CC BY
771
ЛИТЕРАТУРА
1. Волкова Т.В. Использование импульсного низкоэнергетического инфракрасного лазерного излучения (0,89 мкм) при лечении язвенной болезни двенадцатиперстной кишки/Автореф. дис.... канд. мед. наук. - М.,1996. - 22с.
2. Григорьев П.Я., Яковенко Э.П. Диагностика и лечение хронических болезней органов пищеварения. - М.,1990. - 383 с.
3 Григорьев П.Я., Яковенко Э.П. //Мед. помощь. - 1995. - № 4. - С. 4-7.
4. Долгушкин А.Н., Калиш Ю.И., Макаров К.И. // Клин. хир. - 1995. - № 3. - С. 48-49.
5. Златкина А.Р. Фармакотерапия хронических болезней органов пищеварения. -М., 1997.-240 с.
СОВРЕМЕННЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ, ПРИНЦИПЫ ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЯ ЛЕЧЕНИЯ САХАРНОГО ДИАБЕТА
P.C. Тишенина
МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского, г. Москва, Россия
Фундаментальные научные открытия и последующий прогресс медицины XX столетия изменили представления о сахарном диабете (СД), что нашло отражение в предложенной экспертами ВОЗ классификации СД, критериев диагностики и контроля лечения [1]. Согласно результатам клинических исследований, основанных на данных доказательной медицины, в профилактике осложнений СД крайне важен тщательный контроль уровня глюкозы в крови и показателей, отражающих компенсацию метаболических нарушений.
Глюкоза крови является одним из основных показателей постоянства внутренней среды организма (гомеостаза по Кеннону). Уровень глюкозы в крови здорового человека жестко контролируется, редко снижается вне приемов пищи ниже 2,5 ммоль/л или повышается выше 8 ммоль/л в течение 2 часов после приема пищи, при этом показатели изменяются каждые 10-15 мин.
Глюкозу можно определять в капиллярной крови, в сыворотке и в плазме [5, 6]. Концентрация глюкозы в плазме выше, чем в капиллярной крови, примерно на 15%. Разница объясняется тем, что в эритроцитах меньше содержание воды, растворяющей глюкозу, кроме того, в эритроцитах глюкоза активно используется в гликолитическом и пентозно-фосфатном циклах ее обмена со скоростью 0,6 ммоль/л (10 мг/100 мл) за 1 час, что в четыре раза выше, чем в других тканях. Разница содержания глюкозы в плазме и эритроцитах не имеет большого значения при нормальных ее концентрациях. Однако когда концентрация глюкозы быстро меняется (при приеме глюкозы, проведении стандартного глюкозотолерантного теста или введении инсулина, при инсулиномах), расхождение может стать значительным из-за невозможности уравновесить концентрацию глюкозы по разные стороны эритроцитарной мембраны. Необходимо помнить также, что при температуре окружающей среды выше 24°С скорость метаболизма глюкозы в эритроцитах увеличивается, в связи с чем пробирки с кровью должны помещаться в холодильник при 4° С и достав-
ляться в лабораторию как можно быстрее. Если определение глюкозы не может быть выполнено сразу, то с целью подавления гликолиза взятие проб крови должно осуществляться с ингибиторами гликолиза (чаще используется фторид натрия в сухом виде или в виде раствора из расчета 1 мг на 1 мл крови). При взятии крови с фторидом натрия проба для определения глюкозы может храниться в течение суток.
Стандартизированными методами определения глюкозы являются энзиматические (глюкозооксидазный и гексокиназный), концентрация регистрируется по оптической плотности при 340 нм на различных спек-трофотометрических приборах (мокрая химия). Разница концентраций глюкозы, определяемой обоими методами, составляет менее 5%. К недостатку глюкозооксидазного метода определения глюкозы относится взаимодействие перекиси водорода, образующейся в ходе реакции, с присутствующими в крови компонентами: аскорбиновой кислотой, мочевой кислотой, билирубином, что приводит к занижению результатов определения глюкозы. В отличие от глюкозооксидазного, гексокиназный метод определения глюкозы отличается высокой специфичностью, так как при его использовании образуется НАДН, не вступающий в реакции с другими компонентами крови. Это дало основание признать метод референтным для определения глюкозы.
