Функціональний стан тромбоцитів і порушення мікроциркуляції сітківки у пацієнтів, хворих на цукровий діабет 2-го типу

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФПДО Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького МОЗ України

Функціональний стан тромбоцитів і порушення мікроциркуляції сітківки у пацієнтів, хворих на цукровий діабет 2-го типу

А.С. Гудзь

М. Л. Максимців

Мета дослідження - вивчити фактори ризику порушення мікроциркуляції сітківки у пацієнтів, хворих на цукровий діабет 2-го типу. Дослідження включало 38 хворих (38 очей) на ЦД 2-го типу без клінічно видимих змін на очному дні. Офтальмологічне обстеження проводилось до початку лікування і включало дослідження максимальної гостроти зору з оптичною корекцією, тонометрію, гоніоскопію, біомікроскопію, офтальмоскопію, оптичну когерентну томографію. Тромбоцити (Тц) виділяли шляхом центрифугування з периферичної крові пацієнтів. Для активації Тц використовували субпорогові концентрації агоністів, які в кон - трольній групі викликали агрегацію Тц (АТц) не більше 10 %. Оцінку АТц проводили спектрофотометричним методом на аналізаторі Chrono - Log (США). Результати дослідження показали, що на фоні стабільного рівня колагену наявна сенситивність а2-адренорецепторів забезпечує зростання проагрегантного стану Тц при підвищенні концентрації катехоламінів в інкубаційній суміші. Аналогічне зростання реактивності Тц реєструвалося на фоні стабільного рівня адреналіну при підвищенні концентрації колагену. Послідовне введення в суспензію Тц адреналіну і ФАТ в субпорогових концентраціях супроводжувалося зростанням АТц, яке перевищувало ізольований ефект кожного із агоністів (р<0,001). Факт сумації ефектів двох агоністів підтверджує можливість сумісної дії адреналіну і колагену та/чи адреналіну і ФАТ в активації Тц при ЦД 2-го типу. Таким чином, активація симпато-адреналової системи, ендотеліальна дисфункція та запалення можуть бути факторами ризику зростання проагрегантного статусу і порушення мікроциркуляції сітківки ока у хворих на ЦД 2-го типу. Ключові слова: цукровий діабет 2-го типу, мікроциркуляція сітківки, функціональний стан тромбоцитів, діабетична ретинопатія.

мікроциркуляція око діабет

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ТРОМБОЦИТОВ И НАРУШЕНИЕ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ

СЕТЧАТКИ У ПАЦИЕНТОВ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2-го ТИПА

А. С. Гудзь, М. Л. Максимцив

Цель исследования - изучить факторы риска нарушения микроциркуляции сетчатки у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа. Исследование включало 38 больных (38 глаз) с СД 2-го типа без клинически видимых изменений на глазном дне. Офтальмологическое обследование проводилось до начала лечения и включало: исследование максимальной остроты зрения с оптической коррекцией, тонометрию, гониоскопию, биомикроскопию, офтальмоскопию, оптическую когерентную томографию. Тромбоциты (Тц) выделяли путем центрифугирования из периферической крови пациентов. Для активации Тц использовали субпороговые концентрации агонистов, которые в контрольной группе вызвали агрегацию, не превышающую 10 %. Оценку агрегации проводили спектрофотометрическим методом на агрегометре Chrono - Log (США). Результаты исследования по-

казали, что на фоне стабильного уровня коллагена сенситивность а2-адренорецепторов Тц обеспечивает рост проагрегантного состояния Тц при повышении концентрации катехоламинов в инкубационной смеси. Аналогичный рост реактивности Тц регистрировался на фоне стабильного уровня адреналина и повышения концентрации коллагена. Последовательное введение в суспензию Тц адреналина и фактора активации тромбоцитов (ФАТ) в субпороговых концентрациях сопровождалось усилением агрегации, которое превышало изолированный эффект каждого из агонистов (р <0,001). Факт суммирования эффектов двух агонистов подтверждает возможность совместного действия адреналина и коллагена и/или адреналина и ФАТ в активации Тц при СД 2-го типа. Таким образом, активация симпатоадреналовой системы, эндотелиальная дисфункция и воспаление могут быть факторами риска повышения проагрегантного статуса Тц и нарушения микроциркуляции сетчатки глаза у больных СД 2-го типа.

