Характеристика маркеров воспаления у больных сахарным диабетом 2 типа и острым инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST

ОБОСНОВАНИЕ

Распространенность сахарного диабета 2 типа (СД2) на сегодняшний день достигла масштабов эпидемии в большинстве стран. По данным Международной диабетической федерации (IDF), число пациентов с СД в мире уже достигло 589 млн, а к 2050 г. ожидается дальнейший рост до 853 млн человек [1]. Согласно результатам Федерального регистра в России, численность пациентов с СД2, состоящих на диспансерном учете, на 1 января 2023 г. уже составляла более 4,5 млн человек [2].

Болезни системы кровообращения занимают лидирующие позиции среди причин смерти при СД2. Хорошо известно, что инфаркт миокарда (ИМ) развивается при СД в 6–10 раз чаще, чем в общей популяции, несмотря на снижение распространенности ИМ при СД2 в России [3][4][5]. К основным причинам смерти больных СД2 относят болезни системы кровообращения, лидирующие позиции занимает острый инфаркт миокарда (ОИМ) [6].

Эндотелиальной дисфункции при СД отводится ключевая роль в формировании атеротромботического процесса [7]. Поражение эндотелия при СД2 связано с хроническим системным низкодифференцированным воспалением и генерацией провоспалительных цитокинов, оказывающих негативное влияние на развитие ОИМ [7][8]. В свою очередь характер системного воспаления у больных СД2 и ОИМ с подъемом сегмента ST (ОИМпST) рассматривается в роли важного компонента, способствующего формированию повреждений стенки сосудов на фоне дислипидемии. В этой связи изучение характера воспалительного ответа у пациентов с СД2 и ОИМпST в разных этнических группах является перспективным направлением для разработки мероприятий лечебно-профилактического характера в регионах с разным национальным составом населения.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Определить закономерности воспалительного ответа у больных СД2 и ОИМпST в бурятской популяции.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Место и время проведения исследования

Место проведения. Исследование выполнено на кафедре эндокринологии ИГМАПО — филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО Министерства здравоохранения России (директор — д.м.н., проф. Шпрах В.В.). Набор пациентов проводился на базе отделения неотложной кардиологии Республиканской клинической больницы имени Н.А. Семашко г. Улан-Удэ Министерства здравоохранения Республики Бурятия (главный врач — к.м.н. Шпак И.А.). Исследование показателей цитокинов и высокочувствительного С-реактивного белка (вч-СРБ) проводили в лаборатории ООО «ЮНИЛАБ-Иркутск».

Время проведения. Включение и обследование пациентов проводились в течение двух лет. Забор материала проводили при поступлении больных в отделение одномоментно в течение первых суток.

Изучаемые популяции

Группы больных составили пациенты с СД2 и ОИМпST русской и бурятской популяций. В контрольные группы русской и бурятской популяций вошли лица без СД2, ОИМпST и выраженных сопутствующих заболеваний. В исследование включались лица мужского и женского пола.

Пациенты были разделены на две группы: первую группу составил 21 человек с СД2 и ОИМпST русской популяции, во вторую группу вошли 14 человек с СД2 и ОИМпST бурятской популяции. Были сформированы две контрольные группы русской (22 человека) и бурятской (20 человек) популяций.

Критерии включения пациентов в исследование: больные, подписавшие информированные согласия на участие в исследовании, в возрасте 40–75 лет русской и бурятской популяций с установленным диагнозом «СД2 и ОИМпST», подтвержденными жалобами, данными анамнеза, клинической картиной, результатами клинико-инструментальных исследований, лабораторных анализов, в том числе кардиоспецефических ферментов. Диагнозы СД2 и ОИМпST верифицировались согласно текущим версиям клинических рекомендаций.

Критериями исключения были: СД1, острый коронарный синдром без подъема сегмента ST, выраженные сопутствующие заболевания в стадии обострения (воспалительные заболевания легких, желудочно-кишечного тракта, печени, почек, суставов, диффузные заболевания соединительной ткани), алкоголизм, другие эндокринные заболевания, психическая патология, злокачественные новообразования, отказ от участия в исследовании.

Способ формирования выборки из изучаемой популяции

Основная группа формировалась путем сплошного включения наблюдений. Для формирования контрольных групп использовался способ стратометрического подбора по полу и возрасту.

Дизайн исследования

Одноцентровое, наблюдательное, одномоментное (поперечное) исследование (рис. 1).