Для экспресс-определения уровня глюкозы в крови в приемных отделениях больниц сотрудниками скорой помощи, больными СД с целью самоконтроля применяются технологии, основанные на методах сухой химии. К ним относятся тест-полоски и глюкометры. В последнее десятилетие повсеместно внедряются в практику 2 типа глюкометров -отражательные фотометры и потенциометры. В связи с тем, что глюкометры некоторых фирм занижают истинные показатели глюкозы на 5-15%, их использование не рекомендуется для постановки диагноза СД, а пользователям рекомендуется ежеквартально проверять их в сертифицированных лабораториях. Использование тест-полосок, глюкометров не рекомендуется при гематокрите менее 25 или более 55%, а при получении результатов определения глюкозы с помощью тест-полосок или глюкометров ниже 3 ммоль/л или выше 20 ммоль/л необходимо повторное определение методами мокрой химии.
В последние годы начато внедрение в практику прибора постоянного мониторирования уровня глюкозы, позволяющего получать колебания уровня глюкозы средние за сутки, а также вне и после приема пищи (постпрандиальные) в течение 3 суток. Он автоматически вычисляет уровень глюкозы каждые 5 минут, записывая 288 результатов определения глюкозы в течение суток. Прибор дает возможность врачу в режиме on-line активно участвовать в интерпретации измерений концентрации глюкозы и своевременно изменять тактику лечения. Кроме того, система позволяет пациенту выполнять физические упражнения, необходимые диетические рекомендации, гибко корректировать дозу инсулина, выявлять эпизоды «скрытых» гипо- или гипергликемий.
Учитывая клиническую значимость определения содержания глюкозы в крови, в лабораториях необходимо постоянно осуществлять
проведение внутрилабораторного контроля качества и определение не только аналитического коэффициента вариации, но и биологического (определение глюкозы у одного человека в одно и то же время натощак на протяжении 10-20 дней) для каждой серии реактивов.
Согласно рекомендациям европейской ассоциации биохимиков по выработке стратегии в отношении диагностики и контроля за лечением СД (2002 г.), при хорошей лабораторной практике аналитический коэффициент вариации равен или меньше 3,3%; биологический равен или меньше 2,5%; общий - равен или меньше 5,8%. Если общий коэффициент вариации равняется или меньше 7,9%, но больше 5,8%, требуется немедленное выявление методической ошибки.
Диагностика сахарного диабета. Согласно определению экспертов ВОЗ, СД - это группа метаболических нарушений, характеризующихся гипергликемией, являющейся результатом дефектов секреции инсулина, его действия или обоих факторов. При наличии симптомов СД достаточно обнаружить: а) однократное повышение уровня глюкозы в крови, равное или выше 11,1 ммоль/л (200 мг/дл) в любое произвольное время, независимо от приема пищи; б) двукратное повышение уровня глюкозы натощак в капиллярной крови более 6,1 ммоль/л (110 мг/дл) и в плазме более 7 ммоль/л (126 мг/дл) [1].
В случаях сомнительных показателей концентрации глюкозы в крови для уточнения диагноза проводится стандартный глюкозо-то-лерантный тест (СГТТ) в соответствии с протоколом [1,8].
Не следует проводить СГТТ: 1) на фоне острого заболевания, хирургического вмешательства, кратковременного приема лекарств, повышающих уровень глюкозы (глюкокортикостероиды, тиреоидные гормоны, тиазиды, б-адреноблокаторы и др.); 2) у больных с циррозом печени, после резекции желудка, при наличии пептических язв, состояний, сопровождающихся поносами, при остром панкреатите и при обострении хронического панкреатита.
Диагностически значимые показатели глюкозы для постановки диагноза СД: натощак в капиллярной крови ^ 6,7 ммоль/л; через 2 часа ^11,1 ммоль/л; в сыворотке, плазме крови ^ 7,8 ммоль/л; ;> 11,1 ммоль/л.
