CC BY
63
Н. А. Ница
РОЛЬ ЛЕЙКОЦИТАРНОЙ СИСТЕМЫ
В ПАТОГЕНЕЗЕ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ МИКРОАНГИОПАТИИ
Санкт-Петербургский государственный университет, Медицинский факультет
Введение. Диабетическая микроангиопатия — генерализованное поражение кровеносных сосудов микроциркуляторного русла при сахарном диабете, сочетающееся с нарушением гемостаза. Патогенез диабетической ангиопатии (ДА) сложен и недостаточно изучен. В основе его лежат десквамация эндотелия микрососудов, а также нарушение тромбоцитарного и гуморального звена системы гемостаза, при этом репарация сосудистой стенки резко нарушается. Причинный фактор снижения регенеративных свойств эндотелия точно не известен, предполагается иммунокомплексный механизм повреждения базальной мембраны сосудов, перицитов и гладкомышечных клеток [1] Первичная иммунная альтерация приводит к запуску вторичных иммунных механизмов. Активируются моноциты, макрофаги, тромбоциты, лимфоциты. Эти клетки вырабатывают широкий спектр цитокинов и адгезивных молекул, которые способны разрушать клеточные мембраны, а также стимулировать синтез новых медиаторов [2, 3]. Кроме того, лейкоциты принимают участие в процессах свертывания крови и фибринолиза, с одной стороны, обеспечивая при стимуляции активную поверхность для инициации процесса гемостаза [4], а с другой стороны, высвобождая медиаторы для коагулологических реакций и активации других клеток [5].
Сообщения об участии нейтрофилов и моноцитов крови в развитии ДА у больных сахарным диабетом (СД) носят достаточно противоречивый характер. Некоторые исследователи отмечают отсутствие различий в структуре и функциональной активности нейтрофилов у здоровых и больных СД [6], другие доказывают участие макрофагов в трех основных состояниях при СД: в разрушении р-клеток; в патогенезе микроваску-лярных повреждений и в атеросклеротических повреждениях [7, 8].
Принимая во внимание роль гуморального и клеточного иммунитета в патогенезе ДА при сахарном диабете I типа, представляется необходимым изучить показатели лейкоцитарной формулы крови, фагоцитарной активности полиморфноядерных лейкоцитов (ПМЯЛ), а также их влияние на состояние сосудистой стенки при сахарном диабете.
Материалы и методы. В исследовании принимали участие 48 детей с СД I: группа 1 (п = 14)—дети с впервые выявленным диабетом, группа 2 (п = 22)—пациенты со стажем заболевания до 5 лет, группа 3 (п = 12)—пациенты, у которых диагностирована диабетическая микроангиопатия (у четверых — диабетическая нефропатия, сочетающаяся с диабетической ретинопатией). Группу контроля (группа 4) составили клинически здоровые дети (п = 49). Взятие крови у каждого ребенка производилось однократно как часть диагностического обследования с согласия пациента и его родителей: у детей 1-3 групп перед выпиской из стационара, при достижении компенсации (п = 38)и субкомпенсации (п = 10) сахарного диабета (по показателям суточной гликемии, гликозилированного гемоглобина, липопротеидов, холестерина и тестов на кетонурию).
© Н. А. Ница, 2009
Изучение количества и форм лейкоцитов производилось общепринятыми лабораторными методами.
Для оценки функциональной активности фагоцитов был использован метод бессуб-стратного восстановления нитросинего тетразолия — НСТ-тест ^ВТ-тест), основанный на способности фагоцитов утилизировать кислород с образованием высокореак-тогенных свободных радикалов. Сущность метода заключается в образовании нерастворимых окрашенных зерен формазана при восстановлении НСТ супероксидным радикалом. Об интенсивности радикалообразования судят по количеству диформазана, который откладывается в виде грубодисперсных темно-синих гранул внутри или на поверхности активированного нейтрофила. Нами проведен спонтанный НСТ-тест с ин-тактными ПМЯЛ, не подвергавшимися воздействию стимуляторов, и стимулированными. В качестве активатора фагоцитов использовали опсонизированный зимозан. Показатели интенсивности НСТ-теста выражали в процентах.
Результаты и их обсуждение. У детей с СД I не выявлено изменений общего количества лейкоцитов по сравнению с возрастной нормой. У детей с впервые выявленным СД отмечены следующие особенности белой крови: у 86,5% детей, больных СД, обнаружена эозинопения, при этом анэозинопения — у 40% больных, при достижении компенсации СД обнаружена лишь у 20% больных; нейтропения обнаружена у 67% больных и она сочеталась с отсутствием палочкоядерных нейтрофилов при компенсации СД —у 15%.