Описание медицинского вмешательства (для интервенционных исследований)

Всем обследуемым проводили обязательные инструментальные и лабораторные обследования, которые включали физикальный осмотр с измерением роста и массы тела, рассчитывали индекс массы тела (ИМТ) согласно формуле Кетле, общеклинические и биохимические анализы крови с занесением данных в анкеты, разработанные для исследования. У всех участников после проведения анализа анамнестической информации и общеклинического обследования производился забор крови из vena ulnaris в 08:00-09:00 в первые 24 часа от момента развития ангинозного приступа.

Методы

Всем участникам исследования после подписания информированного согласия проводились: сбор анамнеза, физикальное, лабораторное, инструментальное обследования, направленные на верификацию диагноза ОИМпST, ассоциированных состояний и сопутствующих заболеваний. Обследования проводились в соответствии с текущей версией клинических рекомендаций. В исследование включены пациенты русской и бурятской популяций с верифицированными диагнозом СД2 (ВОЗ, 1999). Диагноз ОИМпST устанавливался в соответствии с действующими клиническими рекомендациями [9]. Национальная принадлежность определялась пациентами, считавшими себя и своих предков в трех поколениях бурятами или русскими. Ранее в исследовании Tang H. и соавт. (2005), проведенном среди четырех основных этнических групп в Соединенных Штатах и на Тайване, показано соответствие между самоидентифицированной этнической принадлежностью и микросателлитными маркерами на 99,86% [10].

У представителей контрольных групп аналогично исследуемым группам для определения национальности использовали метод самоидентификации и анализ родословной до третьего поколения. Критерии исключения определялись при осмотре с учетом анализа медицинской документации.

Лабораторное обследование включало определение уровня гликированного гемоглобина (HbA_1c), кардиоспецефических ферментов (тропонина I и тропонина T, миоглобина, общей креатинкиназы, креатинкиназы-МВ), общего холестерина, холестерина липопротеинов высокой и низкой плотности, триглицеридов, аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, билирубина, мочевой кислоты, мочевины, креатинина с расчетом скорости клубочковой фильтрации (рСКФ) по формуле CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration Formula).

Забор венозной крови проводили в первые 24 часа госпитализации (утром натощак с 08:00 до 09:00 час.) в одноразовые вакуумные пробирки Vacuette. Затем кровь центрифугировали 15 минут при 2500 оборотах, отделяли сыворотку и замораживали. Определяли в сыворотке крови высокочувствительный С-реактивный белок (вч-CРБ) иммунотурбидиметрическим методом аналитическим набором «C-reactive proteins» (BioSystem, Испания). Исследование цитокиновой системы включало определение интерлейкина-1бета (ИЛ-1β), интерлейкина-6 (ИЛ-6), интерлейкина-8 (ИЛ-8), интерлейкина-10 (ИЛ-10), фактора некроза опухоли-α (ФНО-α) методом твердофазного иммуноферментного анализа аналитическими наборами ВЕКТОР-БЕСТ. В работе использовали иммуноферментный ридер Multiskan FC (Labsystems). Лабораторные исследования проводили в лаборатории ООО «ЮНИЛАБ-Иркутск».

Статистический анализ

Статистический анализ проведен с использованием программы STATISTICA 10 (StatSoft Inc, CША). Гипотезу о нормальном распределении проверяли с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Размер выборки предварительно не рассчитывался. Учитывая, что распределение большинства изученных признаков не соответствовало закону нормального распределения, описание количественных признаков приводили с использованием медианы, 25-е и 75-е процентилей. Сравнение независимых групп по количественным признакам осуществлялось непараметрическим методом с использованием U-критерия Манна-Уитни. Анализ корреляции переменных производился по методу Спирмена. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Этическая экспертиза

Протокол исследования одобрен Комитетом по этике научных исследований ИГМАПО — филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России от 24 ноября 2018 г. (протокол №9). Все обследуемые, включенные в исследование, подписали информированное согласие на участие в исследовании.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

В исследование включены 35 пациентов СД2 и ОИМпST. В зависимости от этнической принадлежности выделены пациенты русской популяции и бурятской популяции. Группу русской популяции составили 21 пациент с СД2 и ОИМпST (мужчин — 10, женщин — 11), медиана возраста — 61,0 [ 52,0; 66,0] лет. В группу бурятской популяции вошли 14 больных СД2 и ОИМпST (мужчин — 5, женщин — 9), медиана возраста — 62,5 [ 53,0; 65,0] года. Длительность СД2 в группах была сопоставима и варьировала от 1 года до 22 лет (медиана 8,0 лет) (рис. 1).