Ключевые слова: сахарный диабет 2-го типа, микроциркуляция сетчатки, функциональное состояние тромбоцитов, диабетическая ретинопатия.

RISK FACTORS OF DISTURBANCE OF RETINAL MICROCIRCULATION IN PATIENTS WITH TYPE

II DIABETES MELLITUS

A. S. Hudz, M. L. Maksimtsyv

Ophthalmology department of the faculty of postgraduate education of Lviv National Medical University

named after Danylo Halytskiy of the Ministry of Public Health of Ukraine

Lviv, Ukraine

The aim of the work was to study the risk factors for the disturbance of microcirculation of the retina in patients with type II diabetes mellitus. The study included 38 patients (38 eyes) with type II diabetes without clinically visible changes on the fundus. Ophthalmologic examination was performed before the beginning of treatment and included: best corrected visual acuity, tonometry, gonioscopy, biomicroscopy, ophthalmoscopy, optical coherence tomography. Platelets (Tc) were isolated by centrifugation from the peripheral blood of patients. To activate Tc, subthreshold concentrations of agonists were used, which in the control group caused aggregation not exceeding 10 %. Evaluation of aggregation was carried out by spectrophotometric method using the Chrono-Log Aggregator (USA). The results of the study showed that in case of a stable background collagen level, the sensitivity of a2-adrenoreceptors Tc provides an increase in the proaggregant state of Tc with an increase in the concentration of catecholamines in the incubation mixture. A similar increase in Tc reactivity was registered in case of a stable background level of adrenaline and an increase in the concentration of collagen. The sequential introduction of adrenaline and platelet activating factor (PAF) into the Tc suspension at subthreshold concentrations was accompanied by an increase in aggregation that exceeded the isolated effect of each agonist (p <0.001). The fact of the summation of the effects of the two agonists confirms the possibility of a joint action of adrenaline and collagen, and / or epinephrine and PAP in the activation of Tc for type II diabetes. Thus, activation of the sympathoadrenal system, endothelial dysfunction and inflammation may be risk factors for increasing the proaggregant status of Tc and disturbing the microcirculation of the retina in patients with type II diabetes.

Key words: diabetes mellitus type II, microcirculation of the retina,functional state of thrombocytes, diabetic retinopathy.

До сьогодні залишаються нез'ясованими причини порушення мікроциркуляції в органах за умов ЦД, що стримує розробку ефективних методів профілактики ускладнень цього захворювання. В літературі обговорюється роль катехоламінів, ендотеліальної дисфункції та запалення в патогенезі ЦД і розвитку діабетичної ретинопатії [6, 7]. Останнім часом наведені етіопатогенетичні фактори стали аналізуватися у зв'язку з можливим їх впливом на мікроциркуля- торне русло різних органів. Так, зростаючий інтерес до адреналіну обумовлений: по-перше, можливістю активації симпато-адреналової системи за умов стрес-реакції [4], що може періодично провокувати проагрегантний стан тромбоцитів (Тц). По-друге - наявністю взаємозв'язку між адреналіном і запаленням при ЦД [10]. Реалізація запалення супроводжується секрецією лейкоцитами фактора активації тромбоцитів (ФАТ) [1], що може стимулювати агрегацію Тц. За умов ендотеліальної дисфункції підвищується концентрація розчиненого колагену в крові та/чи експресія колагену базальної мембрани судин, що також може активувати тромбоцитарну ланку гемостазу [3]. Отже, (а) фактори патогенезу ЦД можуть викликати гіперреактивність Тц; (б) підвищення проагрегантно- го статусу Тц може бути однією з причин порушення мікроциркуляторного русла органа. В цьому контексті логічно припустити, що адреналін, колаген і ФАТ є факторами ризику порушень мікроциркуляції, в тому числі сітківки ока у хворих на ЦД.