У 57% детей второй группы обнаружена эозинопения, у 33% — нейтропения, которая сочеталась с отсутствием палочкоядерных нейтрофилов. Моноцитоз выявлен у 38% больных. Данные показатели нормализовались при достижении компенсации инсулинозависимого СД (ИЗСД).
В результате исследований было установлено, что у детей контрольной группы только 4-8% нейтрофилов способны восстанавливать НСТ. У детей с впервые выявленным сахарным диабетом 1 типа результаты базального НСТ-теста не отличались от контрольных показателей. В группе детей с сахарным диабетом без ДА и в группе с ДА значения спонтанного варианта реакции по данным теста восстановления нитросинего тетразолия превышали контрольные показатели, что свидетельствует о значительном усилении внутриклеточного метаболизма нейтрофильных лейкоцитов (таблица, рис. 1).
Таблица
Бактерицидная активность фагоцитов у детей с сахарным диабетом 1 типа
Группы детей Базальный НСТ-тест (%) Стимулированный НСТ-тест (%)
1 гр. 1-е выявл. СД1 п = 14 6±1,6 95±3
2 гр. СД без ДА п = 22 10±1,5 45±5
3 гр. СД, осложн-й ДА її = 12 17±3 35±2,5
4 гр. контроль її = 49 6,5±2,0 75±4,3
Р 1-2 < 0,05 2-3 < 0,02 Р 1-2 < 0,001 2-3 > 0,05
1-3 < 0,001 2-4 < 0,05 1-3 < 0,001 2-4 < 0,001
1-4 > 0,05 3-4 < 0,001 1-4 < 0,05 3-4 < 0,001
Примечание: данные представлены в виде М±ш. Изменения показателей считали достоверными при р < 0,05.
С увеличением длительности и тяжести течения сахарного диабета показатели спонтанного теста повышаются: в группе без микроангиопатий бактерицидность в 1,5 раза
Рис. 1. Частота изменений лейкоцитарной формулы у детей больных СД 1 типа и контрольной группы
По оси абсцисс — обследованные группы больных, по оси ординат — частота изменений в лейкоцитарной формуле.
выше, чем в контроле, в группе с микроангиопатией — в 2,5 раза (рис. 2). Сравнение данных спонтанного НСТ-теста в опытных группах выявило их достоверные различия (таблица).
Вместе с тем, средние значения показателей стимулированного (зимозаном) НСТ-теста у детей больных сахарных диабетом были ниже соответствующего контрольного параметра, что отражало снижение внутриклеточного резерва фагоцитов в случае длительного течения заболевания и развития сосудистых осложнений. С увеличением длительности течения и тяжести сахарного диабета показатели стимулированного теста снижаются: в группе без микроангиопатий бактерицидность — на 40%, в группе с микроангиопатией — на 55% ниже, чем в контроле (таблица, рис. 3).
Только у детей с впервые выявленным сахарным диабетом были отмечены повышенные значения стимулированного НСТ-теста (95±3% при контрольном значении 75±4,3%). Снижение показателей стимулированного теста при сахарном диабете может объясняться нарушением процесса дегрануляции — слияния специфических и азуро-фильных гранул ПМЯЛ с их фагосомами. Известно, что дегрануляция — крайне энергоемкий процесс. Вместе с тем, в опытах на лабораторных животных было показано, что при сахарном диабете в ПМЯЛ значительно сокращаются запасы гликогена, тормозится его синтез, угнетается активность ключевых ферментов анаэробного окисления глюкозы и пентозного цикла, и как следствие — заметное уменьшение внутриклеточного запаса АТФ [9].
Разность между стимулированной и базальной активностью, характеризующая низкий «резерв» функциональной активности, была наименьшей при развитии микроангиопатий. Это согласуется с имевшей место нейтропенией у 40% больных этой группы. Более выраженное нарушение способности фагоцитов к полноценному ответу в НСТ-тесте на фоне нейтропении у данной группы больных мы связываем с более высоким уровнем циркулирующих иммунных комплексов, которые, как известно, способны активировать нейтрофилы с освобождением эластазы [10], повреждать клетки, стимулировать апоптоз нейтрофилов [11].
Рис. 2. Показатели базального НСТ-те- Рис. 3. Показатели стимулированного
ста у детей, больных ИЗСД, и контрольной НСТ-теста у детей с ИЗСД и контрольной
группы. группы.
По оси абсцисс — обследованные группы больных, по оси ординат — значения базального НСТ-теста в % к контрольным значениям.