Диагностика нарушений углеводного обмена у беременных. Физиологическая беременность характеризуется, с одной стороны, повышением секреторной активности в-клеток островков Лангерган-са, а с другой, - развитием инсулинорезистентности. При физиологической беременности уровень глюкозы в крови натощак чаще колеблется между 3,3-4,4 ммоль/л, реже достигает 5,5 ммоль/л. При содержании глюкозы натощак 4,4-6,0 ммоль/л показано проведение глюкозо-толерантных тестов (ГТТ). Вначале пациенткам на 24-28-й неделе беременности проводится тест с 50 г глюкозы, уровень глюкозы определяется натощак и через 1 час. Если через 1 час уровень глюкозы в плазме крови превышает 7,2 ммоль/л, проводится 3-часовой тест с нагрузкой 100 г глюкозы. Диагноз гестационного СД ставят, если уровень глюкозы в двух пробах равен или превышает в плаз-
ме крови (натощак - 5,3 ммоль/л, через 2 ч.- 8,7 ммоль/л, через 3 ч. - 7,8 ммоль/л). У беременных при проведении тестов на толерантность к глюкозе не рекомендуется использовать капиллярную кровь, глюкозу следует определять только в плазме.
Лабораторная диагностика латентных форм СДI типа (СД1). Согласно современным представлениям, СД 1 в 90% развивается в результате аутоиммунного разрушения инсулинпродуцирующих клеток поджелудочной железы. Деструкция в-клеток происходит постепенно (табл. 1). К моменту, когда СД становится явным, 90% в-клеток островков разрушено [3, 5].
Таблица 1
Патогенетические стадии развития сахарного диабета I типа
Стадии Предрасполагающие факторы Механизм нарушений Диагностическое значение
I Генетические: наличие определенных гаплотипов Н1_А Короткое плечо хромосомы 6 - «Локус 1 диабета I типа». Хромосома 11 - ген инсулина Типирование маркеров-генов системы HLA (DR4, DR3, DQw2, DR3, DQw8 и др.)
II Действие факторов окружающей среды 1. Вирусы: Коксаки, паротита, краснухи, реовирус III типа, цитомегаловирус 2. Лекарственные вещества: вакор, петимидин и др. 3. Компоненты пищи: альбумин коровьего молока*, копчености Получение доказательств воспалительных и токсических процессов в поджелудочной железе
III Инсулит Инфильтрация активированными Т-лимфоцитами Увеличение Т-хелперов к Т-супрессорам
IV Активация аутоиммунных процессов Кпеточно-опосредованная иммунная реакция Увеличение титра поверхностноклеточных антител. Цитотоксичные анти-островковые антитела. Уровень инсулина и С-пептида, глюкозы в норме
V Иммунная атака на р-клетки Гибель до 80% р-кпеток Снижение первой фазы секреции инсулина (латентный диабет). Антитела к р-клеткам, антитела к GAD. Нарушение толерантности к глюкозе
VI Разрушение 90% р-клеток (сохранность а-кпеток) Манифестный сахарный диабет Гликемия натощак, уровень инсулина и С-пептида резко снижен, антитела к инсулину
Примечание: *- употребление коровьего молока в первые 6 недель жизни у генетически предрасположенных к СД детей.
Диагностика латентного СД 1 у лиц с генетической предрасположенностью основывается на определении маркеров н1а-системы и аутоантител. Определение аутоантител - самый простой и надежный способ выявления латентного СД и прогнозирования его течения. У лиц с генетической предрасположенностью к СД аутоантите-ла выявляются за 7 - 18 лет до манифестации СД. Первыми появляются аутоантитела против цитоплазматических антигенов ß-клеток (ICA). Позже появляются аутоантитела: к поверхностным антигенам островковых клеток (ICSA), к инсулину (IAA), к изоформам глюта-матдекарбоксилазы с молекулярной массой 65 ООО и 67 ООО (GAD 65, GAD 67), к фосфотирозинфосфатазе (IA-2).
Стандартизированными иммунологическими и РИА-методами являются определение ICA, ICSA, lAAe. Чувствительность и специфичность методов определения антител к GAD 65, GAD 67 (IA-2) зависят от свойств антигена, на основе которого разработан метод, в связи с чем определение антител к GAD 65 , GAD 67 (IA-2) чаще в настоящее время используется в исследовательских целях, реже - в клинической практике (табл. 2).
