Роль инсулинорезистентности в развитии кардиоваскулярной формы диабетической автономной нейропатии у больных сахарным диабетом 2-го типа
Автор: Бондарь И.А., Шабельникова О.Ю.
Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk
Рубрика: Клинические исследования
Статья в выпуске: 1 т.24, 2009 года.
Бесплатный доступ
Инсулинорезистентность является одним из основных звеньев в патогенезе сахарного диабета 2-го типа. Изучалась взаимосвязь маркеров инсулинорезистентности (уровня инсулина, ФНО-α и индекса НОМА-IR) с дисфункцией эндотелия и степенью вегетативных нарушений у больных сахарным диабетом 2-го типа с кардиоваскулярной формой диабетической автономной нейропатии. В зависимости от выраженности вегетативной дисфункции по результатам стандартных ЭКГ-тестов и кардиоинтервалографии пациенты были распределены на три группы: без вегетативных нарушений, с начальной вегетативной дисфункцией и с тяжелой автономной нейропатией. Установлено, что тяжесть кардиоваскулярной автономной нейропатии зависела от уровня инсулина, степени инсулинорезистентности (повышение индекса HOMA-IR и высокий уровень ФНО-α) и дисфункции эндотелия. Полученные данные свидетельствуют, что гипергликемия, гиперинсулинемия, инсулинорезистентность и эндотелиальная дисфункция приводят к развитию вегетативных нарушений, преимущественно с повышением симпатической активности, что подтверждает роль инсулино-резистентности в развитии поражения нервной системы у больных сахарным диабетом 2-го типа.
Сахарный диабет 2-го типа, гиперинсулинемия, инсулинорезистентность, дисфункция эндотелия, диабетическая автономная нейропатия
Короткий адрес: https://sciup.org/14918989
IDR: 14918989
Текст научной статьи Роль инсулинорезистентности в развитии кардиоваскулярной формы диабетической автономной нейропатии у больных сахарным диабетом 2-го типа
Инсулинорезистентность является одним из основных звеньев в патогенезе сахарного диабета (СД) 2-го типа и играет роль в формировании сердечнососудистых осложнений при диабете, которые приводят к высокой инвалидизации и смертности этих больных. Одним из наиболее распространенных и рано возникающих осложнений СД является диабетическая нейропатия.
Диабетическая автономная нейропатия (ДАН) рассматривается как поражение вегетативной нервной системы при СД. Данные о распространенности этого осложнения варьируют от 7 до 100% в зависимости от способов диагностики и группы обследованных больных [2]. Диабетическая автономная нейропатия увеличивает риск развития сердечных аритмий и внезапной смерти, значительно снижает качество жизни больных, отягощает течение других сосудистых осложнений СД [1, 12]. Наиболее прогностически неблагоприятной и клинически значимой формой автономной нейропатии является кардиоваскулярная. Даже доклиническая стадия кардиоваскулярной формы автономной нейропатии ухудшает прогноз жизни, увеличивает риск внезапной смерти [13]. Смертность при кардиоваскулярной форме ДАН достигает 50%, а наличие вегетативной недостаточности в клинической картине диабета является признаком плохого прогноза [10].
В патогенезе нейропатии участвуют механизмы, связанные не только с гипергликемией, но и с поражением микрососудов. Эти изменения ведут к снижению эндоневрального кровотока, хроническому замедлению проведения возбуждения по нерву, нарушению аксонального транспорта и структурному повреждению нервов. Повышение тонуса симпатической нервной системы при СД 2-го типа связывают и с воздействием гиперинсулинемии и инсулино-резистентности за счет увеличения поглощения и обмена глюкозы в инсулиночувствительных клетках вентромедиального гипоталамуса и растормаживания симпатических центров ствола головного мозга [4, 9]. В последнее время в литературе обсуждается роль инсулинорезистнтности и гиперинсулинемии в формировании микрососудистых осложнений сахарного диабета.
Цель исследования: изучить взаимосвязь инсу-линорезистентности по уровню инсулина, ФНО-а и индекса инсулинорезистентности НОМА-IR с дисфункцией эндотелия и степенью вегетативных нарушений у больных сахарным диабетом 2-го типа с кардиоваскулярной формой диабетической автономной нейропатии.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Обследование проводили на базе Областного диабетологического центра ОГУЗ Государственной Новосибирской областной клинической больницы (главный врач С.С. Павленко). В исследование было включено 87 больных СД 2-го типа в возрасте от 45 до 65 лет, средний возраст – 53,6±5,0 лет, из них 30 мужчин и 57 женщин.
