Необходимость и достаточность использования антиоксидантов в терапии больных сахарным диабетом 2-го типа
СтатьиОпубликовано в журнале:
Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2006, приложение 1
О.В.Занозина***, Н.Н.Боровков***, М.И.Балаболкин***, Г.П.Рунов**, К.М.Беляков**, Е.О.Обухова**, Е.В.Жирнова**, Т.Г.Щербатюк*, О.Г.Батюкова**
Подтверждены метаболические, гемореологические, гемодинамические нарушения у больных сахарным диабетом 2-го типа даже при его компенсации. Доказана ведущая роль активации процессов ПОЛ и снижения активности антиоксидантной системы в развитии поздних осложнений при сахарном диабете. Определена эффективная доза антиоксидантного препарата "Мексидол", доказана его эффективность на молекулярном и клеточном уровнях, позволяющая практическому врачу дифференцированно назначать данный препарат при лечении больных сахарным диабетом с определенными осложнениями.
Ключевые слова: сахарный диабет 2-го типа, эффективная доза, тромбоцитарно-сосудистый и коагуляционный гемостаз, дисфункция эндотелия, мексидол
В настоящее время основной причиной инвалидности и смертности больных, страдающих сахарным диабетом (СД), являются так называемые поздние осложнения, к которым относятся микро- и макроангиопатии, нейропатии. Доказана связь гипергликемии и поздних осложнений.
Развитию свободнорадикально-опосредованного стресса при гипергликемии способствует неферментативное гликозилирование, т.к. гликированные белки являются источником свободных радикалов. Окислительный стресс вызывает дисфункцию эндотелия, которая играет ключевую патогенетическую роль в развитии микро- и макроангиопатии [14].
Эффективность действия антиоксидантов при лечении больных СД, по-видимому, нельзя игнорировать, т.к. к этому классу относятся разные препараты. Необходимо определить подклассы, эффективные при лечении больных СД, возможно, в комбинации с медикаментозными средствами других классов. Может оказаться, что действие антиоксидантов данной подгруппы является дозозависимым, и не всегда увеличение дозы способствует улучшению клинического действия.
Цель исследования - доказать необходимость использования антиоксидантов, в частности, препарата "Мексидол", в терапии больных СД 2-го типа (СД II). В задачи исследования входили клинико-лабораторно-инструментальная характеристика больных СД II в стадии компенсации и декомпенсации, включая гликемические показатели, липидный профиль, процессы ПОЛ по уровню молекулярных продуктов пероксидации, состояние ферментативной и неферментативной антиоксидантной системы, тромбоцитарно-сосудистого и плазменного гемостаза, периферических нервных волокон, вегетативную регуляцию сердца (по данным 24-часового холтеровского мониторирования с подсчетом вегетативных индексов с выполнением разных проб, 5-минутных интервалов сердечных ритмов с выполнением ортостатической пробы с подсчетом индекса Баевского), особенности краниального кровотока. В ходе исследования предполагалось доказать ключевую роль активизации процессов ПОЛ и ослабление антиоксидантной защиты в развитии поздних осложнений СД, уточнить эффективные дозы препарата "Мексидол", сравнить его эффективность при комплексном лечении больных СД II с признанным эталоном - препаратами α-липоевой кислоты.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Нами обследованы 133 пациента, средний возраст которых составлял 57 лет, длительность заболевания - 7-9 лет. На первом этапе пациенты были разделены на 2 группы по степени компенсации с целью уточнения выраженности морфофункциональных нарушений на молекулярном и клеточном уровне в зависимости от содержания гликозилированного гемоглобина, а также выявления универсального механизма прогрессирования осложнений при нормогликемии.
На втором этапе определялась эффективная доза мексидола при лечении больных СД. Методом случайной выборки выделили 62 пациентов, которых методом рандомизации разделили на три группы: 16 человек получали мексидол в суточной дозе 100 мг внутривенно капельно в 150 мл раствора NaCl, 34 пациента - в дозе 200 мг внутривенно капельно в 150 мл раствора NaCl, 12 пациентов получали плацебо (150 мл раствора NaCl). Курс лечения составлял 10 дней. Контрольную группу составили 18 пациентов, не страдающих СД, того же возраста.