Таблица 2
Маркеры развития сахарного диабета I типа
Диагностическая Прогностическая
ценность ценность
Антитела чувстви- специфич- родствен- общая
тельность ность ники первой степени популяция
К островковым клеткам ICA 80-90% 96-99% 20-50% 20-30%
Поверхностно-клеточные ICSA 30-60% 95% НО НО
Цитотоксичные (антиостровковые) САМС 40-60% 95% НО НО
Аутоантитела к инсулину IAA 40-70% 99% < 50% НО
Глютаматдекарбоксилазе GAD65 70-90% 99% > 50% 3%
Примечание: НО - маркеры развития СД I типа не изучались (Г. Уильямз, Д. Пикап, 2003; Е. Bonifacio, P.G. Bingley, 1997).
Лабораторная диагностика СД II типа (СД 2). Самым ранним дефектом у больных СД 2 является резистентность к инсулину, характеризующаяся повышенным уровнем инсулина крови как натощак, так и в ответ на прием глюкозы. Эта аномалия может возникнуть за 2 десятилетия до манифестации СД. В генезе инсулинорезистентнос-ти важное значение отводится изменению свойств рецептора инсулина, что сопровождается нарушениями на пререцепторном и пост-рецепторном уровнях. Предрасположенность к СД 2 наследуется, развитию СД 2 часто предшествует ожирение, дислипопротеинемия.
У здоровых лиц секреция инсулина происходит с интервалом в 15-20 мин. вслед за изменением концентрации глюкозы. При СД 2 уровень инсулина не только повышен, но практически не колеблет -
38. Зак. 6885
297
ся. В ответ на повышение концентрации глюкозы в крови 1-я быстрая секреторная фаза отсутствует, 2-я фаза осуществляет секрецию инсулина в тоническом режиме, не нормализуя уровень глюкозы. Золотым стандартом у пациентов с СД 2 с целью доказательства инсулинорезистентности является процедура «glucose clamp», заключающаяся в периодическом получении проб крови для исследования уровней глюкозы, С-пептида при многочасовом внутривенном введении глюкозы или инсулина. У пациентов с СД 2 обратная связь между изменениями уровня инсулина и глюкозы нарушена, тогда как у здоровых между этими показателями она хорошо выражена. К сожалению, эта процедура длительная по времени для пациента, дорогостоящая и поэтому выполняется только с исследовательской целью [6].
С дифференциально-диагностической целью между СД I и II типа в дебюте заболевания определяется уровень в крови инсулина и С-пептида как натощак, так и в ходе СГТТ [6].
Инсулин, С-пептид в крови определяются радиоиммунологическим (РИА) и иммунорадиометрическим (ИРМА) методами. РИА-метод определения инсулина был разработан первым (1960). За его разработку американские ученые Ялоу и Берсон в 1977 г. получили Нобелевскую премию. Разработанные в последние годы иммунофер-ментный (ИФА), иммунофлюоресцентный, иммунометрический методы определения этих гормонов зависят от технологии производителей. Для них РИА- и ИРМА-методы являются методами сравнения (референс-методами), так как отличаются высокой чувствительностью, специфичностью и, следовательно, точностью. Содержание инсулина у здоровых лиц натощак колеблется от 50 до 160пмоль/л, (7,0-23,7 мкед/мл); С-пептида - 0,48-3,3 нг/мл (120-1100 пмоль/л).
Лабораторные методы имеют ведущее значение для контроля лечения и оценки компенсации СД [1]. Определение содержания глюкозы в крови, особенно единичное и в утренние часы, не позволяет отличить степень реального повышения уровня глюкозы в крови в течение длительного времени. В настоящее время предпочтение отдается определению уровня глюкозы после приема пищи (желательно через 2 часа - постпрандиальная гипергликемия), перед сном или в ночное время (в 2-3 часа). Наиболее объективным критерием нарушений углеводного обмена является определение показателей неферментативного гликирования белков (гликированного гемоглобина - НЬа и фруктозамина в крови). Скорость гликирования и количество гликированных белков зависят от величины и длительности гипергликемии. Неферментативный процесс конденсации глюкозы с N - концевым валином [3-цепи молекулы НЬА^ протекает медленно, в течение всей жизни эритроцита (около120 дней), поэтому содержание НЬА^ отражает интегрированный уровень связывания глюкозы крови с НЬА^ за предшествующие 60-90 дней, тогда как глики-рование белков крови, в основном, альбумина, - за предшествующие 2-3 недели.
