Сахарный диабет: возможности фармакотерапии с использованием средств растительного происхождения

Поиск новых эффективных способов лечения сахарного диабета (СД) является одной из важнейших проблем мировой медицины и здравоохранения [15]. Распространенность данного заболевания связана с воздействием внешней среды, популяционными особенностями, концентрацией факторов риска (избыточная масса тела, артериальная гипертония, распространенность сердечно-сосудистых заболеваний, гиперлипидемия и др.). Экспериментальные и клинические исследования выявили четкие различия в распространенности двух основных типов СД – инсулинозависимого (ИЗСД), или СД 1-го типа, и инсулинонезависимого (ИНСД), или СД 2-го типа [8].

Патогенез сахарного диабета 1-го типа – сложный многоэтапный процесс, на сегодняшний день его считают классическим аутоиммунным заболеванием, в основе которого лежат генетические факторы и факторы внешней среды [21]. Механизм деструкции β-клеток можно представить как последовательность взаимодействий значительного количества внешних факторов (вирусов и др.), которые у лиц, предрасположенных к сахарному диабету (генетические нарушения генов системы HLA, генов Fas и FasL и других генов), вызывают активацию иммунокомпетентных клеток, повышение образования различных цитокинов (ИЛ-1β, α-фактор некроза опухолей и др.), простагландинов, оксида азота, совокупное действие которых приводит к деструкции, уменьшению количества β-клеток и развитию аутоиммунного диабета [16]. Основную роль в механизмах деструкции данных клеток поджелудочной железы отводят оксиду азота (NO), образуемому в результате превращений L-аргинина в L-цитруллин под действием NO-синтазы [42].

Оксид азота является одним из важнейших биологических регуляторов. Он вызывает релаксацию сосудов, модулирует передачу нервных сигналов и ответственен, как и кислородные свободные радикалы, за токсичность фагоцитов. Образующийся в результате быстрой реакции NO с супероксиданионом пероксинитрит является потенциально токсичным соединением, вызывающим повреждения сосудов и клеточных структур [4].

Ключевую роль в развитии сахарного диабета наряду с генетическими и метаболическими факторами играет окислительный стресс, инициирующий образование свободных радикалов, которые, в свою очередь, запускают процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) цитоплазматических мембран. При этом наблюдается аутоокисление глюкозы, неферментативное гликирование белков с образованием конечных продуктов данного процесса, усиление НАДФ-оксидазной активности, интенсивности сорбитолового пути, недостаточности ряда антиоксидантных ферментов и неферментных ловушек свободных радикалов [54, 58].

В патогенезе сахарного диабета важная роль принадлежит активации процессов свободнорадикального окисления (СРО), в частности, дисбалансу прооксидантов и антиокислителей, приводящему к избытку свободных радикалов и накоплению высокотоксичных продуктов [4, 39]. СРО является неотъемлемой частью многих жизненно важных процессов, протекающих в организме на всех уровнях [24]. При резком возрастании количества свободных радикалов или снижении активности антиоксидантной системы может наступить так называемый «окислительный стресс».

Окислительный стресс (ОС) – состояние, характеризующееся повышенным образованием свободных радикалов, которые являются высокореактивными нестабильными химическими соединениями, повреждающими сосудистую стенку с последующим развитием микро- и макроангиопатий. Митохондриальный аппарат клетки является одним из важных генераторов свободных радикалов [5]. Свободные радикалы повреждают липидные и белковые компоненты клеток, способствуют образованию и накоплению высокотоксичных перекисных соединений, усиливающих процессы дестабилизации клеточных мембран и субклеточных структур. Причем одним из факторов, способствующих избыточной генерации свободных радикалов, является повышенный уровень глюкозы [45]. Островки Лангерганса характеризуются низким содержанием антиоксидантных ферментов, поэтому легко подвергаются воздействию кислородных радикалов [20]. ОС различной степени выраженности сопровождает дефицит инсулина или инсулинрезистентность, являющиеся одними из обязательных компонентов патогенеза сосудистых осложнений сахарного диабета [24].

