Роль эндотелиальной дисфункции в патогенезе диабетической болезни почек

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль эндотелиальной дисфункции в патогенезе диабетической болезни почек

Кузнецова А.С., Бадюк Н.С., Павлега А.Е., Гоженко А.И.

ROLE OF ENDOTHELIAL DYSFUNCTION IN PATHOGENESIS OF DIABETIC KIDNEY DISEASE

Kuznetsova A.S., Badyuk N.S., Pavlega A.E., Gozhenko A.I.

Summary/Резюме

Diabetic nephropathy is one of the main microvascular complications of type 1 and type 2 diabetes mellitus (DM). With diabetes, damage to the basement membrane, in- terendothelial contacts and the very endothelial lining of blood vessels occurs. Damaged endothelial cells can then function as active signaling transducers of metabolic, hemodynamic and inflammatory factors that alter the function and morphology of the vessel wall and interact with neighboring cells, which can activate a cascade of inflammatory, proliferative and profibrotic responses with the development and progression of endothelial dysfunction.

Ultimately, vascular damage in diabetes is accompanied by the separation of the endothelial cell from the vascular wall and an increase in the number of circulating endothelial cells in the peripheral blood flow, the number of which can be determined.

The aim of this study was to establish the presence and extent of endothelial damage in patients with type 1 and type 2 diabetes by determining the concentration of circulating endothelial cells.

The data obtained allow us to conclude that the determination of circulating endothelial cells is a sensitive method for detecting endothelial damage, and their increase can be considered as an early predictor of micro- and macrovascular complications in diabetes.

Key words: diabetes mellitus, endothelial dysfunction, diabetic nephropathy

Диабетическая нефропатия относится к одному из основных микрососудис- тых осложнений сахарного диабета (СД) 1 и 2 типа. При СД происходит повреждение базальной мембраны, межэндотелиальных контактов и самой эндотелиальной выстилки сосудов. Поврежденные эндотелиоциты могут затем функционировать как активные сигнальные преобразователи метаболических, гемодинамических и воспалительных факторов, которые изменяют функцию и морфологию стенки сосуда и взаимодействуют с соседними клетками, которые могут активировать каскад воспалительных, пролиферативных и профибротических реакций с развитием и прогрессированием дисфункции эндотелия.

В конечном итоге, повреждение сосудов при СД сопровождается отделением эндотелиальной клетки от сосудистой стенки и нарастанием численности циркулирующих эндотелиальных клеток в периферическом кровотоке, количество которых возможно определить.

Целью данного исследования было установить наличие и степень эндотелиального повреждения у пациентов с СД 1 и 2 типа путем определения концентрации циркулирующих эндотелиальных клеток.

Полученные данные позволяют прийти к выводу, что определение циркулирующих эндотелиальных клеток является чувствительным методом выявления эндотелиального повреждения, а их повышение может рассматриваться как ранний предиктор микро- и макрососудистых осложнений при СД.

Ключевые слова: сахарный диабет, эндотелиальная дисфункция, диабетическая нефропатия

РОЛЬ ЕНДОТЕЛІАЛЬНОЇ ДИСФУНКЦІЇ В ПАТОГЕНЕЗІ ДІАБЕТИЧНОЇ ХВОРОБИ НИРОК

Кузнєцова Г. С., Бадюк Н. С., Павлега Г. Є., Гоженко А. І.

Діабетична нефропатія -- одна з основних мікросудинних ускладнень цукрового діабету (ЦД) 1 і 2 типу. При ЦД виникає пошкодження базальної мембрани, міжендотеліальних контактів і самої ендотеліального вистилання судин. Пошкоджені ендотеліоцити можуть потім функціонувати як активні сігнальні перетворювачі метаболічних, гемодінамічних і запальних факторів, що змінюють функцію і морфологію стінки судини і взаємодіють з сусідніми клітинами, які можуть активувати каскад запальних, проліферативних і профібротичних реакцій з розвитком і прогресуванням дисфункції ендотелію. сахарный диабет эндотелиальный циркулирующий

У кінцевому підсумку, пошкодження судин при ЦД супроводжується відділенням ендотеліальної клітини від судинної стінки й наростанням чисельності циркулюючих ендотеліальних клітин в периферичному кровотоці, кількість яких можливо визначити.

Метою даного дослідження було встановити наявність і ступінь ендотеліального пошкодження у пацієнтів з ЦД 1 і 2 типу шляхом визначення концентрації циркулюючих ендотеліальних клітин.