На третьем этапе обследовали 83 пациентов, которые получали препараты α-липоевой кислоты ("Тиогамма", "Берлитион", "Тиоктацид") по 600 мг внутривенно капельно в 150 мл раствора NaCl в течение 10 дней. В сравнительном исследовании оценивали эффективность препаратов по намеченным критериям. Сравнивали эффективность мексидола и β-липоевой кислоты после 10 дней терапии и через 3 мес.
До и после лечения проводилось общеклиническое обследование, в которое входили анализ периферической крови на гематологическом анализаторе "ADVIA 60", определение гликемического профиля с использованием анализатора "Биосен", уровня гликозилированного гемоглобина с использованием системы "BIO-RAD", исследование липидов (общий холестерин, триглицериды, ЛПОНП, ЛПВП).
Состояние прооксидантной системы оценивали по уровню хемилюминесцентной активности [4], молекулярных продуктов ПОЛ (диеновых конъюгатов, триеновых конъюгатов), оснований Шиффа на спектрофотометре "СФ-26" ("ЛОМО"). О состоянии антиоксидантной системы судили по общей антиоксидантной активности (АОА=1/S) [4]. Состояние ферментативной антиоксидантной системы оценивали по активности СОД, глутатионпероксидазы, каталазы. Степень эндогенной интоксикации определяли по уровню содержания веществ низкой и средней молекулярной массы. Определяли маркеры воспаления (С-реактивный белок методом латекс-агглютинации). Тромбоцитарно-сосудистый гемостаз оценивали с помощью двухканального анализатора агрегации модели "230 LA" (НПФ "Биола"), предназначенного для исследования агрегации тромбоцитов как традиционным, турбометрическим методом, так и модифицированным, основанным на оценке среднего размера агрегатов тромбоцитов в реальном времени. В качестве индукторов агрегации использовали АДФ в разной концентрации (5.2 и 0.5 мкМ; "Sigma").
Для исследования коагуляционного (плазменного) звена гемостаза использовали унифицированные методы, характеризующие процесс гемокоагуляции в целом, его отдельные фазы, внешний и внутренний механизмы образования протромбиназы и факторов свертывания крови.
Гемодинамику в магистральных артериях головы, экстра- и интракраниальных отделах исследовали методом ультразвуковой допплерографии с помощью аппаратов "Ангиодин" и "Премьер" ("БИОСС").
Для оценки вегетативной регуляции сердечного ритма применяли систему холтеровского мониторирования "Астрокард". Оценивали показатели вариабельности ритма сердца во временной и частотной областях. Для оценки вариабельности сердечного ритма за небольшой промежуток времени (5 мин) использовали систему "Полиспектр".
Функциональную активность периферических нервных волокон оценивали с помощью электромиографа, определяли амплитуду М-ответов, скорость проведения импульса по нервным волокнам.
Данные обрабатывали с использованием прикладных программ. Результаты представлены в виде M±m. Достоверность различий средних определяли по t критерию Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
У пациентов с декомпенсированным СД было достоверно больше микро- и макроангиопатий. В обеих группах значительное количество больных имели полинейропатию и артериальную гипертензию (табл. 1).
Таблица 1. Клиническая характеристика больных, включенных в исследование
| Показатель | Компенсированный СД II | Декомпенсированный СД II | |
| Всего больных | 29 | 104 | |
| Средний возраст, годы | 56.20±3.74 | 57.40±4.16 | |
| Длительность заболевания, годы | 7.80±0.51 | 8.20±0.69 | |
| Тяжелое течение | 4 | 19 | |
| Средняя степень тяжести | 26 | 85 | |
| Диабетическая ретинопатия | отсутствует | 11 | 28 |
| непролиферативная | 16 | 57 | |
| препролиферативная | 2 | 7 | |
| пролиферативная | 0 | 12 | |
| Диабетическая нефропатия | отсутствует | 11 | 23 |
| I степени | 15 | 55 | |
| II степени | 3 | 23 | |
| III степени | 1 | 3 | |
| Диабетическая полинейропатия | отсутствует | 0 | 2 |
| имеет место | 29 | 102 | |
| Автономная нейропатия | 7 | 9 | |
| Синдром диабетической стопы | 1 | 29 | |
| Жировой гепатоз | 16 | 64 | |
| ИБС | 17 | 40 | |
| Гипертоническая болезнь | 22 | 94 | |
| Дисциркуляторная энцефалопатия | 12 | 72 | |
| Индекс массы тела, кг/м2 | 28.80±2.63 | 29.10±2.47 | |
| Гликированный гемоглобин, % | 5.92±0.41 | 10.13±0.83 | |
| Микроальбуминурия, мг/сут | 29.14±5.63 | 68.00±10.14 | |
Липидный профиль и показатели ПОЛ при компенсированном и декомпенсированном СД II достоверно различались. При компенсированном СД достоверно отличались от контроля уровни содержания триглицеридов, ЛПОНП, ЛПВП, промежуточных продуктов ПОЛ, С-реактивного белка (табл. 2).