Методы определения гликированного гемоглобина. Разработано более 30 методов определения НЬА^: фотометрические и хро-матографические. Рекомендуется пользоваться методом, в котором коэффициент вариации менее 5%, идеально - менее 3%, между параллелями - менее 2%. Контроль из двух концентраций НЬА^ (высокой и нормальной) выполняется в начале и в конце работы ежедневно.
У здоровых лиц содержание НЬА^ составляет 4-6% от общего Hb. Изменение содержания НЬА^ на 1% соответствует изменению содержания глюкозы в плазме крови примерно на 2 ммоль/л (35 мг/дл).
При состояниях, сокращающих срок жизни эритроцитов (гемолитическая анемия, острые лейкозы, гемоглобинопатии), приеме больших доз витаминов Е, С уровень НЬА^ понижается. Повышение уровня НЬА^ на 0,1% каждую декаду наблюдается после 30 лет. При железодефицитной анемии, хроническом алкоголизме, приеме са-лицилатов, опиатов, гипербилирубинемии, уремии и курении уровень НЬа^ повышается.
В настоящее время не рекомендуется исследовать НЬА^ для проведения скрининга населения с целью диагностики СД. Содержание НЬА^ - основной показатель качества компенсации СД у пациента, с одной стороны, и в то же время позволяет оценить эффективность организации работы эндокринологической службы в регионе и отдельным врачом, с другой стороны.
В биохимической лаборатории МОНИКИ определение уровня НЬА^ осуществляется на автоматическом анализаторе «Diastat» фирмы «BIO-RAD» (США) на основе жидкостной катионнообменной хроматографии низкого давления. Обследуются пациенты, страдающие СД, из клиник и по направлению консультативного отдела МОНИКИ и различных регионов Московской области, что нашло отражение при составлении «Регистра СД» [4].
Существует несколько методов определения фруктозамина (ФА), но наибольшее распространение получили спектрофотометрические методы, основанные на способности фруктозамина восстанавливать в щелочной среде нитросиний тетразолий. Поскольку показатели гли-кирования зависят от концентрации альбумина в крови пациента, рекомендуется параллельно измерять уровень альбумина и делать пересчет с учетом его концентрации (40 г/л - средняя величина альбумина в крови здоровых людей) по формуле:
. , концентрация ФА обследуемогох40 г! л
ФА, мкмоль/л =----—--—
концентрация альбумина обследуемого, г/л
Нормальный уровень фруктозамина составляет 202-285 мкмоль/л. Уровень глюкозы выше 44 ммоль/л, билирубина - выше 34 мкмоль/л и свободного гемоглобина - более 10 г/л (гемолиз), а также прием антибиотиков, антиэпилептических препаратов, анальгетиков, антидепрессантов, цитотоксических препаратов, диуретиков, гипотензив-
38*
299
ных средств, а-метилдофа приводят к завышению результатов определения фруктозамина.
Определение ФА показано больным СД в период беременности и для подбора доз сахароснижающих препаратов как в условиях стационара, так и в амбулаторных. Определение содержания в крови фруктозамина в течение 10 лет в биохимической лаборатории МОНИКИ показало его высокую информативность при подборе сахароснижающих препаратов в педиатрической клинике МОНИКИ.
Лабораторная диагностика хронических осложнений СД [1, 6, 7, 8]. Диабетическая нефропатия (ДН) - это специфическое поражение сосудов почек при СД, сопровождающееся формированием узелкового или диффузного гломерулосклероза. Заболевание развивается от исходной стадии - нормальбуминурии, через начальную стадию микроальбуминурии (МАУ), до явной протеинурии - макроальбуминурии и развития ХПН.
Наиболее ранним и достоверным методом диагностики ДН в настоящее время является тест на выявление микроальбуминурии. Под термином «микроальбуминурия» понимают содержание альбумина в моче в низких количествах (от 30 до 300 мг за сутки). Это количество белка традиционными рутинными методами определить не удается, поэтому диагностировать с их помощью раннюю стадию ДН не представляется возможным. Вместе с тем, только эта стадия ДН при своевременном назначении патогенетической терапии обратима. Исследование микроальбуминурии входит в перечень обязательных тестов при динамическом обследовании больных СД. Независимо оттого, какой из методов определения МАУ используют, для подтверждения МАУ необходимо провести ее определение 2-3 раза за 1-3 месяца. Методы определения МАУ различные: иммунохимические, нефелометрические, радиоиммунологические и на автоматических анализаторах.