Отримані дані дозволяють прийти до висновку, що визначення циркулюючих ендотеліальних клітин є чутливим методом виявлення ендотеліального пошкодження, а їх збільшення може розглядатися як ранній предиктор мікро- і макросудинних ускладнень при ЦД.

Ключові слова: цукровий діабет, ендотеліальна дисфункція, діабетична нефропатія

Актуальность

Диабетическая нефропатия относится к одному из основных микрососудистых осложнений сахарного диабета (СД) 1 и 2 типа. В среднем, от этого осложнения страдает каждый второй больной с СД 2 типа через 10-15 лет от начала заболевания, а при СД 1 типа нарушения регистрируются гораздо раньше [1, 2, 5].

Рис. 1. Концентрация НЬД_1С у пациентов с СД 1 и 2 типа с распределением по половому признаку Примечание: данные представлены как медиана и интерквартильные диапазоны

При СД происходит повреждение базальной мембраны, межэндотелиальных контактов и самой эндотелиальной выстилки сосудов. Поврежденные эндотелиоциты могут затем функционировать как активные сигнальные преобразователи метаболических, гемодинамических и воспалительных факторов, которые изменяют функцию и морфологию стенки сосуда и взаимодейству-ют с соседними клетками, которые могут активировать каскад воспалительных, пролиферативных и профиброти- ческих реакций с развитием и прогрессированием дисфункции эндотелия [3, 4, 7]. В конечном итоге, повреждение сосудов при СД сопровождается отделением эндотелиальной клетки от сосудистой стенки и нарастанием численности циркулирующих эндотелиальных клеток в периферическом кровотоке, количество которых возможно определить.

В связи с этим, целью данного исследования было установить наличие и степень эндотелиального повреждения у пациентов с СД 1 и 2 типа путем определения концентрации циркулирующих эндотелиальных клеток.

Материалы и методы

Десквамацию эндотелия оценивали при помощи модифицированного метода J. Hladovec [6].

Статистическая обработка и визуализация данных проводилась при помощи программы Plotus.

В исследовании принимали участие 60 пациентов с СД 1 и 2 типа с тяжелым течением заболевания, среди которых СД 1 типа болело 12 человек (20 %), а СД 2 типа болело 48 человек (80 %). Все пациенты находились на стационарном лечении в КУ «Одесском областном клиническом медицинском центре».

Критерии исключения: пациенты с плохо контролируемым СД (HbA_1C > 11 %) или с хроническими ССЗ, т.к. дилятационная кардиомиопатия, недавний острый коронарный синдром, коронарная реваскуляризация или цереброваскулярный инсульт. Ни у одного из обследуемых пациентов не было отмечено заболеваний периферических сосудов, коагулопатий, васкулитов или феномена Рейно.

Рис. 2. Уровень циркулирующих эндотелиальных клеток у пациентов с СД и практически здоровых лиц Примечание: данные представлены как M ± SEM

Среди пациентов с СД были 34 мужчины (56,6 %) и 26 женщины (43,3 %). Средний возраст пациентов составил 55,56 ± 13,9 лет. Длительность СД составила в среднем 13,6 ± 8,6 лет. Пациенты с СД 1 типа болели в среднем 9,33 ± 6,6, у пациентов с СД 2 типа заболевание длилось в среднем 14,75 ± 8,8 лет.

Углеводный обмен характеризовался разной стадией компенсации: HbA_1c находился в диапазоне от 5,8 до

10,6 %. Средний уровень HbA_1c составил 8,29 ± 1 %. У пациентов с СД 1 типа средняя концентрация HbA_1c была 8,26 ± 0,7 %, а у пациентов с СД 2 типа -- 8,13 ± 1,5 %. На рис. 1 показано состояние углеводного обмена у пациентов с СД 1 и 2 типа с учетом половых отличий.

В качестве контроля выступали лица, не страдающие эндокринными и сердечно-сосудистыми заболеваниями, сопоставимые по полу и возрасту с пациентами с СД. Средний возраст лиц группы возраст -- 55,9 ± 14,8 лет, и находился в диапазоне от 32 до 80 лет. У всех лиц группы контроля гликемия была в норме, концентрация HbA1_c составила 5,37 ± 0,5 %, и не превышала 6 %.

ток среди пациентов СД 1 и пациентов СД 2 типа показаны на рис. 3.

