Диабетическая энцефалопатия при сахарном диабете в детском возрасте: патофизиология и клинические проявления (обзор)

СД обращено в первую очередь на проблематику взрослого контингента больных (особенно при СД II типа), в то время как пациентам детского возраста с СД этой проблеме уделяется меньше внимания [3, 4]. Как мы покажем ниже, развивающийся головной мозг ребенка претерпевает значительные анатомофизиологические изменения в детском возрасте [5] и в результате становится уязвимым для возникновения разнообразных нейрокогнитивных осложнений на фоне хронических заболеваний (в том числе и при СД) [6]. Поскольку глюкоза является основным источником энергии для головного мозга [7], вариа- бельность гликемии, которая наблюдается у детей с СД I типа, представляет собой потенциальную угрозу для развития головного мозга в детском возрасте [1, 8]. Несмотря на улучшение гликемического контроля, связанного с разработкой техник непрерывного мониторирования глюкозы, поддержания диеты, большинству детей с СД I типа достаточно трудно поддерживать оптимальный уровень глюкозы в крови [9]. Таким образом, понимание того, как СД I типа влияет на анатомию формирующегося головного мозга, может помочь разработать новые подходы к улучшению качества медицинской помощи у таких больных [10]. Учитывая эти проблемы, исследования в области диабетической энцефалопатии (ДЭ) при СД I типа в детской практике в последнее время привлекли повышенное внимание [8, 11–13]. Актуальность проблемы ДЭ в детской практике определяется большой распространенностью этого патологического состояния, которая может быть диагностирована у детей СД I типа уже в течение двух лет от начала манифестации данного заболевания [13].

Цель — представить современные научные сведения, касающиеся патофизиологических и клинических особенностей диабетической энцефалопатии у детей с сахарным диабетом I типа.

Проанализированы 44 научные работы с использованием для поиска баз данных Cochrane Library, PubMed, eLibrary.ru, Medscape по запросам: «сахарный диабет у детей и подростков», «диабетическая энцефалопатия», «патофизиология диабетической энцефалопатии в детском возрасте», «клинические проявления диабетической энцефалопатии в детском возрасте». Временной интервал анализируемой литературы: 2008–2021 гг.

Терминология и общая характеристика диабетической энцефалопатии. Специальный термин «диабетическая энцефалопатия» был введен в клиническую практику еще в середине ХХ в. (в 1950 г.), однако в практике детской эндокринологии он не употреблялся долгое время, несмотря на существовавшие яркие клинические проявления данного осложнения у детей и подростков на фоне течения СД I типа [12]. В те годы под ДЭ было принято понимать выраженную церебральную патологию, возникавшую под влиянием острых, подострых и хронических обменных и сосудистых нарушений, которая клинически проявлялась «неврозоподобными дефектами, органической неврологической и вегетативной симптоматикой» [13]. Согласно современным взглядам ДЭ в детском возрасте характеризуют как хроническую цереброваскулярную патологию, которая может проявляться как клиническими неврологическими синдромами, так и субклинической симптоматикой, которая выявляется только при специальных нейропсихологических или нейрофизиологических исследованиях [14].

В патогенезе ДЭ первичное значение придают нарушению морфофункциональной зрелости структур ЦНС, в первую очередь головного мозга [15], что достаточно часто происходит именно при СД в детском возрасте. Клинические проявления ДЭ крайне разнообразны и зависят от возраста ребенка [15]. У детей в младшем возрасте (до трех лет) часто диагностируется темповая задержка как психического, так и двигательного развития в виде нарушение координации при выполнении сложных целенаправленных движений [13]. В пубертатный период характерными признаками ДЭ являются школьная дезадаптация, расстройства поведения, а также когнитивные рас- стройства [13]. При субклиническом течении ДЭ по общему интеллектуальному развитию дети с СД I типа могут и не отставать от сверстников, но при этом испытывают определенные трудности школьного обучения и социальной адаптации [11, 15].