В соответствии с целью работы были сформированы две контрольные группы русской и бурятской популяций лиц сопоставимого возраста и пола, не имеющих ОИМ, НУО и другие клинически значимые заболевания. Контрольная группа русской популяции состояла из 22 человек (мужчин — 11, женщин — 11), медиана возраста — 62,5 [ 55,0; 68,0] года. В контрольную группу бурятской популяции вошли 20 человек (мужчин — 11, женщин — 9), медиана возраста — 62,0 [ 58,0; 63,5] года (рис. 1).

Основные результаты исследования

Воспалительный механизм с участием цитокинов является частью стрессовой реакции, направленной на восстановление поврежденных клеток и тканей. Нами изучены интерлейкины: ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-α, вч-СРБ и противовоспалительный ИЛ-10. Состояние воспалительного статуса у больных СД2 и ОИМпST русской популяции характеризовалось повышением показателя ИЛ-1β (медиана 0,99 [ 0,07; 1,20] пг/мл) относительно контрольной группы русской популяции (медиана 0,04 [ 0,03; 0,08] пг/мл) (p<0,001) (табл. 1). Одновременно в русской популяции уровень ИЛ-6 в сыворотке достоверно выше при СД2 и ОИМпST относительно контрольной группы (12,30 [ 6,69; 30,20] пг/мл) и 1,35 [ 0,63; 2,69] пг/мл соответственно, p<0,001). Кроме этого, уровень ФНО-α значимо выше у больных СД2 и ОИМпST по сравнению с контрольной группой русских (0,13 [ 0,11; 0,52] пг/мл и 0,10 [ 0,09; 0,11] пг/мл соответственно, р=0,001). Показатель инициатора острофазового ответа вч-CРБ в русской популяции также продемонстрировал заметное увеличение в группе больных СД2 с ОИМпST относительно контрольной группы (p<0,001). Достоверных различий ИЛ-8 между больными СД2 с ОИМпST и контрольной группой русской популяции не зарегистрировано (р=0,429). У больных СД2 и ОИМпST русской популяции установлено также повышение противовоспалительного цитокина ИЛ-10 — 6,99 [ 3,66; 12,00] пг/мл относительно контрольной группы – 0,52 [ 0,06; 1,25] пг/мл (p<0,001).

Воспалительный ответ у больных СД2 и ОИМпST бурятской популяции характеризовался повышением уровней ИЛ-1β и ИЛ-6 относительно аналогичных показателей контрольной группы бурят (p<0,001) (табл. 2). Одновременно у пациентов с СД2 и ОИМпST бурятской популяции также установлено существенное повышение маркера воспаления — вч-CРБ относительно контрольной группы бурят (p<0,001). Данные ИЛ-8 и ФНО-α в группе больных СД2 и ОИМпST бурятской популяции не отличались от аналогичных показателей бурятской контрольной группы (p>0,05). Обращает внимание, что в бурятской популяции при СД2 и ОИМпST уровень противовоспалительного ИЛ-10 не отличался от контрольной группы (p=0,343). Обнаруженный дисбаланс цитокиновой системы при отсутствии активации противовоспалительного звена может способствовать деструктивным процессам у пациентов с СД2 и ОИМпST бурятской популяции.

Проведен сравнительный анализ воспалительной реакции между группами больных СД2 и ОИМпST русской и бурятской популяций. Установлено, что в группе больных СД2 и ОИМпST русской популяции уровень ИЛ-6, представляющий индуктор синтеза белков острой фазы, выше аналогичного показателя больных СД2 и ОИМпST бурятской популяции (12,30 [ 6,69; 30,20] и 4,12 [ 2,36; 7,00] пг/мл соответственно, p=0,004). Кроме этого, у больных СД2 и ОИМпST русской популяции установлено значительное повышение вч-СРБ — медиана 12,60 [ 8,73; 15,78] мг/л по сравнению с аналогичным параметром больных СД2 и ОИМ бурятской популяции — медиана 7,03 [ 4,13; 11,29] мг/л (p=0,019). Уровень противовоспалительного ИЛ-10 в группе больных СД2 и ОИМпST русской популяции был существенно выше аналогичного показателя пациентов с СД2 и ОИМпST бурятской популяции (p<0,001) (рис. 2).

Кроме этого, у больных СД2 и ОИМпST русской и бурятской популяций проанализирована взаимосвязь признаков по методу Спирмена. По результатам корреляционного анализа у пациентов СД2 и ОИМпST русской популяции установлена слабая положительная взаимосвязь между ИЛ-6 и вч-СРБ (r=0,39, p=0,081). Не выявлено корреляций между ИЛ-1β, ИЛ-8, ИЛ-10 и ФНО-α при СД 2 типа и ОИМпST у больных русской популяции. В свою очередь, в группе СД2 и ОИМпST бурятской популяции повышение уровня сывороточного ИЛ-8 коррелировало с ростом ФНО-α (r=0,62, p=0,018).