С увеличением возраста пациентов с СД как 1, так и 2 типа, степень десквамации эндотелия усиливалась (г = 0,28; р < 0,05). На диаграмме (рис. 4) показана корреляция между возрастом пациентов с СД и циркулирующими эндотелиальными клетками.

Также, в зависимости от возраста, пациенты с СД были разделены на 3 группы: первую группу составили пациенты до 50 лет со средним возрастом

39,5 ± 9,3 лет, вторую -- от 51 до 64 лет со средним возрастом 56,3 ± 3,6 лет. В третью группу входили пациенты с СД старше 65 лет, у которых средний возраст составил 69,5 ± 6,3 лет. В первой группе (п = 19) средний уровень циркулирующих эндотелиальных клеток составил 2826,3 ± 646,7 клеток/ мл, во второй группе (п = 20) -- 3165 ± 580,6 клеток/мл, в третьей группе (п = 21) средний уровень циркулирующих эндотелиальных клеток составил 3871,4 ± 1887 клеток/мл.

На рис. 5 показано количество циркулирующих эндотелиальных клеток в зависимости от пола и возраста. Среди этих групп, нами была обнаружена статистически значимая разница по количеству циркулирующих эндотелиальных клеток среди мужчин и женщин, старше 65 лет (р < 0,05).

Все пациенты с СД были разделены на 4 группы в зависимости от степени компенсации углеводного обмена: HbA_1c < 7 % (п =10), HbA_1c от 7 до 8 % (п = 15), HbA_1c от 8 до 9 % (п = 23), HbA_1c >9 % (п = 12). В группе пациентов с HbA_1c < 7 %, средняя концентрация циркулирующих эндотелиальных клеток составила 2840 ± 604 клеток/мл. При HbA_1c от 7 до 8 %, средний уровень циркулирующих эндотелиальных клеток был 3093,3 ± 1071 клеток/мл, при уровне HbA_1c от 8 % до 9 % -- 3414,2 ±

573,6 клеток/мл, при HbA_1c > 9 %, количество циркулирующих эндотелиальных клеток было наивысшим и составило в среднем 3733,3 ± 2426 клеток/мл. На рис. 6 показано изменение концентрации циркулирующих эндотелиальных клеток и степени компенсации углеводного обмена в зависимости от пола.

Полученные данные позволяют прийти к выводу, что определение циркулирующих эндотелиальных клеток является чувствительным методом выявления эндотелиального повреждения, а повышение уровня циркулирующих эндотелиальных клеток может рассматриваться как ранний предиктор микро- и макрососудистых осложнений при СД. Вовлечение эндотелия в патогенез СД подтверждается значительным повышением уровня эндотелиоцитемии у пациентов с СД по сравнению с практически здоровыми лицами (p < 0,05).

Нами было обнаружено, что концентрация циркулирующих эндотелиальных клеток возрастала у пациентов с СД с возрастом (r = 0,28; p < 0,05).

Рис. 5. Концентрация циркулирующих эндотелиальных клеток среди мужчин и женщин, болеющих СД, разных возрастных групп: до 50 лет, 51-64 года, и старше 65 лет Примечание: данные представлены как M ± SEM

Рис. 6. Концентрация циркулирующих эндотелиальных клеток в зависимости от HbAic и пола у пациентов с СД Примечание: данные представлены как M ± SEM

Вместе с тем, длительность заболевание циркулирующих эндотелиальных клеток является чувствительным методом выявления эндотелиального повреждения, а повышение уровня циркулирующих эндотелиальных клеток может рассматриваться как ранний предиктор микро- и макрососудистых осложнений при СД. Вовлечение эндотелия в патогенез СД подтверждается значительным повышением уровня эн- дотелиоцитемии у пациентов с СД по сравнению с практически здоровыми лицами (р < 0,05).

Нами было обнаружено, что концентрация циркулирующих эндотелиальных клеток возрастала у пациентов с СД с возрастом (г = 0,28; р < 0,05). Вместе с тем, длительность заболевания и тип СД не оказывали существенного влияния на уровень эндотелиоци- темии. В исследовании было обнаружено, что среди мужчин и женщин, болеющих СД 2 типа, женщины, в особенности после 65 лет, имели более высокую концентрацию циркулирующих эндотелиальных клеток (р < 0,05). Возможно, это является следствием эст- рогендефицитного состояния у женщин в постменопаузальном периоде. Можно предположить, что повреждение эндотелия усиливается на фоне эндокринного старения женщин, ассоциированного с СД 2 типа.

