Рекомендован ВАК
Импакт-фактор РИНЦ 2013
1,455
УЧРЕДИТЕЛИ:
ФГБУ Эндокринологический научный центр Минздрава России
ОО Российская ассоциация эндокринологов
«САХАРНЫЙ ДИАБЕТ»:
Научно-практический рецензируемый медицинский журнал
Выходит 4 раза в год
Основан в 1998 году
ИНДЕКСАЦИЯ:
РИНЦ (Science Index)
SCOPUS
Ulrich’s Periodicals Directory
Google Scholar
WorldCat
SocioNet
Cyberleninka
DOAJ
EBSCO
InfoBase Index
CiteFactor
Academic Journal Catalogue
ResearchBib
OAJI
J-Gate
I2OR
КОНТАКТЫ РЕДАКЦИИ:
Адрес: 117036, Россия, Москва ул. Дм. Ульянова, 11
E-mail: dia@endojournals.ru
WEB: www.endojournals.ru
Телефон: +7 (495) 668-2079 доб.6004
Факс: +7 (499) 124-6203
ОРИГИНАЛ-МАКЕТ ПОДГОТОВЛЕН:
ООО “УП ПРИНТ”
Адрес: 129626, Москва, 3-я Мытищинская ул., 16
Телефон: 8 (495) 980-9230
E-mail: up@up-print.ru
WEB: www.up-print.ru
Лицензия на издательскую деятельность Серия ИД № 03103 от 26. 10. 2000 г. Код 221
Верстка Ю.Б. Бочаров
Оформление Ю.Б. Бочаров
Корректор Е.В. Селиверстова
Зам. директора М.Н. Батеха
Сдано в набор 14.05.15 г.
Подписано в печать 30.06.15 г.
Формат 60Х90/8
Печать офсетная
Усл. печ. лист 8. Тираж 5000 экз.
Отпечатано с готовых диапозитивов
Зарегистрирован в Министерстве печати и информации РФ
Рег. № 018338 от 17.12.98 г.
Зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 04.09.2014 Свидетельство ПИ № ФС77-59254
ПОДПИСКА:
По каталогу «Роспечать»
в любом отделении Почты России
20795 – подписной индекс
ПЕРЕВОД на английский при участии:
ООО “Эко-Вектор”
Адрес: 191186, Санкт-Петербург, Аптекарский переулок, д.3, Литера А, пом. 1Н.
Телефон: 8 (812) 648-83-66
E-mail: info@eco-vector.com
© Сахарный диабет, 2015
Сахарный
диабет
Том 18, №3 Июль-Сентябрь 2015
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ДЕДОВ И.И., д.м.н., профессор, академик РАН (Москва, Россия)
ЗАМЕСТИТЕЛЬ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
ШЕСТАКОВА М.В., д.м.н., профессор, член-корр. РАН (Москва, Россия)
НАУЧНЫЙ РЕДАКТОР
СМИРНОВА О.М., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
ЗАВЕДУЮЩАЯ РЕДАКЦИЕЙ
ШАМХАЛОВА М.Ш., д.м.н. (Москва, Россия)
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
АКМАЕВ И.Х., д.б.н., академик РАН (Москва, Россия)
АНЦИФЕРОВ М.Б., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
БАРАНОВ А.А., д.м.н., профессор, академик РАН (Москва, Россия)
ГАЛСТЯН Г.Р., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
ГУСЕВ Е.И., д.м.н., профессор, академик РАН (Москва, Россия)
КАРПОВ Ю.А., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
КАРПОВ Р.С., д.м.н., профессор, академик РАН (Томск, Россия)
КУРАЕВА Т.Л., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
ЛИПАТОВ Д.В., д.м.н. (Москва, Россия)
МЕЛЬНИЧЕНКО Г.А., д.м.н., профессор, академик РАН (Москва, Россия)
МКРТУМЯН А.М., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
МУХИН Н.А., д.м.н., профессор, академик РАН (Москва, Россия)
НИКИТИН Ю.П., д.м.н., академик РАН (Новосибирск, Россия)
НОСИКОВ В.В., д.б.н., профессор (Москва, Россия)
ПАЛЬЦЕВ М.А., д.м.н., академик РАН (Москва, Россия)
ПЕТЕРКОВА В.А., д.м.н., профессор, член-корр. РАН (Москва, Россия)
ПЕТУНИНА Н.А., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
СТАРОСТИНА Е.Г., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
СУНЦОВ Ю.И., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
ФИЛИППОВ Ю.И., науч. сотр. (Москва, Россия)
ХАИТОВ Р.М., д.м.н., академик РАН (Москва, Россия)
РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ
Абусуев С.А., д.м.н., профессор, академик МАН (Махачкала, Россия)
Алексеев Л.П., д.м.н., профессор, член-корр. РАН (Москва, Россия)
Аметов А.С., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
Берштейн Л.М., д.м.н., профессор (Санкт-Петербург, Россия)
Бондарь И.А., д.м.н., профессор (Новосибирск, Россия)
Валеева Ф.В., д.м.н., профессор (Казань, Россия)
Ваюта Н.П., к.м.н., доцент (Петрозаводск, Россия)
Вербовая Н.И., д.м.н., профессор (Самара, Россия)
Воробьев С.В., д.м.н., профессор (Ростов-на-Дону, Россия)
Ворохобина Н.В., д.м.н., профессор (Санкт-Петербург, Россия)
Догадин С.А., д.м.н., профессор (Красноярск, Россия)
Дубинина И.И., д.м.н., профессор (Рязань, Россия)
Залевская А.Г., к.м.н., доцент (Санкт-Петербург, Россия)
Кандрор В.И., д.м.н., профессор (Москва, Россия)
Климонтов В.В. д.м.н., доцент (Новосибирск, Россия)
Мохорт Т.В., д.м.н., профессор (Минск, Беларусь)
Нелаева А.А., д.м.н., профессор (Тюмень, Россия)
Панков Ю.А., д.б.н., профессор, академик РАН (Москва, Россия)
Родионова Т.И., д.м.н., профессор (Саратов, Россия)
Суплотова Л.А., д.м.н., профессор (Тюмень, Россия)
Халимов Ю.Ш., д.м.н., профессор (Санкт-Петербург, Россия)
Battelino Tadej, MD, PhD (Любляна, Словения)
Levit Shmuel (Boris), M.D., PhD (Хадера, Израиль)
Rasa Ingvars, MD, Lecturer (Рига, Латвия)
ЕЖЕКВАРТАЛЬНЫЙ РЕЦЕНЗИРУЕМЫЙ
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
Редакция не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламе
ISSN 2072-0351 (Print)
ISSN 2072-0378 (Online)
Impact-Factor RSCI 2013
1,455
FOUNDERS
Endocrinology Research Centre
Russian Association of Endocrinologists
INDEXATION
Russian Science Citation Index (RSCI)
SCOPUS
Ulrich’s Periodicals Directory