Мета дослідження - встановити: чи є фактором ризику тромбогенезу зростання концентрації адреналіну і колагену у хворих на цукровий діабет 2-го типу без змін на очному дні.

Матеріали та методи. Дослідження (випадок-контроль) включало 38 хворих (38 очей) на ЦД 2-го типу без клінічно видимих змін на очному дні. Офтальмологічне обстеження проводилось до початку лікування і включало збір анамнезу, дослідження максимальної гостроти зору з оптичною корекцією, тонометрію, гоніоскопію, біомікроскопію, офтальмоскопію, оптичну когерентну томографію (Оріоуие ЯТУие, Оріоуие, США). Діагноз встановлювали згідно з градацією ви- раженості діабетичної ретинопатії (оцінювали за зміненою шкалою ЕТБЯ8): у всіх пацієнтів мала місце стадія ДР0 (відсутність видимих офтальмоскопічно діабетичних ушкоджень сітківки ока). Група контролю включала 10 здорових осіб, що проходили діагностичне обстеження і не мали клініко-лабораторних ознак цереброваскулярної та кардіальної патології.

Тромбоцити (Тц) виділяли шляхом центрифугування з цитратної периферичної крові пацієнтів і використовували для оцінки функціональної активності рецепторів. У зв'язку з необхідністю аналізу сумації ефектів двох агоністів та наявністю гіперреактивності Тц у хворих на ЦД 2-го типу, в дослідженні було використано субпорогові концентрації агоністів, при дії яких агрегація тромбоцитів (АТц) не перевищувала 10 %. Для адреналіну, колагену і ФАТ ЕС10 склала відповідно 0,5±0,07 мкМ, 0,3±0,05 мг/мл і 50,3±3,7 мкМ. Проведення додаткового дослідження підтвердило, що доза адреналіну 0,5 мкМ відтворює агрегацію Тц на рівні 10,1±0,3 %, доза колагену 0,3 мг/мл -10,2±0,5 % і доза ФАТ 50 мкМ - 10,5±0,8 %. В подальшому відповідні субпорогові концентрації агоністів використовувалися для дослідження Тц у хворих на ЦД. Оцінку АТц проводили спектрофотометричним методом на агрегометрі Chrono - Log (США). При проведенні аналізу використовували статистичний пакет Medstat. Точкова оцінка величин, що підлягали аналізу, проводилася шляхом розрахунку середнього арифметичного ознаки (M) та відповідної стандартної похибки (m). При аналізі міжгрупових розбіжностей у випадку двох груп застосовували критерій Стьюдента (у випадку нормального закону розподілу та кількісних характеристик), критерій Вілкоксона (у випадку відмінності закону розподілу від нормального та кількісних характеристик). У всіх випадках відмінність вважалася статистично значущою при рівні значущості р<0,05.

Результати та їх обговорення

В дослідженні in vitro на суспензії тромбоцитів моделювали індукцію агрегації Тц із урахуванням двох умов: (а) на фоні постійної концентрації колагену в інкубаційній суміші за умов підвищення дози адреналіну; (б) на фоні постійної концентрації адреналіну за умов зростання дози колагену.

Дослідження на Тц пацієнтів, хворих на ЦД 2-го типу без змін на очному дні, показало, що величина АТц при стимуляції субпороговою дозою колагену на 25,1 % вища (р<0,001), ніж при дії субпорогової дози колагену на Тц контрольної групи. Тим самим підтверджується більш висока реактивність GP-VI рецепторів до колагену при наявності ЦД 2-го типу. Введення в суспензію Тц субпорогової дози колагену, а потім адреналіну в зростаючій концентрації супроводжувалося дозозалежним підвищенням АТц, яке перевищувало ізольований ефект колагену на 14,1 % (р=0,004) і 35,6 % (р<0,001) при концентрації адреналіну відповідно 0,25 мкМ і 0,5 мкМ (табл. 1). Таким чином, можна констатувати, що у пацієнтів, хворих на ЦД 2-го типу, на фоні стабільного рівня колагену наявна сенситивність а2-адренорецепторів забезпечує зростання проагрегантного стану Тц при підвищенні концентрації катехоламінів у крові. Не менш важливим є сумація ефектів адреналіну і колагену, стимулюючих Тц за наявності ЦД 2-го типу.