Литература

1. Эндотелий. Физиология и патология: монография /А. С. Кузнецова, А. И. Гоженко, Е. С. Кузнецова, В. В. Шухтин, Е. Н. Кузнецова, С. Г. Кузнецов. -- Одесса: «Фенікс», 2018. -- 284 с.

2. Функциональный почечный резерв: физиология, патофизиология и диагностика. Применение в практике / А. И. Гоженко, Д. Д. Иванов, О. П. Никитенко и др. -- К.: Издатель Заславский А.Ю., 2019. -- 146 с.

3. Стойкое снижение эндотелиальной деск- вамации у пациентов с сахарным диабетом / А. С. Кузнєцова, А. И. Гоженко, Е. С. Кузнєцов, Л. М. Бобрик, С. Г. Кузнєцов // Ендокринологія, 2019. -- Т 24. -- № 3. С. 217-222.

4. Dynamics of Endothelial Desquamation in Patients with Diabetic Kidney Disease /A Gozhenko, H. Kuznetsova, K. Kuznetsova, D. Stroi, S.Kuznetsov// IOSR Journal of Dental and Medical Sciences. -- 2019.- Vol. 18, Issue 8 Ser/ 6 (August, 2019). -- P 16 -- 20.

5. Kuznetsova E.S. Kuznetsov S.G., Bobryk L.M., Shuhtin V.V., Gozhenko AI. A correlation between the renal functional reserve and glomerular filtration rate in patients with type 2 diabetes // Актуальные проблемы транспортной медицины. 2015; 1 (39): 161166.

6. Шафран Л.М., Третьякова О.В., Потапов Є.А. Спосіб визначення ендотеліальної дисфункції. Патент на корисну модель № 125773. Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на корисні моделі 25.05.2018. Дата публікації відомостей про видачу патенту та номер бюлетеня: 25.05.2018.

7. Павлега А.Е., Гоженко А.И., Котюжинская С.Г., Бадюк Н.С., Васюк В.Л., Гоженко А.І. / Десквамированные эндотелиоциты и этапы их деградации в крови у больных ишемической болезнью сердца. // Актуальные проблемы транспортной медицины. 2020; 1 (59): 87-93.

References

1. Endothelium. Physiology and pathology: monograph / A. S. Kuznetsova, A. I. Gozhenko, E. S. Kuznetsova, V. V. Shukhtin, E. N. Kuznetsova, S. G. Kuznetsov. -- Odessa: “Fenix”, 2018. -- 284 p.

2. Functional renal reserve: physiology, pathophysiology and diagnostics. Application in practice / A. I. Gozhenko, D. D. Ivanov, O. P. Nikitenko and others -- K.: Publisher Zaslavsky AYu., 2019.-- 146 p.

3. Persistent decrease in endothelial desquamation in patients with diabetes mellitus / A S. Kuznutsova, A I. Gozhenko, E. S. Kuznuts- ov, L. M. Bobrik, S. G. Kuznutsov // Endocrinology, 2019, vol. 24. -- No. 3. S. 217222.

4. Dynamics of Endothelial Desquamation in Patients with Diabetic Kidney Disease /A Gozhenko, H. Kuznetsova, K. Kuznetsova, D. Stroi, S.Kuznetsov// IOSR Journal of Dental and Medical Sciences. -- 2019.- Vol. 18, Issue 8 Ser/ 6 (August, 2019). -- P 16 -- 20.

5. Kuznetsova E.S. Kuznetsov S.G., Bobryk L.M., Shuhtin V.V., Gozhenko AI. A correlation between the renal functional reserve and glomerular filtration rate in patients with type 2 diabetes // Aktual'nyye problemy transport- noy meditsiny. 2015; 1 (39): 161-166.

6. Shafran LM, Tretyakova OV, Potapov EA The method of determining endothelial dysfunction. Utility model patent № 125773. Registered in the State Register of Utility Model Patents of Ukraine on May 25, 2018. Date of publication of patent information and bulletin number: 25.05.2018.

7. Pavlega AE., Gozhenko AI., Kotyuzhinskaya S.G., Badyuk N.S., Vasyuk V.L., Gozhenko AI. / Desquamated endothelial cells and stages of their degradation in the blood in patients with ischemic heart disease. // Actual problems of transport medicine. 2020; 1 (59): 87-93.

Размещено на Allbest.ru