Google Scholar
WorldCat
SocioNet
Cyberleninka
DOAJ
EBSCO
InfoBase Index
CiteFactor
Academic Journal Catalogue
ResearchBib
OAJI
J-Gate
I2OR
EDITORIAL CONTACT
Address: 11, Dmitriya Ul’yanova street, Moscow, Russia, 117036
E-mail: dia@endojournals.ru
WEB: www.endojournals.ru
Phone: +7 (495) 668-2079 #6004
Fax: +7 (499) 124-6203
PUBLISHER
LLC “UP PRINT”
Address: 16, 3rd Mytischinskaya str., Moscow, Russia, 129626
Phone: +7 (495) 980-9230
E-mail: up@up-print.ru
WEB: www.up-print.ru
SUBSCRIPTION
Open Access for all users on WEB-site
Print version should be subscribe via “Russian Post” service with index 20795
TRANSLATION to English support by:
LLC “ECO-Vector”
Address: 1N, 3-litera A, Aptekarskiy pereulok, Saint-Petersburg, Russian Federation, 191186
Phone: +7 (812) 648-83-66
E-mail: info@eco-vector.com
PUBLICATION ETHICS
The journal is compliant with publication ethics standarts by:
ICMJE – International Committee of Medical Journal Editors
WAME – World association of medical editors
COPE – Committee on publication ethics
ORI – The office of research integrity
CSE – Councill of science editors
EASE – European Association of Science Editors
© Diabetes Mellitus, 2015
Diabetes Mellitus
Volume 18 Issue 3 July-September 2015
EDITOR-in-CHEIF
DEDOV I.I., MD, PhD, Professor, Member of RAS* (Moscow, Russia)
DEPUTY EDITOR-in-CHEIF
SHESTAKOVA M.V., MD, PhD, Professor, Corresponding member of RAS* (Moscow, Russia)
SCIENCE EDITOR
SMIRNOVA O.M., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
MANAGING EDITOR
SHAMKHALOVA M.Sh., MD, PhD, (Moscow, Russia)
EDITORIAL COUNCIL
AKMAEV I.Kh., Doctor in Biology, Member of RAS* (Moscow, Russia)
ANTSIFEROV M.B., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
BARANOV A.A., MD, PhD, Professor, Member of RAS* (Moscow, Russia)
GALSTYAN G.R., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
GUSEV E.I., MD, PhD, Professor, Member of RAS* (Moscow, Russia)
KARPOV R.S., MD, PhD, Professor, Member of RAS* (Tomsk, Russia)
KARPOV Yu.A., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
KHAITOV P.M., MD, PhD, Member of RAS* (Moscow, Russia)
KURAEVA T.L., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
LIPATOV D.V., MD, PhD (Moscow, Russia)
MEL’NICHENKO G.A., MD, PhD, Professor, Member of RAS* (Moscow, Russia)
MKRTUMYAN A.M., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
MUKHIN N.A, MD, PhD, Professor, Member of RAS* (Moscow, Russia)
NIKITIN Yu.P., MD, PhD, Member of RAS* (Novosibirsk, Russia)
NOSIKOV V.V., Doctor in Biology, Professor (Moscow, Russia)
PALTSEV M.A., MD, PhD, Member of RAS* (Moscow, Russia)
PETERKOVA V.A., MD, PhD, Prof., Corresponding Member of RAS* (Moscow, Russia)
PETUNINA N.A., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
PHILIPPOV Yu.I., MD, Assistant Researcher (Moscow, Russia)
STAROSTINA E.G., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
SUNTSOV Yu.I., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
EDITORIAL BOARD
Abusuev S.A., MD, PhD, Professor (Makhachkala, Russia)
Alekseev L.P., MD, PhD, Prof. Corresponding Member of RAS* (Moscow, Russia)
Ametov A.S., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
Battelino Tadej, MD, PhD (Ljubljana, Slovenia)
Berstein L.M., MD, PhD, Professor (Saint-Petersburg, Russia)
Bondar I.A., MD, PhD, Professor (Novosibirsk, Russia)
Dogadin S.A., MD, PhD, Professor (Krasnoyarsk, Russia)
Dubinina I.I., MD, PhD, Professor (Ryazan, Russia)
Kandror V.I., MD, PhD, Professor (Moscow, Russia)
Khalimov Yu.Sh., MD, PhD, Professor (Saint-Petersburg, Russia)
Klimontov V.V., MD, PhD, Associate Professor (Novosibirsk, Russia)
Levit Shmuel (Boris), M.D., PhD (Hadera, Israel)
Mokhort T.V., MD, PhD, Professor (Minsk, Belarus)
Nelaeva A.A., MD, PhD, Professor (Tyumen, Russia)
Pankov Yu.A., Doctor in Biology, Professor, Member of RAS* (Moscow, Russia)
Rasa Ingvars, MD, Lecturer (Riga, Latvia)
Rodionova T.I., MD, PhD, Professor (Saratov, Russia)
Suplotova L.A., MD, PhD, Professor (Tyumen, Russia)
Valeeva F.V., MD, PhD, Professor (Kazan, Russia)
Vayuta N.P., MD, PhD, Associate Professor (Petrozavodsk, Russia)
Verbovaya N.I., MD, PhD, Professor (Samara, Russia)
Vorobyev S.V., MD, PhD, Professor (Rostov-on-Don, Russia)
Vorokhobina N.V., MD, PhD, Professor (Saint-Petersburg, Russia)
Zalevskaya A.G., MD, PhD, Associate Professor (Saint-Petersburg, Russia)
QUARTERLY PEER-REVIEW
MEDICAL JOURNAL
* Russian Academy of Sciences
ISSN 2072-0351 (Print)
ISSN 2072-0378 (Online)
СОДЕРЖАНИЕ |
TABLE OF CONTENTS |
|
Эпидемиология |
Epidemiology |
|
Дедов И.И., Шестакова М.В., Викулова О.К. Государственный регистр сахарного диабета в Российской Федерации: статус 2014 г. и перспективы развития |
5 |
Dedov I.I., Shestakova M.V., Vikulova O.K. National register of diabetes mellitus in Russian Federation: status on 2014 |
Вопросы патогенеза |
Pathogenesis |
|
Дедов И.И., Смирнова О.М.,, Кононенко И.В. Новые представления о нарушении глюкозостимулированной секреции инсулина при развитии сахарного диабета 2 типа. Клинические последствия |
23 |
Dedov I.I., Smirnova O.M., Kononenko I.V. New concepts of glucose-induced insulin secretion in the development of type 2 diabetes: clinical implications |