Во время исследований нежелательных явлений не отмечено.

ОБСУЖДЕНИЕ

Несмотря на многочисленные исследования, посвященные вопросам ОИМ у больных СД, до настоящего времени недостаточно сведений о механизмах развития ОИМпST в разных этнических группах. Проведено обсервационное одноцентровое одномоментное исследование данных 77 человек, из которых 35 пациентов с СД2 и ОИМпST, госпитализированных в отделение неотложной кардиологии. В исследовании идентифицированы факторы, ассоциированные с воспалительной реакцией при ОИМпST у больных СД2. Особенностью исследуемой выборки являлось то, что пациенты были разделены на группы в зависимости от этнической принадлежности. Учитывая факт, что одной из причин дестабилизации атеросклеротической бляшки при СД2 и ОИМпST являются факторы неспецифического воспаления, рассматриваются вопросы влияния цитокинов и роли вч-СРБ на характер течения заболеваний у пациентов разных этнических групп.

Репрезентативность выборок

Исследование проводилось на базе клинико-диагностическом центра ИГМАПО — филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России (г. Иркутск). Отбор пациентов в исследование проводился из числа поступивших в отделение неотложной кардиологии Республиканской клинической больницы имени Н.А. Семашко (г. Улан-Удэ).

Сопоставление с другими публикациями

Данное исследование является первым в России проспективным исследованием влияния воспалительных факторов у пациентов с коморбидной патологией у больных бурятской популяции. В связи с тем, что СД2 и ОИМпST характеризуются развитием выраженной воспалительной реакции, нами были изучены уровни как провоспалительных, так и противовоспалительных компонентов.

Известно, что ИЛ-1β является цитокином «первой линии», который синтезируется на воспалительные стимулы [11]. В нашем исследовании в сыворотке крови больных СД2 и ОИМпST как русской, так и бурятской популяций повышена концентрация ИЛ-1β относительно показателей соответствующих контрольных групп, что согласуется с литературными данными [11]. ИЛ-1β изучался при ишемической болезни сердца (ИБС) в разных этнических популяциях, так у пациентов с нестабильной стенокардией якутской популяции уровень ИЛ-1β достоверно превышал значения контрольной группы [12].

При сравнении групп больных СД2 и ОИМпST русской и бурятской популяций относительно контрольных групп русских и бурят установлено существенное повышение уровня маркера воспаления — ИЛ-6 (р<0,001). Известно, что отличительной особенностью воспалительного ответа при ОИМ является резкое повышение ИЛ-6 [13]. Также установлено, что провоспалительный ИЛ-6 является биомаркером развития СД2 с влиянием на инсулинорезистентность [8]. Кроме того, считается, что ИЛ-6 обладает плейотропными свойствами, влияющими на сосудистые заболевания и липидный обмен [13][14]. В литературе имеются указания, что при ИМ зарегистрировано значительное повышение уровня ИЛ-6 через шесть часов от начала заболевания и в неишемизированных участках миокарда также наблюдалось увеличение экспрессии ИЛ-6 [13]. У больных ОИМ и у пациентов, умерших в срок 48–60 час. от начала развития ишемии, сывороточные концентрации ИЛ-6 были достоверно выше выживших пациентов с инфарктом миокарда [15].

Bertoni Alain G. и соавт. (2010) сообщали, что у пациентов с СД2 китайской популяции уровень ИЛ-6 был ниже по сравнению с европеоидной группой больных СД2 [16]. У пациентов с нестабильной стенокардией якутской популяции уровень ИЛ-6 превышал значения контрольной группы [12]. Стоит отметить, что в нашем исследовании при сравнении показателей воспалительного ответа у больных СД2 и ОИМпST бурятской популяции отмечалось достоверное снижение ИЛ-6 относительно группы больных СД2 и ОИМпST русской популяции (р=0,004).

По наблюдениям специалистов, ИЛ-10 обладает противовоспалительными свойствами. Показано, что больные с ИМ характеризуются снижением концентрации ИЛ-10 относительно лиц без ИМ, а у пациентов с ИМ и висцеральным ожирением наблюдается выраженный дефицит противовоспалительного ИЛ-10 относительно здоровых лиц в первые сутки ИМ [11][17]. В нашем исследовании в первые сутки ОИМпST в группе пациентов СД2 русской популяции отмечено существенное повышение уровня ИЛ-10 относительно контрольной группы русской популяции (p<0,001). В группе больных бурятской популяции по сравнению с контрольной группой бурят подобного изменения не обнаружено (p=0,343). Необходимо отметить, что ОИМпST у больных СД2 русской популяции характеризуется существенным повышением концентрации ИЛ-10 в сравнении с пациентами с СД2 и ОИМпST бурятской популяции (p<0,001).

