Научная статья на тему 'Взаимосвязь между витамином d и сахарным диабетом 2 типа'

Взаимосвязь между витамином d и сахарным диабетом 2 типа Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
211
1316
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВИТАМИН D / VITAMIN D / ИНСУЛИН / INSULIN / ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ИНСУЛИНУ / INSULIN SENSITIVITY / ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ / INSULIN RESISTANCE / ДИАБЕТ / TYPE 2 DIABETES MELLITUS
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Мирзаева Умида Захидовна, Насырова Хуршида Кудратуллаевна

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

Текст научной работы на тему «Взаимосвязь между витамином d и сахарным диабетом 2 типа»

(JT, СибАК

www.sibac.info

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ВИТАМИНОМ D И САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА

Мирзаева Умида Захидовна

ассистент кафедры эндокринологии с детской эндокринологией, Ташкентский педиатрический медицинский институт,

Узбекистан, г. Ташкент E-mail: umida_mirzaeva@mail.ru

Насырова Хуршида Кудратуллаевна

канд. мед. наук, ассистент кафедры эндокринологии с детской эндокринологией,

Ташкентский педиатрический медицинский институт,

Узбекистан, г. Ташкент

THE INTERRELATION BETWEEN VITAMIN D AND TYPE 2 DIABETES MELLITUS

Umida Mirzaeva

аssistant of the endocrinology department with pediatric endocrinology Tashkent Pediatric Medical Institute,

Uzbekistan, Tashkent

Khurshida Nasirova

candidate of Medical Sciences, Assistant of the endocrinology department with pediatric endocrinology

Tashkent Pediatric Medical Institute, Uzbekistan, Tashkent

Ключевые слова: витамин D, инсулин, чувствительность к инсулину, инсулинорезистентность, диабет 2 типа.

Keywords: vitamin D, insulin, insulin sensitivity, insulin resistance, type 2 diabetes mellitus.

Сахарный диабет (СД) - распространенное хроническое заболевание эндокринной системы, являющееся одной из глобальных проблем человечества. У большинства больных СД2 выявлен дефицит витаминов и минеральных веществ, влияющий на риск развития данного заболевания и его сосудистых осложнений. Ожирение способствует снижению в сыворотке крови концентрации витамина D [1; 2].

Витамин D играет ключевую роль в кальциевом и костном метаболизме, однако появляются новые доказательства того, что его биологическая роль простирается за пределы скелета и заключается во влиянии на целый ряд системных процессов, таких как воспаление, дифференцировка клеток и иммунная регуляция [11; 33]. Это привело к интенсивным поискам связи витамина D с рядом серьезных заболеваний, таких как рак, сердечно-сосудистые заболевания и диабет 2 типа [15]. Хотя правдоподобные механизмы, лежащие в основе, еще непонятны, низкие уровни витамина D связаны с нарушением функции бета-клеток [3] и инсулинорезистентно-стью [36], которые приводят к нарушениям в гомео-стазе глюкозы и диабету 2 типа. Кроме того, рецепторы к витамину D были обнаружены в эндотелии сосудов, гладкомышечных клетках и кардиомиоци-тах, что подразумевает его потенциальную роль в развитии микро- и макроваскулярных заболеваний, ведущих к повышению риска кардиоваскулярной смертности при диабете 2 типа [14; 38]. Поскольку диабет 2 типа остается главной проблемой здравоохранения, врачам и исследователям крайне важно

понять роль «новых» факторов риска, таких как витамин D, в контексте диабета и его осложнений. Однако непонятно, является ли недостаточность витамина D при диабете 2 типа совпадением или низкие уровни витамина D на самом деле приводят к заболеванию. А также будет ли эффективен прием витамина D в профилактике или лечении диабета 2 типа и связанных с ним осложнений.

В основе диабета 2 типа лежит инсулинорези-стентность и прогрессивная потеря массы бета-клеток и нарушение функции клеток островков [13]. Имеется большое количество сообщений о том, что витамин D необходим для нормальной секреции инсулина островковыми клетками путем прямого и непрямого влияния [31]. Предположение о прямом влиянии сделано вследствие связывания 1,25(ОН^3 с рецепторами к витамину D (РВД) на бета-клетках, выявления элемента, отвечающего за ответ на витамин D в промоутере гена инсулина человека [22], и активации транскрипции гена инсулина человека, обусловленной 1,25(ОН^3 [21]. Непрямое влияние витамина D на секреторную функцию бета-клеток, вероятно, опосредуется изменением тока кальция (Са2+) через мембрану бета-клеток и мобилизацией Са2+ из внутриклеточных органелл [5]. Доступный Са2+ не только вызывает активацию кальций-зависимой эндопептидазы бета-клеток, которая образует инсулин из проинсулина [8], но и гликолиз в бета-клетках, играющий роль в сигнальных механизмах, распознающих концентрацию циркулирующей глюкозы [6].