Карпельев В.А., Фёдорова Е.А., Филиппов Ю.И., Майоров А.Ю., Шестакова М.В. Интраперитонеальная инфузия инсулина при сахарном диабете: на пути к искусственной поджелудочной железе |
32 |
Karpel'ev V.A., Fedorova E.A., Philippov Y.I., Mayorov A.Y., Shestakova M.V. Intraperitoneal insulin infusion: on the way to the artificial pancreas |
Генетика |
Genetics |
|
Казакова Е.В., Wu Y., Chen M., Wang T., Sun L., Qiao H. Полиморфизм гена UBE2E2 и риск развития сахарного диабета 2 типа |
46 |
Kazakova E.V., Wu Y., Chen M., Wang T., Sun L., Qiao H. Polymorphism of gene UBE2E2 and the risk of developing T2DM |
Кардиология |
Cardiology |
|
Соколова А.В., Кочегура Т.Н., Парфёнова Е.В., Шестакова М.В. Изучение количества циркулирующих прогениторных клеток эндотелия у больных сахарным диабетом 1 типа |
51 |
Sokolova A.V., Kochegura T.N., Parfyonova E.V., Shestakova M.V. Examination number of circulating progenitor endothelial cells in patients with type 1 diabetes mellitus |
Синдром диабетической стопы |
Diabetic Foot |
|
Бондаренко О.Н., Галстян Г.Р., Дедов И.И. Особенности клинического течения критической ишемии нижних конечностей и роль эндоваскулярной реваскуляризации у больных сахарным диабетом |
57 |
Bondarenko O.N., Galstyan G.R, Dedov I.I The clinical course of critical limb ischaemia and the role of endovascular revascularisation in patients with diabetes |
Комелягина Е.Ю., Коган Е.А., Анциферов М.Б. Клинико-морфологические параметры и маркеры репарации нейропатических язвенных дефектов при синдроме диабетической стопы |
70 |
Komelyagina E.Y., Kogan E.A., Antsiferov M.B. Clinical and morphological characteristics with markers of reparation in neuropathic diabetic foot ulcers |
Диагностика, контроль и лечение |
Diagnosis, control, treatment |
|
Берштейн Л.М., Тесленко С.Ю., Васильев Д.А., Коваленко И.М. Частота выявления сахарного диабета 2 типа в семьях больных сахарным диабетом, страдающих или не страдающих онкопатологией |
77 |
Berstein L.M., Teslenko S.Yu., Vasilyev D.A., Kovalenko I.M. Frequency of type 2 diabetes in family and it’s changes in diabetic patients affected or not affected with cancer |
Аметов А.С., Гусенбекова Д.Г. Роль ингибиторов ДПП-4 в коррекции нарушений жирового обмена у пациентов с СД 2 типа и ожирением |
85 |
Ametov A.S., Gusenbekova D.G. The role of dipeptidyl peptidase 4 inhibitors in fat metabolism in patients with type 2 diabetes and obesity |
Репродуктивное здоровье |
Reproductive Health |
|
Курбатов Д.Г., Галстян Г.Р., Роживанов Р.В., Лепетухин А.Е., Шварц Я.Г. Диагностика и лечение ретроградной эякуляции как проявления урогенитальной формы автономной диабетической полинейропатии |
Kurbatov D.G., Galstyan G.R., Rozhivanov R.V., Lepetukhin A.E., Shwarts Y.G. Diagnostic and treatment of retrograde ejaculation as a manifestation of urogenital form of autonomic diabetic polyneuropathy |
|
Клинический случай |
Case report |
|
Соркина Е.Л., Калашникова М.Ф., Лиходей Н.В., Кокшарова Е.О., Устюжанин Д.В., Майоров А.Ю.,, Шестакова М.В.,, Тюльпаков А.Н. Развитие метаболического синдрома в молодом возрасте как проявление семейной парциальной липодистрофии 3 типа (дефект гена PPARG): первое описание клинического случая в России |
93 |
Sorkina E.L., KalashnikovaM.F., LikhodeyN.V., KoksharovaE.O., UstyuzhaninD.V., MayorovA.Yu.,, ShestakovaM.V., TiulpakovA.N. Development of metabolic syndrome at a young age as a manifestation of familial partial lipodystrophy type 3 (PPARG mutation): the first description of its clinical case in Russia |
История медицины |
The History |
|
Аметов А.С., Доскина Е.В., Кочергина И.И. От редакции: Смирнова О.М., Мишина Е.Е. Посвящается 110-летию со дня рождения профессора Екатерины Алексеевны Васюковой |
99 |
Ametov A.S., Doskina E.V., Kochergina I.I., Smirnova O.M., Mishina E.E. To the 110 anniversary since the birth of professor E.A.Vasyukova |
Новости |
News |
|
Никонова Т.В. Конгресс ADA 2015 г. в Бостоне (США) – обзор основных тем |
106 |
Nikonova T.V. ADA Congress 2015 in Boston (USA) – an overview of the main topics |
Государственный регистр сахарного диабета в Российской Федерации: статус 2014 г. и перспективы развития
Дедов И.И1., Шестакова М.В.1,2, Викулова О.К.1,2
1ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва
(директор – академик РАН И.И. Дедов)
2ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва
(ректор – член-корр. РАН П.В. Глыбочко)
Клинико-эпидемиологический мониторинг сахарного диабета (СД) в Российской Федерации осуществляется посредством Государственного регистра больных СД, методологическим и организационным референс-центром которого является ФГБУ Эндокринологический научный центр Минздрава России. С 2014 г. инициирован перевод Государственного регистра СД на online-программное обеспечение с целью повышения эффективности работы регистра в качестве научно-аналитической платформы. В статье представлен анализ показателей распространенности, заболеваемости и смертности при СД, анализ критериев эффективности оказания диабетологической помощи (в т.ч. показатели HbA1c) и анализ распространенности диабетических осложнений по данным online-регистра.