Выявлено, что синтез инсулина в β-клетках островков ингибируется активными формами кислорода (АФК). Диабетогенные факторы (вирусы, химические вещества, интерлейкины) вызывают повреждение β-клеток посредством запуска свободно-радикальных реакций, в дальнейшем происходит цитолиз этих клеток под влиянием Т-лимфоцитов и аутоантител. Избыточное количество свободных радикалов кислорода выделяется активированными макрофагами и поврежденными β-клетками, последние необычайно чувствительны к токсическому действию свободных радикалов. Следовательно, процессы ПОЛ оказываются наиболее выраженными в клетках островков Лангерганса [4, 9]. Таким образом, можно утверждать, что локальным проявлением окислительного стресса в области поджелудочной железы является повреждение β-клеток и снижение синтеза инсулина [17].

Увеличение количества свободных радикалов происходит также и вследствие гликирования белков с образованием конечных продуктов, которым отводится решающая роль в стремительном развитии невропатии и вторичных повреждений при диабете. Наиболее известным гликированным белком является гемоглобин HbА1с (соединение гемоглобина с глюкозой, которое образуется в результате неферментативной химической реакции гемоглобина А, содержащегося в эритроцитах, с глюкозой крови) [12, 18]; его используют при сахарном диабете для оценки степени компенсации [63]. Аналогичным образом поражаются и белки базальной мембраны, изменение которых также приводит к развитию микроангиопатии в почках, сетчатке и периферических нервах. Скорость гликозилирования и количество гликозилированных белков зависят от величины и длительности гипергликемии. У больных сахарным диабетом, в условиях повышенной концентрации глюкозы в крови, содержание одного из гликозилированных гемоглобинов – НbА1с – в течение двух-трех недель увеличивается в 2-3 раза [4].

К основным патофизиологическим механизмам развития СД 2-го типа относят инсулинорезистент-ность (ИР) и дисфункцию β-клеток поджелудочной железы [37]. На фоне ИР углеводный обмен в течение 5-10 лет остается нормальным за счет избыточной продукции инсулина. По мере нарастания ИР данные клетки перестают справляться с увеличившейся нагрузкой глюкозы, что приводит к постепенному истощению секреторной способности этих клеток и развитию сахарного диабета. В этих условиях в печени снижается скорость трансформации глюкозы (образующейся в процессе глюконеогенеза) в гликоген. Развивающаяся гипергликемия еще в большей степени усиливает ИР периферических тканей и подавляет секреторную функцию β-клеток. Этот механизм получил название глюкозотоксичности [35]. Таким образом, ИР приводит к гипергликемии, сопровождающейся окислительным стрессом и повышением уровня свободных радикалов, которые ускоряют апоптоз [21, 23].

Сахарный диабет 2-го типа характеризуется наличием двух фундаментальных дефектов – ИР и нарушения функции β-клеток поджелудочной железы. Известно, что регуляция гомеостаза глюкозы зависит от механизма обратной связи в системе печень – периферические ткани – β-клетка поджелудочной железы. В норме эти клетки быстро адаптируются к снижению чувствительности к инсулину на уровне печени и периферических тканей, повышая секрецию инсулина и предотвращая развитие гипергликемии натощак. При сахарном диабете 2-го типа гипергликемия натощак развивается в случаях недостаточной функции данных клеток в плане производства и секреции инсулина, необходимого для преодоления ИР. Вне всякого сомнения, эти факторы тесно связаны друг с другом [1, 55]. В настоящее время не вызывает сомнения и то, что ожирение является ведущим этиологическим фактором в патогенезе сахарного диабета 2-го типа. По мнению авторов (M.C. Vantyghem, M. Balduyck), от 80 до 90% больных сахарным диабетом данного типа страдают ожирением, которое еще больше увеличивает инсулиноре-зистентность [67]. Таким образом, гормоны жировой ткани оказывают как прямое, так и опосредованное влияние на патогенез СД 2-го типа и сосудистые осложнения [23, 60].