Таблица 2. Лабораторные показатели больных, включенных в исследование
| Показатель | Контроль (n=18) | Компенсированный СД (n=29) | Декомпенсированный СД (n=104) |
| Общий холестерин, ммоль/л | 4.65±0.36 | 4.22±0.20 | 5.34±0.60+ |
| Триглицериды, ммоль/л | 1.39±0.17 | 1.72±0.10* | 1.980±0.008+ |
| ЛПОНП, ммоль/л | 0.55±0.14 | 0.64±0.04* | 0.72±0.04+ |
| ЛПВП, ммоль/л | 1.23±0.06 | 1.110±0.008* | 1.020±0.009+ |
| Активность СОД, ед. | 184.13±7.19 | 169.14±12.64 | 104.18±16.05+ |
| Активность каталазы, ед. | 86.53±11.60 | 82.15±9.11 | 64.78±7.14+ |
| Активность глутатионпероксидазы, ед. | 31.28±2.00 | 28.40±2.01 | 22.50±1.76+ |
| Диеновые конъюгаты, ед. опт. пл/общие липиды | 0.340±0.002 | 0.42±0.03* | 0.61±0.07+ |
| Триеновые конъюгаты, ед. опт. пл/общие липиды | 0.080±0.004 | 0.110±0.008* | 0.140±0.009+ |
| Основания Шиффа, ед. опт. пл/общие липиды | 79.86±12.14 | 84.40±6.19 | 91.52±10.15 |
| С-реактивный белок, % больных | 0 | 12* | 49+ |
p<0.05 по сравнению *с контролем, +с компенсированным СД.
Гемограмма больных с компенсированным СД II достоверно отличалась от таковой пациентов с декомпенсацией, а в некоторых случаях и от показателей в контрольной группе (табл. 3).
Таблица 3. Гемограмма пациентов СД II
| Группа обследованных | WBC | RBC | HGB | Ht | PCT | MCV | MCH | MCHC | RDW | MPV | PDW |
| Контроль | 4.91±0.18 | 4.74±0.25 | 140.30±7.23 | 0.41±0.01 | 0.150±0.003 | 88.15±1.18 | 30.13±2.18 | 349.10±12.27 | 10.72±0.83 | 8.44±0.46 | 8.14±0.35 |
| Компенсированный, СД II (n=29) | 4.95±0.31 | 4.52±0.41 | 141.0±12.6 | 0.38±0.01 | 0.17±0.01 | 82.66±3.15* | 30.35±3.27 | 366.83±16.18 | 11.81±1.84 | 8.43±0.91 | 12.81+0.54* |
| Декомпенсированный СД II (n=104) | 5.60±0.32+ | 4.03±0.38 | 130.23±12.14 | 0.33±0.01 + | 0.21±0.01 + | 77.23±2.17+ | 30.22±4.93 | 385.14±11.13+ | 12.36±1.61 | 8.12±0.88 | 10.38±0.45+ |
p<0.05 по сравнению *с контрольной группой, +с компенсированным СД II.
Гематокрит, свидетельствующий о функции эндотелия [18], у больных с компенсированным СД II был достоверно ниже, чем в контрольной группе (т.е. компенсация недостаточна для восстановления функционального состояния клеток). На фоне компенсации у больных СД II по сравнению с пациентами контрольной группы достоверно меньше был средний объем эритроцитов при увеличении их гетерогенности, что, возможно, приводит к нарушению функции последних, увеличению гипоксии и апоптозу. По нашим данным, у больных с компенсированным СД II был достоверно увеличен, уровень содержания тромбоцитов.