Ключевые слова: сахарный диабет; Государственный регистр сахарного диабета; распространенность; заболеваемость; диабетические осложнения
National register of diabetes mellitus in Russian Federation: status on 2014
Dedov I.I.1, Shestakova M.V.1,2, Vikulova O.K.1,2
1Endocrinology Research Centre, Moscow, Russian Federation
2Sechenov Moscow State Medical University, Moscow, Russian Federation
Clinical and epidemiological monitoring of diabetes in Russian Federation (RF) is carried out by the National diabetes register, which methodological and organizational reference center is Federal Endocrinology Research Centre. Since 2014 initiated the translation the National diabetes register on online software system in order to increase the effectiveness of the register as a scientific and analytical platform. The article include the analysis of DM prevalence, incidence,DM-related mortality,the prevalence of diabetic complications and analysis of effectiveness of diabetes care (included HbA1c) and according to the data of online register.
Keywords: diabetes mellitus; National diabetes register; prevalence; incidence; diabetic complications
DOI: 10.14341/DM201535-22
К
олоссальные экономические затраты и социальный ущерб, связанные с высокой распространенностью сахарного диабета (СД), ранней инвалидизацией и смертностью, обусловливают необходимость организации системы учета и мониторинга клинико-эпидемиологических сведений о данном заболевании.
Однако исторически сложившаяся в РФ система медико-статистического наблюдения, основанная на регистрации факта развития заболевания и факта смерти, не отвечала современным потребностям оценки и прогнозирования эпидемиологической ситуации, что определило развитие структуры Регистра СД в качестве одного из приоритетных направлений диабетологии.
В современном представлении регистр СД – это автоматизированная информационно-аналитическая система клинико-эпидемиологического мониторинга СД в масштабах всей страны, которая предусматривает наблюдение за пациентом от момента его включения в регистр на протяжении всего периода заболевания, регистрацию наличия и вида осложнений, показателей углеводного обмена и других лабораторных параметров, оценки структуры терапии в динамике, а также анализа структуры смертности пациентов [1].
Необходимо отметить, что кроме практической значимости в качестве базового статистического инструмента регистр представляет собой уникальную аналитическую платформу для оценки не только эпидемиологических сведений, но и многих других медицинских, организационных и научных аспектов, в том числе определения затрат на лечение, планирования обеспечения лекарственными средствами и кадрами [1, 2].
С 2000 г. клинико-эпидемиологический мониторинг СД в Российской Федерации осуществляется посредством Государственного регистра больных СД, методологическим и организационным референс-центром которого является ФГБУ Эндокринологический научный центр МЗ России.
До последнего времени анализ данных Государственного регистра проводился на основе ежегодного суммирования локальных баз данных пациентов отдельных субъектов РФ. Несмотря на то, что регистр выполнял ряд важнейших клинико-статистических функций, данная система имела существенные недостатки: во-первых, информация оценивалась статически, представляя собой одномоментный срез на период окончания календарного года. Кроме того, отсутствовала возможность системного контроля за такими важными параметрами, как качество введения данных в регистр и регулярность обновления информации.
С 2014 г. инициирован перевод Госрегистра СД на online-программное обеспечение. Регистр трансформирован в современную электронную базу с авторизованным доступом, не требующую передачи данных локальных регистров. Отличительной чертой online-регистра является создание единой базы данных пациентов с СД и возможность динамического мониторинга показателей на любом уровне – от отдельного учреждения до области, региона и РФ в целом. Целью новой системы является повышение эффективности работы регистра в качестве научно-аналитической платформы, позволяющей получать максимально полную информацию для анализа и прогнозирования развития службы диабетологической помощи в РФ:
• оценки распространенности СД и диабетических осложнений в России в целом и в субъектах РФ;
• анализа и прогнозирования заболеваемости СД;
• анализа уровня и причин смертности больных СД;
• анализа структуры медикаментозной терапии у больных СД;
• оценки и прогнозирования потребности в лекарственных препаратах и средствах самоконтроля;
• прогнозирования потребности в подготовке специализированных медицинских кадров и объектов системы здравоохранения в диабетологии;
• анализа соответствия реальной клинической практики существующим стандартам оказания медицинской помощи;
• анализа эффективности внедрения и доступности новых диагностических и лечебных методов.
Работа online-регистра осуществляется в полном соответствии с нормами Федерального закона №152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 г., в соответствии с Приказами Минздрава РФ №193 от 31.05.2000, №405 от 15.11.2001 и №899н от 12.11.2012.
На сегодняшний день система online Госрегистра СД включает 46 регионов РФ (рис. 1), в течение 2015 г. планируется подключение еще 15 регионов.
Распространенность СД
Показатели распространенности СД1 и СД2 в РФ на 01.01.2015 представлены в табл. 1.
С учетом количества пациентов в Республике Крым и г. Севастополе официальный показатель распространенности СД в Российской Федерации (85 регионов РФ) на 01.01.2015 г. – 4,094 млн больных, что составляет 2,8% населения РФ (на 01.01.2015 г. по оценке Росстата в РФ было зарегистрировано 146 310 418 постоянных жителей).
Таким образом, следует констатировать значительный рост распространенности СД в РФ по сравнению с данными 01.01.2010 г.: +930 тыс. пациентов (23%) за 5-летний период (табл. 2).
Преимущественно увеличение распространенности СД отмечается за счет СД2: +835 тыс. пациентов за 5-летний период, что подтверждает глобальные мировые тенденции роста распространенности и увеличения доли СД2 среди общего количества пациентов с СД.
