супероксиддисмутазы (СОД) использовался метод, разработанный КИБЫатн (1972), в адаптации Е.Е. Дубининой Е.Е. и др. (1988). Для определения активности каталазы (КАТ) использовался метод, разработанный ДеЫ (1970) в адаптации Королюк и др. (1988), Чевари и др. (1991). Активность выражали в ед. активности на мг гемоглобина в минуту (ед. акт./мг НЬ мин.) [9,10].
Полученные в ходе исследования результаты обрабатывались статистически общепринятыми методами статистики на компьютере IВМ РС при помощи пакета прикладных программ для обработки медицинской и биологической информации БТДТ1БТ1СД 10.0 (StatSoft,Inc.,США). Характер распределения определялся при помощи критериев Шапиро-Вилко и Колмогорова-Смирнова. Непараметрические данные описывались в виде медианы, нижнего квартиля (25 процентиль) и верхнего квартиля (75 процентиль) в формате (Ме [25р; 75р]). Для определения различий между двумя зависимыми и независимыми группами при распределении переменных, отличных от нормального, использовался критерий Вилкоксона и Манна-Уитни, соответственно.
Для анализа взаимосвязи двух признаков использовали корреляционный анализ по Спирмену (для непараметрических критериев) [11].
Результаты и их обсуждение
У пациентов с впервые выявленным СД2 отмечалось небольшое повышение ОАА, что, вероятно, и приводило к ограничению ОС, о чём свидетельствует сопоставимый с контролем уровень первичных и вторичных молекулярных продукты ПОЛ (ДК, ТК), Вместе с тем, уровень МДА (связующее звено ПОЛ и ОМБ) был статистически значимо выше в группе больных СД 2-го типа (таблица 2).
ТАБЛИЦА 2.
Показатели ПОЛ и ОМБ у пациентов, характеристика пациентов, включённых в исследование
Показатель Контроль (n=20) СД 2-го типа (n=18) p
Интенсивность СРО, мВ 1,816 [1,620;2,018] 1,864 [1,730;1,971] 0,072
ДК, ед. опт. пл/г.о.л. 0,06 [0,037;0,077] 0,038 [0,025;0,054] 0,12
ТК, ед. опт. пл/г.о.л. 0,018 [0,009;0,023] 0,01 [0,008;0,017] 0,17
МДА, ед. опт. пл/г.о.л. 0,011 [0,009;0,046] 0,045 [0,039;0,054] 0,024
АДФГс (270 нм), относ. ед. 0,001 [0,0003;0,0008] 0,001 [0,0004;0,0009] 0,44
АДФГи (270 нм), относ. ед. 0,003 [0,002;0,003] 0,003 [0,002;0,003] 0,93
КДФГс (363 нм), относ. ед. 0,000 [0,0003;0,0005] 0,001 [0,0004;0,0006] 0,46
КДФГи (363 нм), относ. ед. 0,003 [0,002;0,003] 0,002 [0,002;0,003] 0,22
Общая антиоксидантная активность, ед.активности 0,057 [0,055;0,062] 0,061 [0,059;0,064] 0,048
СОД, ед. активности 214,56 [170,78;233,34] 176,56 [114,03;235,23] 0,34
КАТ, ед. активности 26,22 [20,23;34,38] 23,77 [14,03;27,01] 0,62
Повышение МДА свидетельствует о запущенном каскаде ПОЛ-ОМБ и подавленной ферментативной антиокси-дантной активности даже в дебюте сахарного диабета СД 2 при уровне гликозилированного гемоглобина 7,2%.
В процессе двухнедельной терапии метформином отмечено улучшение гликемических показателей, но осталась неизменной активность антиоксидантных ферментов
Параметры Контроль (n=20) СД2 (n=18)
Пол (М:Ж) 10:10 10:08
Вес, кг 88,00 [82,00; 93,00] 88,15 [82,50; 97,75]
ИМТ 30,05 [29,37; 30,85] 32,65 [28,50; 34,50]
Возраст, лет 57,00 [44,00; 59,00] 59,50 [56,50; 61,50]
ГПН, моль/л 4,45 [4,25; 4,80] 6,50 [6,10; 8,00]*
НЬА1с,% 6,30 [6,00; 6,30] 7,20 [6,60; 7,80]*
С-пептид, нг/мл 3,48 [2,94; 3,75] 3,06 [2,700; 3,91]
Церулоплазмин, мг/дл 28,70 [21,80; 31,21] 27,60 [22,80; 29,20]
Гаптоглобин, мг/дл 155,73 [120,00; 218,00] 164 [119,49;189,78]
ГГТП, Е/л 31,00 [27,00; 37,00] 25,00 [23,00; 38,00]
ОХ, моль/л 4,70 [4,00;5,70] 4,70 [4,20; 6,03]
ЛПНП, моль/л 2,60 [2,00;3,10] 3,13 [2,20; 3,60]
ЛПОНП, моль/л 0,80 [0,55;1,26] 0,76 [0,62; 0,98]
ЛПВП, моль/л 1,30 [1,06;1,49] 1,21 [1,1200; 1,4900]
ТГ, моль/л 1,77 [1,19;2,75] 1,8500 [1,42; 2,36]
СРБ, мг/л 13,50 [3,00;29,00] 5,0 0[3,30; 14,00]
АСАТ, Е/л 22,00 [17,00;29,00] 21,00 [19,00; 24,00]
АЛАТ, Е/л 25,00 [22,00;28,00] 25,00 [21,00; 33,00]
Фибриноген, г/л 3,500 [3,20;3,80] 3,15 [2,60; 3,90]
IVh
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
(СОД, КАТ). В то же время имелись выраженные тенденции к снижению уровня АДФГс, что свидетельствует об ограничении деструкции белка на начальных стадиях, и значимое снижение МДА, что также свидетельствует об ограничении ОМБ, следовательно, и гликозилирования. Под влиянием метформина повышается общая антиоксидантная активность, возможно, за счёт гаптоглобина, но этого недостаточно, чтобы ограничить системное воспаление (таблица 3).