Обнаружена корреляция между средними размерами эритроцита и тромбоцитов, гематокритом и молекулярными продуктами ПОЛ, активностью антиоксидантных ферментов (табл. 2), причем отмечена высоколинейная корреляция гематокрита с активностью антиоксидантных ферментов (СОД) и умеренная корреляция с промежуточными молекулярными продуктами ПОЛ (табл. 4).
Таблица 4. Корреляция между некоторыми показателями гемограммы и молекулярными продуктами ПОЛ, активностью антиоксидантных ферментов у больных СД II
| Показатель | СОД | КАТ | ГП | ДК | ТК | ОШ | S | 1max | ВНСММ |
| MCV | -0.20 | -0.057 | -0.15 | 0.32 | 0.329 | 0.06 | -0.157 | 0.35 | -0.236 |
| PDW | -0.629 | -0.68 | -0.449 | 0.640 | 0.273 | 0.489 | -0.66 | -0.192 | -0.16 |
| Гематокрит, Ht | 0.70 | 0.564 | 0.468 | -0.473 | -0.464 | 0.04 | 0.399 | -0.688 | -0.670 |
Учитывая полученные при анализе гемограммы достоверные косвенные данные о дисфункции эндотелия (по гематокриту), о структуре и, следовательно, функции тромбоцитов и эритроцитов, можно предположить, что гемограмма служит достоверным лабораторным тестом, позволяющим определить эффективность препарата. По этому принципу на втором этапе исследования мы определяли эффективную дозу мексидола (100 или 200 мг внутривенно капельно ежедневно в течение 10 дней).
При анализе показателей плазменного и тромбоцитарно-сосудистого гемостаза у больных СД нами подтверждено, что при компенсации диабета не происходит восстановления коагуляционного равновесия, однако скорость и степень агрегации тромбоцитов на фоне нормогликемии достоверно отличаются от показателей в контрольной группе (табл. 5).
Таблица 5. Показатели плазменного и тромбоцитарно-сосудистого гемостаза у больных СД II
| Показатель | Контрольная группа | Компенсированный СД II | Декомпенсированный СД II |
| Фибриноген, г/л | 2.35±0.20 | 3.87±0.26* | 4.16±0.62 |
| РКФМ | 4.52±0.74 | 7.34±1.25* | 8.34±1.79 |
| SL АДФ 5 мкМ | 31.56±0.59 | 38.56±2.17* | 43.72±3.08+ |
| SL АДФ 2 мкМ | 11.70±0.71 | 30.28±2.96* | 34.87±1.26+ |
| SL АДФ 0.5 мкМ | 3.06±0.68 | 7.87±0.41* | 10.44±1.65+ |
| LT АДФ 5 мкМ | 21.43±0.54 | 37.44±3.15* | 41.51±3.77 |
| LT АДФ 2 мкМ | 11.54±0.67 | 24.16±3.10* | 28.90±1.09 |
| LT АДФ 0.5 мкМ | 4.17±0.67 | 4.87±0.32 | 6.54±0.72+ |
Проанализированы некоторые электромиографические показатели у больных СД II. На фоне компенсации СД достоверно (по сравнению с контролем) снижалась амплитуда М-ответа. Скорость проведения импульса по нервному волокну при компенсации значимо не отличалась от показателя в контрольной группе, однако при декомпенсации этот показатель был достоверно ниже (табл. 6).
Таблица 6. Электромиографические показатели у больных СД II
| Показатель | Контрольная группа (n=10) | Компенсированный СД II (/7=16) | Декомпенсированный СД II (n=54) |
| Амплитуда М-ответа, мВ | 7.12±1.16 | 6.01±0.82* | 4.07±0.54+ |
| Скорость проведения импульса, м/с | 43.23±2.80 | 44.90±3.12 | 41.10±2.89+ |
У больных как с компенсированным, так и с декомпенсированным СД II по сравнению с пациентами контрольной группы достоверно был повышен риск тромбоза в краниальных артериях, максимальные нарушения наблюдались при гипергликемии (табл. 7).