Динамику распространенности СД1 в РФ можно расценить как умеренно растущее плато: +46 тыс. пациентов за 5-летний период во всех возрастных группах. При этом обращает на себя внимание значимое увеличение показателя распространенности на 100 тыс. населения при относительно небольшом увеличении абсолютного количества пациентов, особенно в группе подростков: +1 тыс. пациентов, рост распространенности со 183,5/100 тыс. до 195,4/100 тыс.; в группе детей: +4 тыс. пациентов, с 80,6 до 85,7/100 тыс., соответственно.
Распространенность СД в федеральных округах РФ
Показатели распространенности СД в федеральных округах (ФО) РФ в 2014–2015 гг. по данным online-регистра (46 из 85 регионов, входящих в состав РФ в 2014–15 гг.) представлены в Приложении 1. Соответствующие данные регистра старого формата на период 01.01.2010 (84 региона, входивших в состав РФ в 2010 г.) – в Приложении 2 [1].
Прежде всего, хотелось бы подчеркнуть, что данные форматы не подлежат прямому сравнению, поскольку в online-регистр включено 46 из 85 регионов.
Тем не менее, очевидны общие тенденции: более высокая распространенность СД1 в Северо-Западном и Центральном ФО (особенно среди взрослого населения) и низкая распространенность СД1 в Северо-Кавказском ФО, что подтверждают данные перераспределения структуры по типу СД в этих регионах (рис. 2). Так, в среднем в РФ доля пациентов с СД1 составила 5,6%, с СД2 – 92,2%, другие типы СД – 2,2%, доля пациентов с СД1 варьировала от 3,4% (Северо-Кавказский ФО) до 8,6% (Северо-Западный ФО) и, напротив, доля пациентов с СД2 наименьшая – 87,6% в Северо-Западном ФО и наибольшая – 95,9% в Северо-Кавказском ФО.
Выделен и ряд существенных различий: в первую очередь – значимо более высокая распространенность СД2 среди детей, причем не только в динамике за 5-летний период, но и по сравнению с данными 2014 г. в регистре прежнего формата. Так, по данным online-регистра в 2014 г. состояли на учете 630 детей с СД2 – 3,7 на 100 тыс. детского населения (Приложение 1), т.е. в 1,5 раза больше по сравнению с данными официальной статистики (см. табл. 1), и это несмотря на меньшее количество регионов, включенных в online-регистр. В течение первого полугодия 2015 г. продолжается увеличение показателя распространенности СД2 среди детей – 672 ребенка– 4,0 на 100 тыс., приобретая характер стойкой тенденции, связанной, по всей видимости, с угрожающим ростом избыточной массы тела и ожирения.
Распространенность СД1 и СД2 на 100 тыс. населения в регионах РФ
Представлены данные online-регистра по 31 региону на 01.01.2015 г. (рис. 3 и 4). Показатели распространенности на 100 тыс. населения отличала широкая вариабельность как при СД1 (рис. 3), так и СД2 (рис. 4). Во всех регионах отмечалось увеличение данного показателя в период 2013–2014 гг.
• Распространенность СД1: варьировала в диапазоне от 19,0 чел. на 100 тыс. населения (Чеченская респ.) до 266,4 чел. на 100 тыс. населения (Ленинградская обл.). Можно выделить области с высокой распространенностью СД1 >200/100 тыс. населения – это преимущественно регионы Северо-Западного и Центрального ФО (Ленинградская обл., респ. Карелия, Новгородская, Тверская, Брянская обл. и т.д.) и регионы с низкой распространенностью СД1 <100/100 тыс. населения: Чувашская респ., Респ. Башкортостан, Респ. Ингушетия и Чеченская респ.
• Распространенность СД2: варьировала в диапазоне от 647,2 чел. на 100 тыс. населения (Чеченская респ.) до 3496,6 чел. на 100 тыс. населения (Нижегородская обл.). Также выделялись регионы с высокой распространенностью СД2 >3000/100 тыс. населения и относительно низкими показателями <2000/100 тыс. населения: Чувашская респ., Ленинградская обл., Респ. Башкортостан, Респ. Ингушетия и Чеченская респ.
Заболеваемость СД
По данным online-регистра, по 31 региону в 2014 г. зарегистрировано 103 277 новых случаев СД, что на 30% меньше по сравнению с 2013 г. (рис. 5). Это, безусловно, идет вразрез с общемировой тенденцией роста заболеваемости СД.
К сожалению, констатировать снижение заболеваемости СД в РФ преждевременно, поскольку анализ ряда факторов говорит не об истинном снижении данного показателя, а именно ненадлежащей регистрации новых случаев СД. Это подтверждают данные анализа заболеваемости СД1 и СД2 по регионам (рис. 6 и 7). Так, при общей тенденции снижения заболеваемости СД1 примерно на 30% выделяются регионы, где заболеваемость снизилась гораздо более значительно – в 3–4 раза. И это, как правило, регионы с высокой заболеваемостью по данным 2013 года: Респ. Карелия – снижение заболеваемости в 3 раза, 4,73 против 14,32/100 тыс. в 2013 г.; г. Москва – в 3 раза, 1,02 против 3,06; Свердловская область – в 3,5 раза, 2,34 против 8,11; Новгородская область – в 4,3 раза, 1,61 против 6,89; Респ. Ингушетия – в 15 раз, 0,22 против 3,35, Ямало-Ненецкий АО – в 42 раза, 0,19 против 7,95.
Аналогичная тенденция при СД2, вызывающая еще больше вопросов в силу эпидемии заболеваемости СД2 в мире. За исключением Воронежской области и Респ. Адыгея, где заболеваемость СД2 увеличилась, в других регионах регистрируется (именно такую формулировку хотелось бы подчеркнуть) значимое снижение заболеваемости СД2. И здесь опять выделяются регионы: Респ. Карелия, г. Москва, Свердловская область, Новгородская область, Респ. Ингушетия и Ямало-Ненецкий АО, что еще раз подчеркивает факт ненадлежащей регистрации новых случаев СД в целом в РФ и, особенно, в отдельных регионах.