Чи впливає на агрегацію Тц підвищення концентрації колагену за умови стабільного рівня адреналіну в інкубаційній суміші? Відповідь на це питання дозволить наблизитися до розуміння наслідків прогресування експресії субендотеліального колагену при ЦД.

Таблиця 1

Вплив субпорогових доз адреналіну на агрегацію тромбоцитів у хворих на ІІД 2-го типу без змін на очному дні

Таблиця 2

Вплив субпорогових доз колагену на функціональний стан тромбоцитів у хворих на ЦД без змін на очному дні

Таблиця 3 Вплив субпорогових доз адреналіну і ФАТ на функціональний стан тромбоцитів у хворих на ЦД без змін на очному дні

відігравати значну роль в індукції тромбогенезу при ЦД 2-го типу з огляду на зв'язок між активацією Тц і розвитком запалення [14]. Проведені дослідження показали, що, у порівнянні із здоровими людьми, у пацієнтів, хворих на ЦД 2-го типу, зростала експресія маркерів активації Тц (CD62P-PE і CD63-PE). Причому лізосомальні гранули Тц можуть відігравати суттєву роль в альтерації ендотелію при діабеті. Дослідження взаємозв'язку між адреналіном і запаленням було спрямоване на з' ясування впливу катехоламінів на вивільнення ІЛ-lЯ, ІЛ-6 і ФНПа макрофагами [10]. Спонтанне і норадреналін-інду- коване вивільнення цитокінів було вищим у щурів із ожирінням (щури лінії Zucker). У тварин мало місце порушення механізмів зворотного зв'язку між ІЛ-6 і норадреналіном, що може внести свій вклад у явища системного запалення і тромбогенезу [9]. Нам вдалося встановити, що розвиток запалення при ЦД 2-го типу супроводжується стимуляцією Тц під впливом ФАТ. Даний факт може бути обумовлений зростанням ефективності функціонування сигнальних шляхів Тц, пов'язаних із Gi- і Gq-білками сигнальних систем, за умов сумісної активації а2-адренорецепторів і ФАТ-рецепторів.

Висновки

Таким чином, у хворих на ЦД 2-го типу такі фактори, як: (а) активація симпато-адреналової системи, яка супроводжується підвищенням концентрації адреналіну в крові; (б) ендотеліальна дисфункція, наслідком чого є експресія колагену базальної мембрани судин; (в) розвиток запалення, асоційований зі стимуляцією Тц завдяки секреції лейкоцитами ФАТ, можуть забезпечити зростання проагрегантного статусу Тц, порушення мікроциркуляції сітківки ока і розвиток діабетичної ретинопатії.

Література

Баринов Э. Ф. Тромбоциты / Э. Ф. Баринов, О. Н. Сулаева, А. М. Гнилорыбов. - Донецк, 2012. - 324 с.

Arthur J. F Exacerbation of glycoprotein Vl-depen- dent platelet responses in a rhesus monkey model of Type 1 diabetes / J. F. Arthur, Y. Shen, Y. Chen [et al.] // J. Diabetes Res. - 2013. - Vol. 2013. -Р. 370 - 212.

Cepeda-Nieto A. C. High prevalence of diabetic retinopathy and lack of association with integrin a2 gene polymorphisms in patients with type 2 diabetes from Northeastern Mexico / A. C. Cepeda-Nieto, M. T. Esquivel-Contreras, F. Duran-Iniguez [et al.] // Exp Ther Med.- 2015. - Vol. 10, № 2. - Р 435-444.