Абсолютная или относительная инсулиновая недостаточность и ИР способствуют нарушению всех видов обмена веществ, формированию ангиопатий, нейропатий и развитию патологических изменений внутренних органов и тканей, в том числе пищеварительной системы [40]. Поражения сосудов мелкого калибра носят название микроангиопатий, к ним относятся диабетические нефропатия (патология сосудов почек) и ретинопатия (патология сосудов сетчатки). Макроангиопатии – поражения крупных магистральных сосудов при СД – сопровождают развитие таких осложнений, как ИБС, цереброваскулярные заболевания, периферические ангиопатии [50]. В настоящее время диабетическая нефропатия является наиболее грозным осложнением сахарного диабета и занимает лидирующие позиции в структуре контингента взрослых больных, нуждающихся в гемо- и перитонеальном диализе [44, 51]. Выделяют несколько факторов, имеющих значение в формировании диабетической нефропатии, важнейшие из них: метаболические (гипергликемия, гиперлипидемия, гиперурикемия) [56], гемодинамические (внутриклубочковая гипертензия, системная гипертония), гормональные (гиперинсулинемия, активация локальнопочечной ренин-ангиотензиновой системы), клеточные (цитокины, факторы роста и др.) [27, 59, 61].

Основная причина развития диабетической нейропатии – действие хронически повышенного уровня глюкозы в крови на нервные клетки, особенно на аксоны периферических нейронов [22]. Данные обстоятельства обусловливают важный патогенетический вклад диабетической нейропатии в развитие синдрома диабетической стопы [11]. Синдром диабетической стопы (СДС) представлен, главным образом, гнойно-деструктивными поражениями нижних конечностей. Основными патогенетическими факторами, приводящими к поражению стоп при сахарном диабете, являются периферическая нейропатия и поражение магистральных артерий нижних конечностей, на фоне которых развивается инфекция [22]. Ключевую роль в развитии диабетической ретинопатии играет хроническая гипергликемия и связанные с ней биохимические нарушения: увеличение образования сорбитола, неферментативное гликозилирование структурных белков капилляров сетчатки, повышение активности окислительного стресса и др. Компенсация углеводного обмена позволяет снизить частоту развития диабетической ретинопатии и избежать потери зрения [46, 53].

Одной из важных задач, которую необходимо решить для достижения цели оптимизации режимов фармакотерапии СД и его осложнений, – выбор клинически обоснованных и экономичных схем лечения, которые в то же время должны соответствовать рекомендованным стандартам и обеспечивать возможность осуществления адекватного гликемического контроля [48, 66]. Современные противодиабе-тические средства должны уменьшать явления инсулинорезистентности, снижать скорость прогрессирования атеросклероза, бороться с оксидативным стрессом, снижать прогрессирование диабетических осложнений и летальность [10, 14]. Для достижения целевых параметров гликемии как основной меры профилактики сосудистых осложнений больные СД 1-го типа нуждаются в пожизненном введении инсулина в режиме, позволяющем нивелировать гликемию как натощак, так и после еды. Для этого созданы оптимальные схемы инсулинотерапии, которые обязательно включают инсулин короткого действия (с основным приемом пищи) и инсулин средней продолжительности или длительного действия в качестве базального [52, 65].

В настоящее время для проведения медикаментозной терапии больных сахарным диабетом 2-го типа применяются пероральные сахароснижающие препараты следующих групп: лекарственные средства, влияющие на снижение абсорбции углеводов в желудочно-кишечном тракте (гуарем, акарбоза, меглитол и др.) [62]; бигуаниды (метформин и др.); секретогены инсулина, производные сульфанил-мочевины (глибенкламид, глипизид, гликлазид, гликвидон, глимепирид); производные аминокислот: меглитиниды или глиниды (репаглинид, натеглинид); тиазолидиндионы (пиоглитазон, росиглитазон); ингибиторы α-глюкозидазы (акарбоза) [64]. Таким образом, сахароснижающие пероральные препараты, применяемые в настоящее время в клинической практике, представлены несколькими группами и отличаются друг от друга не только механизмом действия, но и наличием побочных эффектов, что необходимо учитывать при выборе того или иного препарата для проведения терапии [2, 7].