Полученные нами данные о нарушении как базальной, так и стимулированной продукции кислородных радикалов в НСТ-тесте подтвердили представление о низкой фагоцитарной способности нейтрофилов при развитии сосудистых изменений у детей [12]. Нарушению фагоцитарной функции ПМЯЛ при сахарном диабете может способствовать гипергликемия и гиперкетонемия. При высоком содержании глюкозы в крови ней-трофилы приобретают сферическую форму и в значительной мере теряют способность образовывать псевдоподии. В результате снижаются адгезивные и эмиграционные свойства гранулоцитов, затрудняется поглощение, кэпинг.
Заключение. Проведённые исследования показали, что у больных сахарным диабетом I типа хроническая гипергликемия является основной причиной нарушений фагоцитарного звена иммунной защиты. Нарушение фагоцитоза у больных сахарным диабетом недостаточно корригируется при достижении компенсации гипергликемии в процессе лечения, что может быть связано с нарушением метаболизма липидов и арахидо-новой кислоты в ПМЯЛ, дефицитом энергетического обеспечения. Кроме того, ПМЯЛ, образующиеся при инсулиновой недостаточности, имеют многочисленные нарушения метаболизма, которые в связи с чувствительностью к инсулину зрелых нейтрофилов может исправить лишь замена пула метаболически дефектных клеток новыми, метаболически полноценными ПМЯЛ, образованными уже в условиях нормализовавшейся концентрации или рецепции инсулина, поэтому восстановление эффективного фагоцитоза запаздывает по отношению к компенсации инсулиновой недостаточности.
1. Angiolillo D. J., Bernardo E., Sabate M. et al. Impact of Platelet Reactivity on Cardiovascular Outcomes in Patients With Type 2 Diabetes Mellitus and Coronary Artery Disease // J. Am. Coll. Cardiol. 2007. Vol. 50. Р. 1541-1547.
2. Балаболкин М. И. Роль окислительного стресса в патогенезе диабетической нейропатии и возможность его коррекции препаратами а-липоевой кислоты // Проблемы эндокринологии. 2005. №3. С. 22-33.
3. Ohshita K., Yamane K., Hanafusa M. et al. Elevated white blood cell count in subjects with impaired glucose tolerance, Diab. Care 27 (2004). Р. 491-496.
4. Wang Y. Y., Lin S. Y., Liu P.H. et al. Association between hematological parameters and metabolic syndrome components in a Chinese population // J. Diab. Complicat. 18 (2004). Р. 322327.
5. Бокарев И. Н., Великов В. К. Сахарный диабет: руководство для врачей. М.: МИА, 2006. 400 с.
6. Muscari A., Antonelli S., Bianchi G. et al. Serum C3 Is a Stronger Inflammatory Marker of Insulin Resistance Than C-Reactive Protein, Leukocyte Count, and Erythrocyte Sedimentation Rate: Comparison study in an elderly population // Diabetes Care, September 1, 2007. Vol. 30(9). Р. 2362-2368.
7. Shamaei-Tousi A., Stephens J. W., Bin R. et al. Association between plasma levels of heat shock protein 60 and cardiovascular disease in patients with diabetes mellitus // Eur. Heart J. 2006. Vol. 27. Р. 1565-1570.
8. Строев Ю. И., Шейх Зиарат Али, Лиакат Али. Сахарный диабет и клинический анализ крови: Матер. научно-практ. конф «Актуальные проблемы диагностики и лечения в условиях городской многопрофильной больницы». СПб.: Изд. ГПМА, 1998. С. 130-132.
9. Meigs J. B., Hu F. B., Rifai N. et al. Biomarkers of Endothelial Dysfunction and Risk of Type 2 Diabetes Mellitus // JAMA. 2004. Vol. 291. Р. 1978-1986.
10. Liu S., Tinker L., Song Y. et al. A Prospective Study of Inflammatory Cytokines and Diabetes Mellitus in a Multiethnic Cohort of Postmenopausal Women // Arch. Intern. Med., August 13, 2007. Vol. 167(15). Р. 1676-1685.
11. Chung F.-M., Tsai J. C.-R., Chang D.-M. et al. Peripheral Total and Differential Leukocyte Count in Diabetic Nephropathy: The relationship of plasma leptin to leukocytosis // Diabetes Care, July 1. 2005. Vol. 28(7). Р. 1710-1717.
12. Tong P. C., Lee K.F., So W. Y. et al. White blood cell count is associated with macro-and microvascular complications in Chinese patients with type 1 diabetes // Diab. Care 27 (2004). Р. 216-222.
Статья поступила в редакцию 16 сентября 2009 г.