(JT, СибАК

www.sibac.info

Имеются сообщения о нескольких сигнальных путях, которые играют критическую роль в секреции инсулина и росте и выживании бета-клеток. Ключевой регулятор - путь инсулинового сигнала, опосредованный Akt, который при активации индуцирует фосфорилирование, снижая токсическое влияние глюкозы и жирных кислот на бета-клетки [26; 30]. К тому же активация путей Akt/JNK витамином D также может регулировать ангиотензин-опосредованный апоптоз эндотелиальных клеток островков [35] и улучшить функцию и выживание бета-клеток [7; 18].

Прогрессивная смерть бета-клеток является ведущим фактором патогенеза диабета 2 типа, однако вялотекущее воспаление и инсулинорезистентность клеток-мишеней также играет ключевую роль в развитии и прогрессировании заболевания. Действие витамина D многогранно: экспрессия рецепторов к витамину D в поджелудочной железе, печени, скелетных мышцах, а также влияние на активность промоутера гена инсулина [22], гена рецептора инсулина человека [21], рецептора активатора пролиферации пероксисом 5 (PPAR 5) [12] на экспрессию инсулинового рецептора и на медиаторы транспорта глюкозы [20] - все это оказывает существенное влияние на чувствительность к инсулину и гомеостаз глюкозы.

Ожирение и инсулинорезистентность взаимосвязаны, и исследования показали связь метаболического синдрома с низким уровнем витамина D, что более выражено у лиц с избыточной массой тела по сравнению с лицами с нормальным весом [19]. Запасы 25(OH)D и его метаболитов у лиц с ожирением ниже, что может быть связано с недостаточным воздействием солнечных лучей, поскольку такие люди обычно малоподвижны и испытывают недостаточное количество физических нагрузок, а также с секвестрацией 25(OH)D в увеличенном пуле подкожной ткани, что снижает его биодоступность [10; 37]. Эта отрицательная взаимосвязь была показана в разных подгруппах пациентов, и наиболее важная детерминанта гиповитаминоза D была связана с количеством жировой ткани и с антропометрическими показателями [28; 29].

Поскольку жировая масса является основным местом локализации хронического воспаления -предшественника инсулинорезистентности, уровень витамина D в жировой ткани - это основная детерминанта такого воспалительного процесса. Имму-номодулирующая роль витамина D посредством его воздействия на нативный и адаптивный иммунитет антиген-представляющих клеток, секрецию цитоки-нов и медиаторов воспаления [17; 32] может вносить весомый вклад в воспалительные ответы, снижая, таким образом, инсулинорезистентность, а нарушение в уровне 25(OH)D, в свою очередь, может манифестировать как нарушение гомеостаза глюкозы.

Печень играет важную роль во многих метаболических, воспалительных и иммунных реакциях, имеющих отношение к развитию печеночной инсу-линорезистентности, ведущих к развитию стеатоза различной степени и диабету 2 типа. Витамин D

может оказывать влияние на эти гормональные и клеточные пути, поскольку гиповитаминоз D был связан с неалкогольной жировой болезнью печени (НАЖБП) [16], а биодоступность витамина D, как было показано, влияет на печеночный липо- и глю-конеогенез [18]. Повышенный липогенез de novo и нарушение утилизации липидов в печени ведет к накоплению свободных жирных кислот, что приводит к дефектам инсулинового сигнала и нарушению клеточного метаболизма глюкозы [9]. Предварительные данные показали, что кальцитриол (активированный метаболит витамина D) может улучшать нарушенный метаболизм липидов и глюкозы в печени посредством активации Ca2+/CaMKKp/AMPK сигнального пути при условии инсулинорезистент-ности, что свидетельствует в поддержку идеи применения витамина D в качестве дополнительной терапии при лечении инсулинорезистентности, НАЖБП и сахарного диабета 2 типа [18].