Одним из обязательных компонентов комплексной терапии сахарного диабета и его сосудистых осложнений является применение антиоксидантной терапии, которую по праву можно отнести к патогенетической, так как роль участия свободных радикалов кислорода в патогенезе сахарного диабета и его осложнений в настоящее время не вызывает сомнений. Актуальным является изучение влияния антиоксидантов природного происхождения (флавоноидов и др.) на процессы ПОЛ и течение микроангиопатии у больных СД 2-го типа [6].

Флавоноиды и их производные представляют собой гетероциклические соединения. Они обладают способностью уменьшать проницаемость и ломкость стенок кровеносных сосудов благодаря антиоксидантному и мембраностабилизирующему действию, а также определяют спазмолитическое, противовоспалительное и диуретическое влияние препаратов, содержащих эти вещества [33]. Полифенольные соединения фитопрепаратов, взаимодействуя со свободными радикалами, резко замедляют процесс липопереокисления в организме в результате образования малоактивных фенольных радикалов, а также ввиду ускорения утилизации преокисленных липидов. Лекарственные средства антиоксидантной группы вследствие ингибирующего влияния на ПОЛ стабилизируют структуру клеточных мембран, нормализуя их проницаемость, улучшая микроциркуляцию, ускоряя утилизацию токсичных переокис-ленных продуктов; интегральным результатом является предотвращение грубой деструкции органа и стимуляция в нем регенераторных процессов [36]. Использование биофлавоноидов черезвычайно перспективно, поскольку они, являясь естественными антиоксидантами, легко и органично вступают в метаболические процессы в организме и практически не дают побочных эффектов, присущих синтетическим препаратам. Лекарственные растения широко используются в медицине, однако как антиоксиданты они изучены недостаточно [13, 30].

Возникновение и развитие сахарного диабета влекут за собой патологические изменения во всех физиологических системах. Одним из возможных путей повышения эффективности лечения является оптимизация жизнедеятельности организма путем коррекции его функций. Принцип непрерывного лечения предполагает чередование специфических и вспомогательных методов, в частности, использование средств растительного происхождения [19]. Растения вырабатывают большое количество различных сложных химических соединений, не образующихся в организме человека; при этом некоторые из них обладают благоприятным биологическим действием на него. Кроме основных действующих химических соединений растения содержат так называемые сопутствующие вещества, которые усиливают или ослабляют действие основных, что определяет одно из основных отличий природных и синтетических лекарственных средств. Использование фитопрепаратов позволяет смягчить побочное действие химиотерапии и воздействовать на все стороны патогенетического процесса, не вызывая развития побочных эффектов [32]. Помимо стандартных препаратов, используемых для лечения сахарного диабета, в настоящее время в медицинской практике применяется большое количество лекарственных растений, оказывающих сахароснижающий и антиоксидантный эффект. Одним из таких растений является черника обыкновенная из семейства брусничных. В плодах черники содержатся дубильные вещества, миртиллин, являющийся смесью монометиловых эфиров хлоридов дельфинидина и маль-видина, витамины С, В, каротин. Неомиртиллин, присутствующий в листьях растения, значительно понижает содержание сахара в крови при экспериментальном диабете [47]. В последнее время это находит применение в лечении сахарного диабета [43]. Плоды черники улучшают остроту зрения [31], а ее побеги входят в состав противодиабетического сбора «Арфазетин» [26].