Cryer P. E. Hypoglycemia-associated autonomic failure in diabetes / P. E. Cryer // Handb Clin Neurol. - 2013. - Vol. 117. - Р 295-307.

Guemes M. What is a normal blood glucose? / M. Guemes, S. A. Rahman, K. Hussain // Arch Dis Child. - Vol. 101, № 6. - Р.569-574.

Hulsmans M. MicroRNA-containing microvesicles regulating inflammation in association with atherosclerotic disease / M. Hulsmans, P. Holvoet // Cardio- vasc Res. - 2013. - Vol. 100, № 1. - P. 7-18.

Jiang Y. Beta-adrenergic receptor agonist decreases VEGF levels through altered eNOS and PKC signaling in diabetic retina / Y. Jiang, Q. Zhang, J.J.Steinle // Growth Factors. - 2015. - Vol. 33, №3. - Р 192-199.

LaGamma E. F. Partial blockade of nicotinic acetylcholine receptors improves the counterregulatory response to hypoglycemia in recurrently hypoglycemic rats / E. F. LaGamma, N. Kirtok, O. Chan [et al.] // Am J Physiol Endocrinol Metab. - 2014. - Vol. 307, № 7. - Р 580-588.

Martin-Cordero L. The interleukin-6 and noradrenaline mediated inflammation-stress feedback mechanism is dysregulated in metabolic syndrome: effect of exercise / L. Martin-Cordero, J. J. Garcia, M. D. Hinchado [et al.] // Cardiovasc Diabetol. - 2011. - Vol. 10. -Р. 42.

Martin-Cordero L. Noradrenaline-mediated inhibition of inflammatory cytokines is altered in mac- rophages from obese Zucker rats: effect of habitual exercise / L. Martin-Cordero, J. J. Garcia, E. Ortega [et al.] // Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. - 2013. - Vol. 13, № 3. - P. 234-239.

McDonald M. W. The glucoregulatory response to high-intensity aerobic exercise following training in rats with insulin-treated type 1 diabetes mellitus / M. W. McDonald, M. R. Murray, K. N. Grise [et al.] // Appl Physiol Nutr Metab. - 2016 . - Vol. 41, № 6.

P. 631-639.

Moore S. F. Loss of the insulin receptor in murine megakaryocytes/platelets causes thrombocytosis and alterations in IGF signalling / S. F. Moore, C. M. Williams, E. Brown [et al.] // Cardiovasc Res. - 2015.

Vol. 107, № 1. - P. 9-19.

Shim S. H. Association Between Platelet Function and Disc Hemorrhage in Patients With Normal-Tension Glaucoma: A Prospective Cross-Sectional Study / S. H. Shim, J. M. Kim, H. Y. Woo [et al.] // Am J Ophthalmol. -2015. - Vol. 160, № 6 - P. 1191-1199.

Soma P Flow cytometric analysis of platelets type 2 diabetes mellitus reveals `angry' platelets / P. Soma, A. C. Swanepoel, J. N. Plooy [et al.] // Cardiovasc Diabetol. - 2016. - Vol. 15, № 1 - P. 52.

Straznicky N. E. Arterial norepinephrine concentration is inversely and independently associated with insulin clearance in obese individuals with metabolic syndrome / N. E. Straznicky, M. T. Grima, E. A. Lambert [et al.] // J Clin Endocrinol Metab. - 2015.

Vol. 100, № 4. - P. 1544-1550.

Tang W. H. Glucose and collagen regulate human platelet activity through aldose reductase induction of thromboxane / W. H. Tang, J. Stitham, S. Gleim [et al.] // J Clin Invest. - 2011. - Vol. 121, № 11. - P. 4462-4476.

Yasunari E. Repetitive hypoglycemia increases circulating adrenaline level with resultant worsening of intimal thickening after vascular injury in male Go- to-Kakizaki rat carotid artery / E. Yasunari, T. Mita, Y. Osonoi [et al.] // Endocrinology. - 2014. - Vol. 155, № 6 - P. 2244-2253.

Размещено на Allbest.ru