Аналитический коэффициент вариации методов должен быть меньше 5%, биологический - меньше 15%. Альбумин стабилен в моче при хранении при + 4°С или минус 20°С в течение 1 недели, минус 80°С - 160 суток. При температуре хранения минус 20°С уровень МАУ снижается ежедневно на 0,27%. Рекомендован сбор мочи за 12 или за 24 часа. Большинство исследователей при определении МАУ отдают предпочтение определению коэффициента соотношения альбумина к креатинину.
Экскреция альбумина с мочой может оказаться завышенной после короткого периода гипергликемии, после чрезмерной физической нагрузки, инфекции мочеполовых путей, при высокой гипертен-зии, заболевании сердца, лихорадочных состояниях.
В МОНИКИ и некоторых регионах Московской области это тест внедрен. По данным регистра по Московской области за 2003 г. [4] и при обследовании детей одного из районов г. Москвы [2] показано, что микроальбуминурия выявляется у детей, страдающих СД 1, уже через 3,5 года от дебюта заболевания.
Согласно рекомендациям экспертов ВОЗ и МЗ РФ, контроль лечения СД рекомендуется осуществлять по схеме, используя следующие показатели:
1. Самоконтроль гликемии 3-4 раза в сутки ежедневно при дебюте заболевания и при декомпенсации, затем 1 раз в неделю. Самоконтроль кетоновых тел мочи.
2. Определение показателей гликированного гемоглобина (НЬА^) - один раз в 3 месяца.
3. Развернутый биохимический анализ крови -1 раз в год и по показаниям.
4. Липидограмма - 1 раз в год.
5. Микроальбуминурия - 1 раз в год больным СД 1 через 5 лет от начала заболевания, в подростковом возрасте, больным СД 2 - 2 раза в год с момента заболевания.
6. Общий анализ крови и мочи ежегодно и по показаниям.
7. Кетоновые тела, лактат в крови при декомпенсации.
Нами более 20 лет, наряду с определением уровня инсулина и С-пептида, с диагностической целью, а также с целью оценки фар-макокинетики инсулина в той же пробе крови, исследуется концентрация инсулина, антител к инсулину, глюкозы у детей и реже - у взрослых, получающих инсулинотерапию. Это позволяет, во-первых, своевременно устранять передозировки пролонгированного инсулина, во-вторых, выявлять лиц, носителей антител к инсулину, что способствует более адекватному применению сахароснижающих препаратов.
Таким образом, внедрение современных методов диагностики латентных и клинически выраженных типов СД, контролируемое современными методами применение сахароснижающих препаратов, своевременное выявление микро- и макроангиопатий, особенно диабетической нефропатии - наиболее перспективное и экономически оправданное направление здравоохранения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дедов И.И., ШестаковаМ.В., Максимова М.А. Федеральная целевая программа «Сахарный диабет» / Метод, рекоменд. - 2002. - 87 с. 2 Касаткина Э. П., Сивоус Г.И., ОвчироваЭ.А., Сичинава И. Г.// Сахарный диабет. -2003.-№ 4.-С. 9-12.
3. Уильямз Г., Пикап Д. // Руководство по сахарному диабету. - 2003. - 242 с.
4. Эпидемиологическая ситуация по сахарному диабету в Московской области в 2003 году (по данным Регистра). - М., 2004. - 162 с.
5 Bonifacio Е., Bingley P.G. //Acta diabetol. - 1997. -V. 34. - P. 185-193.
6. CharpenterQ.//J. Clin. Chem. Lab. Med.-2002.-V. 13,№4.-P. 1-7.
7. Plodkowski R., Shaane S.//Endocrinology. - 2003.-V. 5, № 1.-P. 1-3.
8. Saks. B. et al. // Clinical. Chemistry. - 2002. - V. 48, № 3. - P. 436-472.