Фасоль обыкновенная – однолетнее растение, встречающееся повсеместно. В створках плодов фасоли обнаружены флавоноиды, аминокислоты, β-каротин, витамины Е, В, С [26]. Экспериментально установлено, что водный отвар и экстракты шелухи бобов фасоли снижают уровень сахара в крови на 30-40% и увеличивают диурез. Фасоль усиливает секрецию желудочного сока и работу поджелудочной железы, стимулирует выработку инсулина поджелудочной железой [34]. Это делает вполне обоснованным применение фасоли при СД, а также в качестве мочегонного и почечного средства [47].

Выявлено, что листья крапивы содержат витамин К, гликозид уртицин, муравьиную кислоту, дубильные и белковые вещества, витамины С и В2, микроэлементы, флавоноиды, хлорофилл, каротиноиды и др. [28]. Хлорофилл, выделенный из листьев крапивы, обладает стимулирующим и тонизирующим действием, усиливает обмен веществ в организме, повышает тонус сердечно-сосудистой системы, дыхательного центра, кишечника, матки, способствует грануляции и эпителизации пораженных тканей. В народной медицине листья крапивы двудомной применяются при СД, а также как кровоостанавливающее, мочегонное, противолихорадочное, ранозаживляющее средство [47].

Экстракт курильского чая кустарникового при его курсовом применении оказывает антидиабетическое действие, которое характеризуется снижением уровня глюкозы и липидов в крови, протекторным действием в отношении поджелудочной железы и функциональной деятельности печени и почек [3]. Данное растение содержит флавоноиды, витамин С, каротин, дубильные вещества и др. Экспериментально установлено, что препараты из пятилистника оказывают терапевтическое влияние на течение экспериментального диабета у животных, что выражается в уменьшении степени повреждения островков Лангерганса в поджелудочной железе, ускорении снижения уровня глюкозы в крови и повышении устойчивости к токсическому действию аллоксана. Отмечено, что спиртовые извлечения курильского чая более эффективны, чем отвар [32].

Одуванчик относится к инсулиноносным растениям, он усиливает деятельность поджелудочной железы и повышает выделение инсулина, улучшает пищеварение и обмен веществ [38]. В корнях одуванчика содержатся тритерпеновые соединения, стерины, а также до 24% инулина [29]. Для медицинских целей обычно заготавливают корни одуванчика лекарственного, реже корни вместе с надземной частью растения.

Анализ представленных в литературе данных позволяет рекомендовать вышеперечисленные лекарственные растения в качестве средств лечения сахарного диабета легкой и средней тяжести как самостоятельно, так и в сочетании с другими сахароснижающими средствами, нормализацией образа жизни.

Существующий в традиционных медицинских системах Востока способ лечения болезней предполагает использование многокомпонентных лекарственных средств [57]. Многокомпонентность, сочетающая симптоматические и патогенетические средства, характерна для тибетской медицины, в которой лекарственные препараты включают в среднем от 3 до 25 ингредиентов. Заболевание рассматривается как болезнь всего организма, и действие лечебного средства направляется на улучшение обменных процессов, повышение защитных функций и неспецифической сопротивляемости организма [49]. На первом этапе подбираются растения, которые оказывают положительное действие на общие симптомы и причину заболевания. Далее выявляются сопряженные системы организма, которые могут быть вовлечены в патологический процесс, и подбираются компоненты, способные в этом случае оказать лечебное действие. Высокая фармакотерапевтическая эффективность многокомпонентных растительных средств обусловлена гармоничным сочетанием и взаимодействием биологически активных веществ, содержащихся в используемых растениях. Благодаря поступлению целого комплекса биологически активных веществ в их природном соотношении обеспечивается оптимум выбора для периферической рецепции в деятельности функциональных систем организма. В многокомпонентном лекарственном средстве наблюдается взаимное усиление полезных фармакологических свойств каждого входящего ингредиента, их соответствие поливалентности патогенеза заболевания, воздействие на организм больного в целом как корригирующей системы [33, 41].