Критерии исключения из исследования: возраст пациента до 45 лет и старше 65 лет; наличие у пациента хронической почечной и печеночной недостаточности, тяжелой сердечной недостаточности, гипотиреоза, обострение сопутствующих хронических заболеваний, гнойных осложнений, злоупотребление алкоголем.
Все пациенты прошли полное клинико-лабораторное обследование с исследованием показателей углеводного и липидного обменов, уровня протеинурии, определением С-пептида, инсулина и расчетом индекса инсулинорезистентности в гомеостатической модели HOMA: (HOMA IR, ед) = тощаковый инсулин х тощаковая глюкоза)/22,5 (M. Emoto, 1999; Y. Nishizawa, 1999). Для диагностики вегетативных нарушений выполнены рефлекторные сердечнососудистые ЭКГ-тесты (Ewing D.J. et. al., 1985). При сомнительных результатах рефлекторных ЭКГ-тестов, с целью подтверждения диабетической автономной нейропатии проводилась кардиоинтервало-графия по методике Р.М. Баевского (1984).
Для оценки дисфункции эндотелия было проведено количественное определение фактора Виллебранда иммуноферментным методом, наборами Technoclone vWF (von Willebrand Factor): Ag ELISA – Stago (Франция). Уровень ФНО-а определяли иммуно-ферментным методом на анализаторе BIORAD model 340, наборами ФНО-а - ИФА-БЕСТ (Россия).
Полученные данные были подвергнуты статистической обработке на компьютере с применением пакетов прикладных программ «Биостат» и «SPSS 13.0». Данные для образовавшихся групп проверялись на нормальность распределения с помощью теста Колмогорова-Смирнова. В связи с непротиворечивостью данных нормальному распределению применялись методы параметрической статистики. Все 13
данные приведены в виде средних арифметических и их стандартного отклонения (М±SD). Сравнение средних групповых величин по количественным признакам приводилось с помощью t-критерия Стьюдента, по качественным признакам – по тесту χ2 (С. Гланц, 1998). Статистическую значимость определяли с помощью двухстороннего сравнения, статистически значимыми считали показатели при р<0,05. Корреляционный анализ проводился по Пирсону, коэффициенты корреляции считали статистически значимыми при уровнях значимости р<0,05.
В зависимости от выраженности вегетативной дисфункции пациенты были распределены на три группы. В первую группу вошел 21 пациент без вегетативных нарушений (ДАН 0), средний возраст составил 52,3±4,3 лет. Вторую группу составили 18 больных с начальной вегетативной дисфункцией (ДАН 1), средний возраст – 55,1±4,6 лет. Третья группа состояла из 48 пациентов с грубыми вегетативными нарушениями (ДАН 2), средний возраст – 53,7±5,7 лет.
Краткая клинико-лабораторная характеристика обследованных групп больных представлена в табл. 1.
Таблица 1
Клинико-лабораторная характеристика больных сахарным диабетом 2-го типа при различной степени выраженности вегетативной дисфункции
Показатель |
ДАН 0 n=21 |
ДАН 1 n=18 |
ДАН 2 n=48 |
Возраст, годы |
52,3±4,3 |
55,1±4,6 |
53,7±5,7 |
Индекс массы тела, кг/м2 |
31,6±7,9 |
31,9±5,6 |
31,9±5,4 |
Длительность СД, годы |
5,6±4,1 |
6,7±5,2 |
9,7±8,4* |
Длительность АГ, годы |
8,9±7,9 |
10,6±7,7 |
9,5±7,1 |
Гликемия натощак, ммоль/л |
7,6±2,4 |
7,5±2,1 |
8,1±2,3 |
Постпрандиаль-ная гликемия, ммоль/л |
9,5±2,4 |
9,7±2,6 |
10,7±2,2* |
Гликозилированный гемоглобин, % |
9,0±2,9 |
9,5±2,2 |
10,0±1,6 |
Протеинурия, г/сут |
0,14±0,13 |
0,19±0,18 |
0,34±0,33* |
Примечание: * – статистически значимые отличия с группой ДАН 0, р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖЕНИЕ
В результате проведенного исследования было выявлено, что у больных СД 2-го типа на развитие кардиоваскулярной формы диабетической автономной нейропатии влияет длительность диабета. У больных СД без ДАН она составила 5,6±4,1 лет, при раз-14
витии начальных вегетативных нарушений продолжительность диабета имела тенденцию к увеличению до 6,7±5,2 лет и была статистически значимо выше при формировании явной вегетативной дисфункции 9,7±8,4 лет (р=0,038); табл. 1. Результаты рефлекторных ЭКГ-тестов статистически значимо коррелировали с продолжительностью диабета: коэффициентом Вальсальвы (r=0,213, р=0,024) и дыхательным коэффициентом (r=0,226, р=0,030).