Нами отмечено нарастание уровня вч-СРБ с первых суток ОИМпST у пациентов с СД2 обеих этнических группах по сравнению с контрольными группами (р<0,001). По некоторым данным, у больных СД2 с сопутствующими сердечно-сосудистыми заболеваниями уровень вч-СРБ предлагается рассматривать в качестве маркера эндотелиальной дисфункции и ассоциировать с риском развития макрососудистых осложнений [18]. У пациентов с СД2 и ИБС выявлены достоверно более высокие уровни вч-СРБ, чем у пациентов ИБС без диабета [19]. Доказано, что уровень вч-СРБ повышался после ОИМпST вне зависимости от состояния вегетативной регуляции сердечной деятельности [20]. В нашем исследовании состояние воспалительного статуса у больных СД2 и ОИМпST русской популяции относительно аналогичной группы бурят характеризовалось достоверным повышением концентрации вч-СРБ (р=0,019). Согласно результатам исследования Bibek S.B. и соавт. (2015), высокий уровень СРБ связан с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний в Азии (p<0,001), Америке (p=0,004) и Европе (p<0,001) [21].

В нашем исследовании у больных СД2 и ОИМпST бурятской популяции повышение уровня сывороточного ИЛ-8 коррелировало с ростом ФНО-α (r=0,62, p=0,018). Рядом исследователей показано, что уровень ИЛ-8 в сыворотке крови значительно выше у больных СД2, чем у лиц без диабета и коррелирует с высоким уровнем ФНО-α и гликированным гемоглобином [22]. Известно, что повышенный уровень ИЛ-8 в плазме крови связан с высоким риском смертности от всех причин у пациентов с острым коронарным синдромом, а повышение ФНО-α ассоциируется с повторными коронарными событиями у больных ИБС [23][24].

Клиническая значимость результатов

Полученные результаты могут быть использованы при составлении программ лечебно-профилактического характера в регионах с неоднородным по национальному составу населением. Оптимальный выбор диагностических мероприятий у пациентов с СД2 и ОИМпST с учетом этнического статуса может способствовать дополнительной оценке характера течения болезни с выбором дифференцированного подхода в вопросах лечебной тактики и профилактических мероприятий.

Ограничения исследования

Ограниченность результатов исследования может быть связана с объемом выборки, который требует осторожности при интерпретации полученных данных. В исследовании не изучены другие показатели воспалительного ответа. Одномоментный дизайн не позволяет судить о причинно-следственных взаимосвязях между признаками.

Направления дальнейших исследований

Дальнейшие исследования в этом направлении могут включать проведение проспективного наблюдения за пациентами с СД2 в сочетании с ОИМпST для уточнения роли и значения характера воспалительного ответа со стороны цитокиновой системы. Полученные изменения стресс-адаптивной реакции можно коррелировать с развитием осложнений сосудистого характера, в том числе в отдаленный период заболевания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В нашем исследовании состояние воспалительного ответа у больных СД2 и ОИМпST значимо различалось в зависимости от этнической принадлежности. Воспалительная реакция у пациентов с СД2 и ОИМпST бурятской популяции менее выражена по сравнению с таковой у пациентов русской популяции. Так, у пациентов с СД2 и ОИМпST русской популяции достоверно более высокие показатели ИЛ-6, ИЛ-10 и вч-СРБ в отличие от больных СД2 и ОИМпST бурятской популяции (p<0,05).

Полученные результаты о дисбалансе цитокинов в первые 24 часа острого периода ОИМпST у больных СД2 уточняют механизмы воспалительного компонента. Установлено, что пациенты СД2 и ОИМпST русской популяции характеризуются более выраженной реакцией воспалительного ответа по сравнению с пациентами с СД2 и ОИМпST бурятской популяции.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источники финансирования. Работа выполнена по инициативе авторов без привлечения финансирования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Бардымова Т.П. — концепция и дизайн иссле дования, интерпретация результатов, написание текста; Цыреторова С.С. — анализ литературы, получение, анализ данных и интерпретация результатов, написание основного текста; Куклин С.Г. — концепция и дизайн исследования, внесение в рукопись важной правки с целью повышения научной ценности статьи. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.

Благодарности. Выражаем глубокую признательность и искреннюю благодарность сотрудникам ИГМАПО — филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, отделения неотложной кардиологии ГАУЗ «Республиканская клиническая больница им. Н.А. Семашко» и ООО «ЮНИЛАБ-Иркутск».