Нарушения морфологии головного мозга при сахарном диабете — фундамент для развития диабетической энцефалопатии. В детстве головной мозг ребенка претерпевает значительные структурные и функциональные изменения, имеет высокие метаболические потребности, делая его особенно уязвимым для экстремальных значений гликемии [16]. Только когда исследователи начали использовать методы магнитно-резонансной томографии, появились убедительные доказательства того, что СД I типа в детском возрасте сопровождается явными структурными изменениями в головном мозге [17]. Например, многочисленными исследованиями показано снижение плотности серого вещества во многих областях коры головного мозга и микроструктурные аномалии в основных трактах белого вещества в головном мозге детей при СД I типа [17–21]. Показано также [17, 19], что дети (особенно раннего возраста младше пяти лет) с СД I типа демонстрируют выраженные нарушения в морфологии головного мозга по сравнению со здоровыми детьми без СД, в том числе в областях, лежащих в основе исполнительной функции: префронтальной коре, переднем островке и мозжечке. Согласно некоторым исследованиям, хроническое воздействие гипергликемии было связано с уменьшением объема гиппокампа и таламуса [16]. Доказано, что области головного мозга, находящиеся в стадии развития на тот момент, когда ребенок впервые заболевает СД, наиболее уязвимы, чем те области, которые уже сформировались [3]. Известно, что анатомические нарушения головного мозга наиболее выражены у тех детей, у которых развивался СД в раннем возрасте, и эти изменения были очевидны уже в течение двух лет от начала заболевания [22], хотя нарушения морфологии были отмечены уже и на более ранних сроках развития СД I типа [17].

Причины диабетической энцефалопатии у детей с сахарным диабетом I типа. Патофизиологические механизмы, лежащие в основе ДЭ, связанных с СД I типа, в детском и подростковом возрасте сложны и многофакторны [23]. Они могут быть связаны с частыми колебаниями уровни глюкозы, генетическими и стрессорным факторами [16]. Рассмотрим основные факторы, которые могут привести к ДЭ у детей с СД I типа более подробно.

Вариабельность гликемии. Вопрос о том, оказывает ли вариабельность гликемии при СД I типа дезадаптивное влияние на развитие ЦНС, привлекает внимание как эндокринологов, так и нейробиологов уже не одно десятилетие [8]. Давно выявлено, что поддержание нормального метаболизма в головном мозге требует непрерывного поступления глюкозы [6, 24, 25], поэтому влияние вариабельность гликемии на развитие и функционирование головного мозга представляет собой перспективную область физиологического и клинического интереса [26]. Так, дети и подростки более чувствительны к колебаниям глюкозы, чем взрослые, из-за более высокой скорости метаболических процессов, происходящих в головном мозге [24]. С. Ryan [27], а также G. J. Biessels, I. J. Deary и C. M. Ryan [28] предположили, что именно период раннего детства (первые 5–7 лет жизни) является особенно критическим для поражения ЦНС в связи с ее незрелостью на фоне хронических заболеваний. В двух работах С. Ryan было выдвинуто предположение о том, что дисгликемические проявления в момент диагностики впервые выявленного СД I типа могут резко повысить у ребенка уязвимость ткани головного мозга к будущей вариабельности гликемии. Повышение концентрации глюкозы в крови может временно увеличить проницаемость гематоэнцефалического барьера, позволяя глюкозе проникать в головной мозг в большем количестве и потенциально негативно влиять на целостность нейронов [27]. И гипо-, и гипергликемия могут способствовать когнитивным нарушениям при СД I типа, что рассматривается как одно из проявлений ДЭ [23, 24, 29]. Помимо того, вариабельность гликемии на фоне СД I типа негативно влияет на процессы миелинизации в головном мозге и может быть связана с нарушением двигательной и зрительной функций головного мозга, а несколько позже — памяти и внимания [24]. Показано, что дети младшего возраста с СД I типа особенно восприимчивы к резким колебаниям гипер- и гипогликемии, а также неспособны достоверно сообщать о признаках или симптомах гипогликемии [30], что в будущем приводит к проявлениям ДЭ. Таким образом, исследования показывают, что у детей с СД I типа хроническая гипергликемия и частые эпизоды гипогликемии во время течения данного заболевания связаны с когнитивными нарушениями (одно из важнейших проявлений ДЭ) и изменениями структуры головного мозга [31, 32].