Во многих исследованиях установлено, что частота поражения нервной системы при сахарном диабете также зависит от степени компенсации углеводного обмена [11]. В нашем исследовании выявлен статистически значимо более высокий уровень пост-прандиальной гликемии у больных СД 2-го типа с явной вегетативной дисфункцией 10,7±2,2 ммоль/л по сравнению с пациентами без ДАН – 9,5±2,4 ммоль/л (р=0,047). Средний уровень гликемии натощак у больных без ДАН – 7,6±2,4 ммоль/л и с начальными вегетативными нарушениями – 7,5±2,1 ммоль/л практически не отличался, при развитии грубых вегетативных нарушениях имел тенденцию к повышению до 8,1±2,3 ммоль/л. Аналогичные результаты были получены при анализе HbA1c (табл. 1).
Повышение тонуса симпатической нервной системы при СД 2-го типа связывают с воздействием гиперинсулинемии и инсулинорезистентности [9]. Уровень инсулина и индекс HOMA-IR были повышены во всех группах обследованных больных СД 2-го типа, однако при прогрессировании вегетативных нарушений было зарегистрировано статистически значимое увеличение средней концентрации инсулина с 19,8±2,7 мМе/мл в группе (ДАН 0) до 31,3±16,2 мМе/мл в группе (ДАН 1); р=0,003 и 42,6±28,9 мМе/мл при грубых вегетативных нарушениях (р<0,001), показатель индекса HOMA-IR также изменялся в зависимости от степени тяжести вегетативных нарушений: с 8,3±4,1 в группе ДАН 0 до 17,6±14,4 в группе ДАН 2, р=0,005 (табл. 2).
Подобное влияние инсулинорезистентности и гиперинсулинемии на развитие вегетативной дис-
Таблица 2
Показатели инсулинорезистентности у больных сахарным диабетом 2-го типа при различной степени выраженности вегетативной дисфункции
Показатель |
ДАН 0 n=21 |
ДАН 1 n=18 |
ДАН 2 n=48 |
Инсулин, мМе/мл |
19,8±2,7 |
31,3±16,2* |
42,6±28,9* |
Индекс HOMA-IR, ед. |
8,3±4,1 |
11,7±8,1 |
17,6±14,4* |
ФНО-α, пг/мл |
29,8±9,5 |
44,1±10,3* |
47,1±10,8* |
Примечание: * – статистически значимые отличия с группой ДАН 0, р<0,05.
функции было показано и в работах Esler M. с соавт. (2001) у больных с ожирением и метаболическим синдромом. Было отмечено, что степень выраженности вегетативной дисфункции коррелирует со степенью инсулинорезистентности [7].
Одним из маркеров инсулинорезистентности является ФНО-α, который синтезируется адипоцитами [8]. Его антиинсулиновое действие является следствием влияния на снижение экспрессии ГЛЮТ-4 и ингибирование тирозинкиназы рецепторов к инсулину в клетках и тканях-мишенях [3].
Средняя концентрация ФНО-α была статистически значимо выше у больных СД 2-го типа с кардиоваскулярной формой диабетической автономной нейропатии по сравнению с больными без ДАН (47,1±10,8 пг/мл и 29,8±9,5 пг/мл соответственно, р<0,001); табл. 2.
Корреляционный анализ выявил статистически значимую взаимосвязь между уровнем ФНО-α и стандартным вегетативным ЭКГ-тестом: пробой Вальсальвы (r=-0,231, р=0,009).
Таким образом, на формирование диабетической автономной нейропатии влияют длительность диабета и степень компенсации углеводного обмена, ин-сулинорезистентность и гиперинсулинемия, повышение уровня ФНО-α.
Многочисленными исследованиями показано, что гипергликемия, инсулинорезистентность и гиперин-сулинемия у больных СД 2-го типа приводит к развитию дисфункции эндотелия [6]. Одним из маркеров дисфункции эндотелия является фактор Виллебранда, который впервые был использован в этом качестве В. Boneu и соавторами [5]. В нашем исследовании средний уровень фактора Виллебранда у больных СД 2-го типа при развитии явных вегетативных нарушений составил 121,0±12,5% и был статистически значимо выше по сравнению с пациентами без диабетической автономной нейропатии – 113,2±15,4% (р=0,030); табл. 3.