Другим важным посредником, связывающим статус витамина D и инсулинорезистентность, является паратгормон (ПТГ). Точные механизмы до сих пор неясны, однако авторы предположили наличие корреляции между внутриклеточным кальцием, находящимся под влиянием уровня ПТГ, и инсули-норезистентностью [4;34]; другие же полагают, что повышение уровня ПТГ усиливает ток кальция внутрь клеток адипоцитов, что ведет к повышению липогенеза, увеличению веса тела, способствуя этим развитию инсулинорезистентности [27]. У пациентов с недостаточностью витамина D вторичный ги-перпаратиреоз ведет к повышению уровня ПТГ, а избыток ПТГ является причиной снижения секреции инсулина бета-клетками поджелудочной железы. Исследования с гипергликемическим клэмпом у пациентов с уремией показали отрицательную корреляцию между скоростью метаболизма глюкозы (мера чувствительности к инсулину) и уровнем ПТГ; это, вероятно, объясняет повышение распространенности диабета и инсулинорезистентности при гиперпаратиреозе [25]. К тому же снижение уровня ПТГ при субтотальной паратиреоидэктомии [23] или приеме 1-альфа-холекальциферола [24] повышает секрецию инсулина бета-клетками поджелудочной железы с улучшением толерантности к глюкозе.

Появляется все больше доказательств, предполагающих связь витамина D и метаболизма глюкозы, так, витамин D был связан с активацией транскрипции гена инсулина, регуляцией синтеза инсулина, стимуляцией экспрессии инсулиновых рецепторов и активацией транспортеров глюкозы. 25(OH)D является главным индикатором статуса витамина D, его уровень связан с развитием и прогрессированием диабета, поскольку у пациентов с его низким уровнем нарушена функция бета-клеток со снижением секреции инсулина, чувствительности к инсулину и повышена инсулино-резистентность.

Хотя эта взаимосвязь была широко изучена в обсервационных и интервенционных исследованиях, рутинный прием витамина D с целью

СибАК

www.sibac.info_

профилактики и контроля диабета 2 типа до сих пор не одобрен ни одним крупным сообществом, и в будущем остается выяснить, оказывает ли влияние

дополнительный прием витамина D на изменение метаболических и сердечно-сосудистых нарушений, сопровождающих диабет 2 типа.

Список литературы:

1. Лапик И.А. Особенности микронутриентного статуса у больных сахарным диабетом 2 типа // Альманах клинической медицины. - 2013. - № 29. - С. 56-61.

2. Ягудина Р.И., Куликов А.Ю., Аринина Е.Е. Фармакоэкономика сахарного диабета второго типа. - М.: Мед. информ. агентство, 2011. - 352 с.

3. Alvarez J.A. et al. Role of vitamin D in insulin secretion and insulin sensitivity for glucose homeostasis. Int. J. Endocrinol. 2010. Р. 351-385.

4. Baldi S. et al. In vivo effect of insulin on intracellular calcium concentration: relation to insulin resistance. Metabolism. 1996. No 45. Р. 1402-1407.

5. Beaulieu C. et al. Calcium is essential in normalizing intolerance to glucose that accompanies vitamin D depletion in vivo. Diabetes. 1993. No 42. Р. 35-43.

6. Boucher B.J. Inadequate vitamin D status: does it contribute to the disorders comprising syndrome 'X'. Br. J. Nutr. 1998. No 79. Р. 315-327.

7. Cheng Q. et al. An update on the islet renin-angiotensin system. Peptides. 2011. No 32. Р. 1087-1095.

8. Chiu K.C. Hypovitaminosis D is associated with insulin resistance and P cell dysfunction. Am. J. Clin. Nutr. 2004. No 79. Р. 820-825.

9. Cohen J.C. et al. Human fatty liver disease, old questions and new insights. Science. 2011. No 332. Р. 1519-1523.

10. Compston J.E. et al. Vitamin D status and bone histomorphometry in gross obesity. Am. J. Clin. Nutr. 1981. No 34. Р. 2359-2363.

11. D'Aurizio F. et al. Is vitamin D a player or not in the pathophysiology of auto -immune thyroid disease? Autoimmunity Rev. 2015. No 14. Р. 363-369.

12. Dunlop T.W. et al. The human peroxisome proliferator activated receptor 5 gene is a primary target of 1a 25-dihydroxyvitamin D3 and its nuclear receptor. J. Mol. Biol. 2005. No 349. Р. 248-260.

13. Groop L. Pathogenesis of type 2 diabetes: The relative contribution of insulin resistance and impaired insulin secretion. Int. J. Clin. Pract. Suppl. 2000. No 113. Р. 3-13.

14. Herrmann M. et al. Serum 25-hydroxyvitamin D: A predictor of macrovascular and microvascular complications in patients with type 2 diabetes. Diabetes Care. 2015. No 38. Р. 521-528.