Генетические и стрессорные факторы риска. Генетика и некоторые стрессорные факторы, вероятно, являются важными факторами, способствующими развитию ДЭ при СД I типа, хотя это относительно малоизученная область [3]. Стресс в раннем возрасте может быть одним из важных фактором когнитивных нарушений при СД I типа [3]. Существует обширная литература, в которой показано влияние острого или хронического стресса на развивающуюся ЦНС, особенно на гиппокамп и лобные доли [33–35], области, которые, как известно, особенно уязвимы при СД I типа в детском возрасте. Низкий экономический статус и семейные конфликты в семье, также негативно влияют на развитие головного мозга в детском возрасте на фоне данной патологии [36].

Было показано, что такой когнитивный дефицит вызывает круговой паттерн ДЭ, в результате чего хроническая вариабельность гликемии приводит к определенным когнитивным нарушениям, которые, в свою очередь, приводят к нарушению способности контролировать и поддерживать адекватный уровень сахара в крови и, таким образом, к дальнейшему снижению когнитивных функций [36–38].

Проявления диабетической энцефалопатии у детей с сахарным диабетом I типа. Как показывают литературные источники [39–41], проявления ДЭ на фоне СД I типа в первую очередь включают снижение показателей интеллекта, скорости внимания и психомоторной скорости, зрительного восприятия, когнитивной и исполнительных функций. Исследования, сфокусированные на выявлении когнитивных изменений, испытываемых детьми с СД I типа, сообщили о нарушениях исполнительного функционирования, включая рабочую память [42]. По данным некоторых авторов [3], когнитивные нарушения при СД I типа клинически выражены по сравнению со здоровыми детьми. Принято считать, что когнитивные нарушения при СД I типа в значительной степени зависят от возраста, в котором произошел дебют

СД (чем младше возраст, тем больше выраженность когнитивных нарушений по ходу взросления ребенка) [3]. Неслучайно несколько исследований показали, что дети с диагнозом СД I типа в раннем возрасте (младше четырех лет) могут подвергаться большему риску развития нейрокогнитивного дефицита по сравнению с детьми в более старшем возрасте [39]. Эти нарушения могут начаться на ранней стадии СД I типа и постепенно прогрессировать с возрастом [10, 43], что в конечном итоге негативно повлияет на качество жизни. В соответствии с этим А. Lin с соавт. [44] обнаружили различия в рабочей памяти между группами детей СД I типа и без него.

Заключение. ДЭ представляет собой достаточно частое и серьезное осложнение СД I типа у детей и подростков, связанное с поражением ЦНС на фоне течения данного заболевания. К основным причинам ДЭ в детском и подростковом возрасте относят нарушения морфологии головного мозга, вариабельность гликемии, генетические и стрессорные факторы. Клинические проявления ДЭ (которые могут быть уже диагностированы после двух лет от начала заболевания) включают в себя снижение интеллекта, нарушения когнитивных и исполнительных функций, а также снижение скорости внимания. Достаточно часто ДЭ может иметь субклинические проявления, диагностировать которые можно только при помощи специальных нейрофизиологических методов исследования. При более раннем дебюте СД I типа в детском возрасте клинические проявления ДЭ протекают более тяжело. Новые технологии лечения СД I типа в детском возрасте постоянно совершенствуются и направлены на улучшение гликемического контроля, связанного с разработкой техник непрерывного мониторирования глюкозы, нахождения пациентов в целевом диапазоне, что является основными профилактическими мерами при развитии осложнений, в том числе и при поражении ЦНС (в частности ДЭ).