Таблица 7. Данные транскраниальной допплерографии сосудов головного мозга с мониторингом эритроцитарных сладжей за 60 мин у больных СД II
| Показатель | Компенсированный СД II (n=14) | Декомпенсированный СД II (n=48) |
| S, см/с | 70.34±8.33 | 92.25±4.45* |
| M, см/с | 52.61±3.18 | 59.44±4.27* |
| D, см/с | 41.55±4.13 | 45.75±6.21 |
| PI | 0.56±0.03 | 0.87±0.01* |
| RI | 0.41±0.02 | 0.52±0.03* |
| S/D | 1.71±0.26 | 2.24±0.04* |
| Количество эритроцитарных сладжей в 1 ч | 19.27±3.22 | 35.90±4.11* |
Показатели, характеризующие мониторинг эритроцитарных сладжей, имели высоколинейную и заметную корреляцию как с молекулярными продуктами ПОЛ, так и с антиоксидантными системами, что позволило предположить высокую вероятность эффективности антиоксидантов при терапии у больных СД (табл. 8).
Таблица 8. Динамика эритроцитарных показателей при лечении больных СД II с применением разных доз мексидола
| Показатель | Плацебо (n=12) | Мексидол | |
| 100 мг (n=16) | 200 мг (n=34) | ||
| MCV, % | +1.9±0.4 | +2.5±0.4 | +5.4±0.6* |
| Ht, % | +10.3±2.6 | +12.3±0.6 | +35.4±0.4* |
Высокая взаимосвязь продуктов ПОЛ, активности антиоксидантных ферментов и показателей вегетативной регуляции сердца позволяет предположить достаточную эффективность антиоксидантных препаратов, к которым относится мексидол.
Выявлена наиболее эффективная доза препарата "Мексидол". Наиболее высокие результаты были получены при его применении в дозе 200 мг внутривенно капельно в 150 мл раствора NaCl (табл. 8).
Таким образом, антиоксиданты, ограничивая ПОЛ, корректируют тромбоцитарно-сосудистый и коагуляционный гемостаз, а следовательно, и дисфункцию эндотелия, что положительно отражается на метаболических показателях и, по-видимому, может предотвращать полипрагмазию при лечении больных СД II.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антонова К.В., Недосугова Л.В., Балаболкин М.И. и др. // Пробл. эндокринол. 2003. Т. 49, № 2. С. 51-54.
2. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М., 1999.
3. Жирнова Е.В. Транскраниальная допплерографическая оценка адекватности мозгового кровообращения при немедикаментозных методах лечения. Дис. ... канд. мед. наук. Н.Новгород, 2000.
4. Кузьмина Е.И., Нелюбин А.С., Щенникова М.К. // Межвузовский сборник биохимии и биофизики микроорганизмов. Горький, 1983. С. 179-183.
5. Плавинский С.Л., Плавинская С.И. // Рос. семейн. врач. 2004. Т. 8, № 2. С. 65-75.
6. Северина А.С., Шестакова М.В. // Сахарный диабет. 2004. № 1. С. 62-67.
7. Смирнова О.М., Никонова Т.В. Свободно-радикальное окисление и антиоксидантная защита при сахарном диабете. Пособие для врачей / Под ред. И.И.Дедова. М., 2003.
8. Щербатюк Т.Г. Свободнорадикальные процессы и их коррекция у животных с экспериментальными опухолями. Автореф. дис. ... докт. мед. наук. Н. Новгород, 2003.
9. Юшков П.В., Опаленов К.В. // Сахарный диабет. 2001. № 1. С. 53-56.
10. Akkus I., Kalak S., Vural H. et al. // Clin. Chim. Acta. 1996. Vol. 244, N 2. P. 221-227.
11. Cohen R.A. // Medicographia. 1997. Vol. 19. P. 157-161.
12. Cohen R.A. // Диабет: литературный мониторинг. 2001. Вып. 3. С. 5-8.
13. Culotta V.C. // Curr. Top. Cell. Regul. 2000. Vol. 36. P. 117-132.
14. Memisogullari R., Taysi S., Bakan E., Capoglu I. // Cell Biochem. Funct. 2003. Vol. 21. P. 291-296.
15. Nataly A. // Diabetologia. 2002. Vol. 45, Suppl 1. A 396. P. S107.
16. Schrauwen P., Hesselin M. // Diabetes. 2004. Vol. 53. P. 1412-1417.
17. Vericel E., Januel C., Carreras M. et al. // Ibid. N 4. P. 1046-1051.