Показатели и структура смертности
Показатели смертности, по данным online-регистра, в 2014 г. в 31 регионе РФ представлены в табл. 3.
В 2014 г., по данным online-регистра, зарегистрировано 26 450 случаев смерти пациентов с СД. Динамика по сравнению с 2013 г. -27,7%, что также наводит на мысль о проблемах в регистрации данного показателя. Определенным фактором могло послужить изменение с 2014 г. системы кодирования сердечно-сосудистых причин смертности пациентов с СД на код «сахарный диабет».
Тем не менее, объективное существование факта ненадлежащей регистрации смертности в ряде регионов отражает высокая вариабельность данного показателя: при СД1– от 0,0 чел. (Ленинградская обл.) до 4,93 чел. на 100 тыс. населения (Воронежская обл.); при СД2 – от 0,0 чел. на 100 тыс. населения (Ленинградская обл.) до 117,14 чел. на 100 тыс. населения (Пензенская обл.).
Среди причин смертности пациентов с СД ведущие позиции занимает сердечно-сосудистая патология, как при СД2: суммарно сердечная недостаточность, нарушения мозгового кровообращения и инфаркт миокарда являются причиной смерти 50,7% пациентов; так и при СД1: 34,5%, соответственно (рис. 8). Терминальная почечная недостаточность: 3-я по частоте причина смерти пациентов с СД1 (7,9%) и 5-я – с СД2 (1,7%). Онкологическая патология: 7,5% при СД2 и 3% при СД1. При СД1 достаточно высокой остается смертность вследствие комы – 2,6% (суммарно диабетическая и гипогликемическая комы).
К сожалению, самой многочисленной остается графа «другая причина смерти» – 47% при СД2 и 37% при СД1. Фактически, это можно рассматривать как большое число случаев неклассифицируемой смерти, когда информация теряется из анализа.
Лабораторные и расчетные показатели
HbA1c
Распределение пациентов по уровню HbA1c, по данным online-регистра, в 31 регионе РФ в 2013–14 гг. представлено на рис. 9.
• СД1: HbA1c<7% – 26,1% пациентов, HbA1c в диапазоне от 7% до 7,9% – 30,3% пациентов, HbA1c в диапазоне от 8% до 8,9% – 18,9% пациентов, HbA1c≥9,0% – 24,7% пациентов.
• СД2: HbA1c<7% – 35,8% пациентов, HbA1c в диапазоне от 7% до 7,9% – 35,7% пациентов, HbA1c в диапазоне от 8% до 8,9% – 15,2% пациентов, HbA1c≥9,0% – 13,3% пациентов.
Казалось бы, по уровню HbA1c мы видим ситуацию, достаточно стабильную по динамике 2013–14 гг. и довольно благополучную по показателям, особенно при СД2: у 35,8% пациентов нулевой уровень HbA1c<7% и у 35,7% пациентов – 7–7,9%, что во многих случаях СД2 можно расценивать как субоптимальный целевой уровень. Однако количество пациентов, у которых показатель HbA1c вводится в карту регистра и, соответственно, доступен для анализа, составляет всего 8,4% пациентов с СД2 и 13% пациентов с СД1, что ставит под сомнение возможность объективной экстраполяции данных на общую популяцию больных СД в РФ. Это подтверждается очень высокой вариабельностью распределения HbA1c в отдельных регионах, особенно при СД1: ситуация может быть прямо противоположной – целевой контроль HbA1c<7% у 50% пациентов (Белгородская обл.), либо, напротив, выраженная декомпенсация у 50% пациентов (Ульяновская обл., Чувашская респ., Респ. Карелия) (рис. 10). В ряде регионов показатель HbA1c практически не вводится в регистр (Ивановская обл., Ленинградская обл., Новгородская обл., Свердловская обл., Респ. Ингушетия, Чеченская респ.).
Чтобы повысить объективность оценки данных контроля углеводного обмена, безусловно, требуется повышение регулярности измерения HbA1c и качества ввода показателя в регистр. С этой целью в новую версию карты online-регистра с 2015 г. вводятся дополнительные графы для регистрации уровня HbA1c 1 раз в квартал (поскольку ранее существовала возможность регистрации только одного измерения HbA1c в год), а также предусмотрена функция автоматического расчета суррогатного HbA1c по уровню гликемии, что можно использовать в случае недоступности лабораторного исследования HbA1c в отдаленных регионах.
Индекс массы тела (ИМТ)
Распределение пациентов по уровню ИМТ, по данным online-регистра, в 31 регионе РФ в 2013–14 гг. представлено на рис. 11.
• СД1: пациенты с ИМТ<18,5 кг/м2 – 11,6%, от 18,5 до 24,9 кг/м2 – 50,8%, от 25 до 29,9 кг/м2 – 26%, ≥30 кг/м2 – 11,6%.
• СД2: пациенты с ИМТ<18,5 кг/м2 – 0,2%, от 18,5 до 24,9 кг/м2 – 9,0%, от 25 до 29,9 кг/м2 – 33,7%, ≥30 кг/м2 – 57,1%.
Показатели ИМТ дали очень ценную информацию о том, что при СД2 33,7% пациентов имеют избыточную массу тела и 57% – ту или иную степень ожирения; при СД1 распространенность избыточной массы тела и ожирения – 26% и 11,6%, соответственно. Однако этот показатель, очень простой и доступный для исследования в лечебных учреждениях любого уровня, регистрируется лишь у 25% пациентов с СД1 и 22% с СД2.
Обращает на себя внимание, что, в отличие от уровня HbA1c, распределение пациентов по ИМТ практически не отличалось в различных регионах (рис. 12), что указывает на объективность данных о крайне высокой частоте избыточной массы тела и ожирения в популяции пациентов с СД.
Показатели липидного спектра
• При СД1: средний уровень общего холестерина составил 5,07 ммоль/л, триглицеридов – 1,5 ммоль/л, ЛПНП – 2,71 ммоль/л, ЛПВП – 1,62 ммоль/л.
• При СД2: средний уровень общего холестерина составил 5,43 ммоль/л, триглицеридов – 1,8 ммоль/л, ЛПНП – 2,87 ммоль/л, ЛПВП -1,51 ммоль/л.
Таким образом, показатели атерогенных фракций липидного спектра были выше целевых значений для пациентов с СД.