ТАБЛИЦА 3.
Динамика показателей в процессе терапии метформином
Заключение
1. У пациентов с впервые выявленным СД 2-го типа и
уровнем гликированного гемоглобина от 6,5 до 7,5% значимо повышен уровень МДА, при этом имеет место статистически незначимое повышение интенсивности СРО и ОМБ, снижение активности СОД.
2. Окислительно модифицированные белки достоверно отражают биохимические нарушения, на данный момент традиционно оцениваемые по продуктам ПОЛ.
3. Двухнедельное применение метформина статистически значимо уменьшает уровень МДА и АДФГс, повышается общая антиоксидантная активность.
4. Применение метформина не привело к повышению уровня антиоксидантных ферментов (СОД и КАТ), незначительно понизив уровень спонтанных КДФГ, индуцированных АДФГ и конъюгатов.
5. Ограничение окислительного стресса метформином
заключается в снижении уровня ПОЛ, что недостаточно для эффективного предотвращения системного воспаления. из
ЛИТЕРАТУРА
1. Недосугова Л.В. Окислительный стресс при сахарном диабете типа 2 и возможности его медикаментозной коррекции: Автореф. дис. ...докт. мед. наук: 14.00.03; 03.00.04. Москва, 2006. 375 с.
2. Tanaka Y., Iwamoto H., Onuma T., Kawamori R. Inhibitory effect of metformin on formation of advanced glycation end products. Curr.Ther. Res. 1997. № 58. Р. 693-697.
3. Ruggiero-Lopez D., Lecomte M., Moinet G. et al. Reaction of metformin with dicarbonyl compounds:possible implication in the inhibition of advanced glycation end product formation. Biochem. Pharmacol. 1999. № 58. P. 1765-1773.
4. Rahbar S., Natarajan R., Yerneni K., Scott S., Gonzales N., Nadler J. L. Evidence that pioglitazone, metformin and pentoxifylline are inhibitors of glycation. Clin. Chim. Acta. 2000. № 301. P. 65-77.
5. Bonnefont-Roussselot D. Advanced glycation end products: production and pathophysiological significance. Cohiers de Nutrition et de Dietetique. 2003. № 38. P. 122-129.
6. Pavlova D., Kock R., Kock G. et al. Effect of four-week metformin treatment on plasma and erythrocyte antioxidative defense enzymes in newly diagnosed obese patients with type 2 diabetes. Diabetes Obes Metab. 2000. Aug. № 2 (4). Р. 251-256.
7. Esteghamati A., Eskandari D., Mirmiranpour H. et al. Effects of metformin on markers of oxidative stress and antioxidant reserve in patients with newly diagnosed type 2 diabetes: A randomized clinical trial. Clin Nutr. 2012. Aug 21.
8. Медведев В.В., Волчек Ю.З. Клиническая лабораторная диагностика. Толкование результатов исследований. Справочник для врачей / под редакцией проф. В.А. Яковлева. М.: Из-во « Гиппократ», СПб. 1995. 204 с.
9. Арутюнян А.В., Дубинина Е.Е., Зыбина Н.Н. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма. СПб.: Фолиант, 2000. 104 с.
10. Алёхина С.П., Щербатюк Т.Г. Озонотерапия: клинические и экспериментальные аспекты. Н. Новгород: Изд-во « Литера», 2003. 240 с.
11. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М.: МедиаСфера, 2006. 312 с.
Показатель До лечения Через 2 недели терапии p
Гликемия натощак, моль/л 6,5 [6,110;8,00] 5,55 [4,95;5,95] 0,001
Интенсивность СРО, мВ 1,86 [1,73;1,97] 1,8 [1,75;1,822] 0,26
ДК, ед. опт. пл/г.о.л. 0,038 [0,025;0,054] 0,036 [0,034;0,043] 0,69
ТК, ед. опт. пл/г.о.л. 0,01 [0,008;0,017] 0,011 [0,011;0,013] 0,97
МДА, ед. опт. пл/г.о.л. 0,045 [0,039;0,054] 0,037 [0,011;0,042] 0,031
АДФГс (270 нм), относ. ед. 0,001 [0,0004;0,0009 0,000 [0,0003;0,0007] 0,042
АДФГи (270 нм), относ. ед. 0,003 [0,002;0,003] 0,002 [0,002;0,003] 0,74
КДФГс (363 нм), относ. ед. 0,001 [0,0004;0,0006] 0,000 [0,0004;0,0005] 0,63
КДФГи (363 нм), относ. ед. 0,002 [0,002;0,003] 0,002 [0,002;0,003] 0,94
Общая антиоксидантная активность, ед.активности 0,061 [0,059;0,062] 0,068 [0,058;0,071] 0,04
СОД, ед. активности 176,56 [114,03;235,23] 178,24 [113,59;193,94] 0,86
КАТ, ед. активности 23,77 [14,03;27,01] 22,54 [9,56;30,53] 0,84
гаптоглобин, мг/дл 164 [119,49;189,78] 121,17 [114,15;216,53] 0,053
фибриноген, г/л 4,15 [3,60;4,90] 4,3 [3,60;4,70] 0,81
СРБ, мг/л 5 [3,30;14,00] 7 [5,00;24,00] 0,73