Таблица 3
Уровень фактора Виллебранда у больных сахарным диабетом 2-го типа с различной степенью вегетативных нарушений
Показатель |
ДАН 0 n=21 |
ДАН 1 n=18 |
ДАН 2 n=48 |
Фактор Виллебранда, % |
113,2±15,4 |
118,3±17,5 |
121,0±12,5* |
Примечание: * – статистически значимые отличия с группой ДАН 0, р<0,05.
При проведении корреляционного анализа отмечены взаимосвязи содержания фактора Виллебранда с уровнем гликемии натощак (r=0,287, р=0,013), постпрандиальной гликемией (r=0,249, р=0,032) и инсулином сыворотки крови (r=0,243, р=0,044).
Таким образом, дисфункция эндотелия, развивающаяся под воздействием различных факторов (в том числе гипергликемии, гиперинсулинемии) более выражена у больных сахарным диабетом 2-го типа с явными вегетативными нарушениями.
Полученные данные свидетельствуют, что гипергликемия, гиперинсулинемия и инсулинорезистент-ность (повышение индекса HOMA-IR и высокий уровень ФНО-α) и эндотелиальная дисфункция приводят к развитию вегетативных нарушений, преимущественно с повышением симпатической активности. Тяжесть поражения автономной нервной системы зависит не только от длительности сахарного диабета, но и от выраженности нарушений показателей инсулинорезистентности, что подтверждает роль инсулинорезистентности в развитии поражения нервной системы.
ВЫВОДЫ
-
1. Формирование диабетической автономной нейропатии у больных сахарным диабетом 2-го типа связано с длительностью диабета и степенью компенсации углеводного обмена.
-
2. Тяжесть кардиоваскулярной автономной нейропатии зависит от уровня инсулина, степени инсули-норезистентности (повышение индекса HOMA-IR и высокий уровень ФНО-α) и дисфункции эндотелия.
Список литературы Роль инсулинорезистентности в развитии кардиоваскулярной формы диабетической автономной нейропатии у больных сахарным диабетом 2-го типа
- Бондарь И.А., Демин А.А., Королева Е.А. Диабетическая автономная нейропатия. Новосибирск: изд-во НГТУ. -2006. -С. 164.
- Верткин А.Л., Ткачева О.Н., Новикова И.М. Безболевая ишемия и диабетическая автономная нейропатия//Рус. Мед. журнал. -2005. -Т. 13. № 5. -С. 1036-1038.
- Клебанова Ф.М., Балаболкин М.И., Креминская В.М. Значение жировой ткани и ее гормонов в механизмах инсулиновой резистентности и развитии сахарного диабета 2-го типа//Клин. Мед. -2007. -№ 7. -С. 20-27.
- Аnderson E.A., Balon T.W. Hoffman R.P. et al. Insulin increases sympathetic activity but not blood pressure in borderline hypertensive humans.//Hypertension. -1992. -Vol. 19. -P. 321-327.
- Boneu B., Abbal M., Plante J., et al. Bierme R. Factor VIII complex and endothelial damage//Lancet. -1975. -Vol. 30. -P. 325-333.
- Cersosimo E., DeFronzo R.A. Insulin resistance and endothelial dysfunction: the road map to cardiovascular diseases.//Diabetes Metab Res Rev. -2006. -Vol. 22. -P. 423-436.
- Esler M. Magdalena R., Wiesner G et al.//Am J Hipertens. -2001. -Vol. 14 -P. 304-309.
- Festa A., DAgostino R. Jr, Howard G., et al. Chronic subclinical inflammation as part of the insulin resistance syndrome: the Insulin Resistance Atherosclerosis Study (IRAS).//Circulation -2000. -Vol. 102. -P. 42-47.
- Hausberg M., Hoffman R.P., Somers V.K., et al. Сontrasting autonomic and hemodinamic effects of insulin in healthy elderly versus young subjects.//Hypertension. -1997. Vol. 29. -P. 700-705.
- Кatz S.D., Rao R., Berman J. et al. A simple bedside test of 1-minute heart rate variability during deep breathing as a prognostic index after myocardial infarction//Circulation. -1994. -Vol. 90. -P. 12-16.
- Кemple P. Neuropathies. Pathomechanism, clinical presentation, diagnosis, therapy. Springe. -2002. -Р. 208.
- Tesfaye S., Chaturvedi N., Eaton S.E. et al. EURODIA B Prospectivе Complications Study Grоup. Vascular risk factors and diabetic neuropathy.//N Engl J Med. -2005. -Vol. 352. -№. 4. -P. 341-350.
- Vinik Aaron I., et al., Diabetic Autonomic Neuropathy.//Diabetes Care. -2003. -Vol. 26. -P. 1553-1579.