Количество пациентов с целевым уровнем показателей липидного спектра по данным 31 региона РФ, 2014 г., представлено на рис. 13. Если оценивать эти параметры формально, то получится очень высокий процент достижения целевого уровня липидов, например, ЛПНП<2,5 ммоль/л у 50% пациентов с СД1 и 44% пациентов с СД2. Однако это только видимость благополучия, поскольку данные ЛПНП вводились в карту регистра менее чем у 2% пациентов с СД. Таким образом, целевые показатели достигаются лишь у 1% общей популяции пациентов с СД.
Таким образом, сложившаяся ситуация требует повышения качества ввода информации в регистр и по уровню HbA1c, и по показателям липидного спектра пациентов с СД.
Регистр осложнений
По данным регистра, наличие осложнений зафиксировано у 59% пациентов с СД1 и 55% –с СД2.
Распределение осложнений по частоте, по данным online-регистра, в 31 регионе РФ в 2014 г. представлено на рис. 14.
• При СД1: диабетическая нейропатия регистрируется у 38,4% пациентов, диабетическая ретинопатия – у 34,7%, нефропатия – у 20,2%, гипертония – у 18,8%, диабетическая макроангиопатия – у 16,7% пациентов.
• При СД2: гипертония регистрируется у 37,6% пациентов, диабетическая нейропатия – у 19,0%, диабетическая ретинопатия – у 15,3%, диабетическая макроангиопатия – у 8,3%, нефропатия – у 4,9% пациентов.
В то время как по данным активного скрининга, установленным в результате эпидемиологических исследований мобильного «Диабет-центра» ФГБУ ЭНЦ в рамках реализации Федеральной целевой программы «Сахарный диабет», частота ретинопатии и нефропатии достигает 40% при СД1 и СД2, гипертонии – 50% при СД1 и 80–90% при СД2, частота диабетической нейропатии – 90% [3].
Диабетическая нефропатия
Обращает внимание, что при общей заниженной частоте диабетических осложнений, распространенность нефропатии недооценивается особенно серьезно [4, 5].
Это подтверждают данные субанализа регистра, показавшие, что количество пациентов, у которых измеряются (регистрируются) показатели экскреции белка, составляет при СД1: микроальбуминурии (МАУ) – 6,37%, протеинурии (ПУ) – 5,77%, при СД2: 8% и 13,8%, соответственно. При этом частота выявления нефропатии среди этих пациентов достигает при СД1 – 23% и 31% (по уровню МАУ и ПУ); при СД2 – 33% и 29%, соответственно, что в 6 раз превышает регистрируемую частоту осложнения в общей популяции СД2 – 4,9% (рис. 15).
При анализе функционального состояния почек по уровню скорости клубочковой фильтрации (СКФ) (несмотря на то, что расчет этого показателя проводился по формуле Кокрофта, как правило, завышающей уровень СКФ) выявлено, что частота хронической болезни почек (ХБП) с СКФ <60 мл/мин составляет 9% при СД1 и 17% при СД2 (рис. 16). Это значимо выше регистрируемой частоты нефропатии при СД2 и обусловлено гетерогенностью поражения почек при этом типе заболевания. Полученные данные убедительно показывают необходимость оценки не только экскреции белка, но и обязательного включения расчета СКФ в алгоритм обследования пациентов с СД.
Диабетическая ретинопатия
Диабетическая ретинопатия (ДР) регистрировалась у 34,7% пациентов с СД1 и 15,3% пациентов с СД2 (рис. 17).
Показатели частоты ДР при СД1 варьировали в диапазоне от 18,9% (Ямало-Ненецкий АО) до 59,1% (Чеченская респ.); при СД2 – от 6,6% (Костромская обл.) до 35,7% (Чувашская респ.). При этом с сожалением следует констатировать, что в регистре практически не фиксируются методы лечения ДР. Так, частота выполнения лазерной коагуляции сетчатки составила 0,08% у пациентов с СД1 и 0,02% у пациентов с СД2, что не может соответствовать реальной ситуации.
Диабетическая нейропатия
Диабетическая нейропатия регистрировалась у 38,4% пациентов с СД1 и 19% пациентов с СД2 (рис. 18).
Показатели частоты нейропатии варьировали при СД1 в диапазоне от 10,2% (Свердловская обл.) до 60,4% (Чувашская респ.); при СД2 – от 6,5% (Владимирская обл.) до 38,2% (Чеченская респ.).
Синдром диабетической стопы
Синдром диабетической стопы (СДС) регистрировался у 5,6% пациентов с СД1 и 2,4% пациентов с СД2 (рис. 19).
Показатели частоты СДС варьировали при СД1 в диапазоне от 1,4% (Ямало-Ненецкий АО) до 22,0% (Воронежская обл.); при СД2 – от 0,7% (Ямало-Ненецкий АО) до 10,5% (Воронежская обл.).
Диабетическая макроангиопатия
Диабетическая макроангиопатия регистрировалась у 16,7% пациентов с СД1 и 8,3% пациентов с СД2 (рис. 20).
Показатели частоты макроангиопатии варьировали при СД1 в диапазоне от 5,6% (Ямало-Ненецкий АО) до 41,5% (Ульяновская обл.); при СД2– от 3,4% (Респ. Башкортостан) до 24,2% (Респ. Ингушетия).
Следует подчеркнуть, что при СД2 регистрировалась меньшая частота всех диабетических осложнений, как микро-, так и макрососудистых, что не может отражать реальную действительность. Учитывая общие патогенетические механизмы развития осложнений вне зависимости от типа СД, а также наличие множества дополнительных факторов поражения органов-мишеней: пожилой возраст, более длительный анамнез сопутствующей гипертонии, дислипидемии, большую частоту ожирения, можно говорить о том, что фактическая частота осложнений при СД2 значимо недооценивается. Таким образом, данные регистра еще раз продемонстрировали, что пациенты с СД2 часто остаются вне поля внимания эндокринологов, и это представляет серьезную угрозу в плане поздней диагностики патологии на выраженных стадиях, эффективность лечения которых существенно ниже.