15. Holick M.F. Vitamin D deficiency. N. Engl. J. Med. 2007. No 357. Р. 266-281.

16. Kwok R.M. et al. Vitamin D and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD): Is it more than just an association? Hepatology. 2013. No 58. Р. 1166-1174.

17. Lemire J.M. Immunomodulatory actions of 1,25 dihydroxyvitamin D3. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 1995. No 53. Р. 599-602.

18. Leung P.S. The potential protective action of vitamin D in hepatic insulin resistance and pancreatic islet cell dysfunction in type 2 diabetes mellitus. Nutrients. 2016. No 8. Р. 147.

19. Lu L. et al. Plasma 25 hydroxyvitamin D concentration and metabolic syndrome among middle aged and elderly Chinese individuals. Diabetes Care. 2009. No 32. Р. 1278-1283.

20. Maestro B. et al. Stimulation by 1,25 dihydroxyvitamin D3 of insulin receptor expression and insulin responsiveness for glucose transport in U-937 human promonocytic cells. Endocrine J. 2000. No 47. Р. 383-391.

21. Maestro B. et al. Transcriptional activation of the human insulin receptor gene by 1, 25 dihydroxyvitamin D. Cell. Biochem. Funct. 2002. No 20. Р. 227-232.

22. Maestro B. et al. Identification of a vitamin D response element in the human insulin receptor gene promoter. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2003. No 84. Р. 223-230.

23. Mak R.H. et al. The influence of hyperparathyroidism on glucose metabolism in uraemia. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1985. No 60. Р. 229-233.

24. Mak R.H. Intravenous 1, 25 dihdroxycholecalciferol corrects glucose intolerance in haemodialysis patients. Kidney Int. 1992. No 41. Р. 1049-1054.

25. Mak R.H. Effect of recombinant human erythropoietin on insulin, amino acid and lipid metabolism in uraemia. J. Pediatr. 1996. No 129. Р. 97-104.

26. Martinez S. et al. Inhibition of Foxo1 protects pancreatic islet beta cells against fatty acid and endoplasmic reticu-lum stress induced apoptosis. Diabetes. 2008. No 57. Р. 846-859.

с

СибАК

www.sibac.info

27. McCarty M.F. et al. PTH excess may promote weight gain by impeding catecholamine induced lipolysisimplica-tions for the impact of calcium, vitamin D, and alcohol on body weight. Med. Hypotheses. 2003. No 61. P. 535-

28. Muscogiuri G. et al. 25-hydroxyvitamin D concentration with insulin sensitivity and BMI in obesity. Obesity. 2010. No 18. P. 1906-1910.

29. Muscogiuri G. et al. Low levels of 25(OH)D and insulin resistance: 2 unrelated features or a cause effect in PCOS? Clin. Nutr. 2012. No 31. P. 476-480.

30. Mussmann R. Inhibition of GSK3 promotes replication and survival of pancreatic beta cells. J. Biol. Chem. 2007. No 282. P. 12030-12037.

31. Pittas A.G. et al. The role of vitamin D and calcium in type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2007. No 92. P. 2017-2029.

32. Provvedini D.M. et al. 1, 25 dihydroxyvitamin D3 receptors in human leucocytes. Science. 1983. No 221. P. 1181-

33. Smith M. Seasonal, ethnic and gender variations in serum vitamin D3 levels in the local population of Peterborough. Bioscience Horizons. 2010. No 3. P. 124-131.

34. Soares M.J. et al. Vitamin D and parathyroid hormone in insulin resistance of abdominal obesity: cause or effect? Eur. J. Clin. Nutr. 2011. No 65. P. 1348-1352.

35. Srinivasan S. Endoplasmic reticulum stress induced apoptosis is partly mediated by reduced insulin signalling through phosphatidylinositol 3-kinase/Akt and increased glycogen synthase kinase-3p in mouse insulinoma cells. Diabetes. 2005. No 54. P. 968-975.

36. Teegarden D. et al. Vitamin D: emerging new roles in insulin sensitivity. Nutr. Res. Rev. 2009. No 22. P. 82-92.

37. Wortsman J. et al. Decreased bioavailability of vitamin D in obesity. Am. J. Clin. Nutr. 2000. No 72. P. 690-693.

38. Zoppini G. et al. Lower levels of 25-hydroxyvitamin D3 are associated with higher prevalence of microvascular complications with type 2 diabetes. B.M.J. Open Diabetes Research & Care. 2015. No 3. e000058.

542.

1183.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.