Еще один факт, который становится очевиден по данным регистра, – это значительная вариабельность частоты осложнений в различных субъектах РФ, что сложно объяснить другими причинами, кроме различий в качестве оказания диабетологической помощи и недостаточном внимании к ведению регистра в ряде регионов.
Изменения регистра
С целью повышения эффективности работы Государственного регистра СД с 2015 г. ФГБУ Эндокринологический научный центр МЗ России вводит изменения в Форму № 40-99 «Карты регистрации и мониторинга больного сахарным диабетом». Данные меры направлены на соответствие Государственного регистра СД установленным стандартам ведения пациентов с СД, согласно Приказу Минздрава РФ № 899н от 12.11.2012.
Новые разделы
• Регистрация уровня АД.
• Антигипертензивная терапия.
• Гиполипидемическая терапия.
Изменения в разделах
• Осложнения: регистрация осложнений согласно их современной классификации (в т.ч. хронической болезни почек, атеросклероза различных сосудистых бассейнов, класса сердечной недостаточности, степени артериальной гипертонии и т.д.).
• Лабораторные данные: расширен спектр необходимых лабораторных показателей (ЛПНП, ЛПВП, уровень гликемии).
• Регистрация экскреции белка любым из возможных методов, независимо от оснащенности лаборатории (соотношение альбумин/креатинин, или альбуминурия (утренняя или суточная), или протеинурия (в обычном ОАМ или суточной)); расчет СКФ автоматический по формуле СKD-EPI, что позволит улучшить возможности диагностики диабетической нефропатии и ХБП.
Автоматизированные расчеты
Все возможные расчетные показатели (ИМТ, СКФ, стадия ХБП) в системе online рассчитываются автоматически, что сокращает время заполнения карты регистра.
Заключение
Резюмируя сказанное выше, хотелось бы закончить на оптимистичной ноте. Переход Государственного регистра СД в online-формат выявил достаточно много недостатков ведения регистра, однако главным является то, что все они решаемы в рабочем порядке. Новая система представляет собой высокофункциональную информационно-аналитическую платформу с широкими возможностями анализа, формирования отчетности и планирования. Перспективы развития регистра неисчерпаемы, и, несмотря на сложности переходного периода, общими усилиями нам удастся оптимизировать работу и перевести регистр в разряд действительно ценной научной базы и эффективного инструмента оценки диабетологической помощи в РФ.
Информация о финансировании и конфликте интересов
Перевод Госрегистра СД в online формат осуществляется при техническом партнерстве ЗАО «Астон Консалтинг» и финансовой поддержке фармацевтических компаний: AstraZeneca, Sanofi, Servier, Novo Nordisk, Pfizer, Boehringer Ingelheim, LifeScan, Alfa Wassermann, Roche Diagnostics. Аналитическая работа с данными Госрегистра СД, подготовка статьи и ее публикация выполнены в ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России. Все авторы статьи являются сотрудниками ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России и декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Эпидемиология
География
ONLINE РЕГИСТРА САХАРНОГО ДИАБЕТА
46 регионов в 9 федеральных округах РФ
• Респ. Алтай
• Респ. Адыгея
• Астраханская обл.
• Респ. Башкортостан
• Белгородская обл.
• Брянская обл.
• Респ. Бурятия
• Владимирская обл..
• Волгоградская обл.
• Воронежская обл.
• Ивановская обл.
• Респ. Ингушетия
• Калужская обл.
• Респ. Карелия
• Кемеровская обл.
• Респ. Коми
• Костромская обл.
• Краснодарский край
• Респ. Крым*
• Курская обл.
• Ленинградская обл.
• Липецкая обл.
• Магаданская обл.
• г. Москва
• Московская обл.
• Мурманская обл.
• Нижегородская обл.
• Новгородская обл.
• Оренбургская обл.
• Орловская обл.
• Пензенская обл.
• Пермский край
• Ростовская обл.
• Респ. Саха/Якутия/
• Свердловская обл.
• Ставропольский край
• Респ. Татарстан
• Тверская обл.
• Тульская обл.
• Ульяновская обл.
• Хабаровский край
• Ханты-Мансийский АО - Югра АО
• Челябинская обл.
• Чеченская респ.
• Чувашская респ.
• Ямало-Ненецкий АО
Рис. 1. Регионы РФ, входящие в систему online Госрегистра СД.
Таблица 1
Распространенность СД1 и СД2 в Российской Федерации на 01.01.2015 (условные данные*)
Возрастные группы |
СД1 |
СД2 |
Всего |
|||
Абс. значения |
На 100 тыс. |
Абс. значения |
На 100 тыс. |
Абс. значения |
На 100 тыс. |
|
Дети |
20 454 |
85,7 |
412 |
1,6 |
20 866 |
87,3 |
Подростки |
10 112 |
195,4 |
346 |
5,3 |
10 458 |
200,7 |
Взрослые |
309 896 |
259,3 |
3 704 344 |
2854,6 |
4 014 240 |
3113,9 |
Все группы |
340 462 |
3 705 102 |
4 045 564 |
*Примечание: в Республике Крым и Севастополе число больных СД, по предварительным данным, составляет около 48,3 тыс. человек, однако данных распределения по типам СД в этом регионе нет.
Таблица 2
Распространенность СД1 и СД2 в Российской Федерации на 01.01.2010 [1]
Возрастные группы |
СД1 |
СД2 |
Всего |
|||
Абс. значения |
На 100 тыс. |
Абс. значения |
На 100 тыс. |
Абс. значения |
На 100 тыс. |
|
Дети |
16 654 |
80,6 |
205 |
1,0 |
16 859 |
81,6 |
Подростки |
9106 |
183,5 |
240 |
4,8 |
9346 |
188,3 |
Взрослые |
268 497 |
229,8 |
2 868 685 |
2321,9 |
3 137 182 |
2551,7 |
Все группы |
294 257 |
2 869 130 |
3 163 387 |
РФ (1 991 790)
Центральный ФО (847 134)
Приволжский ФО (432 992)
Южный ФО (310 603)
Уральский ФО (217 067)
Северо-Западный ФО (104 623)
Сибирский ФО (65 111)
Северо-Кавказский ФО (14 260)
Рис. 2. Структура распределения по типам СД, 31 регион РФ (01.01.2015 г.).

Ленинградская обл.
Рис. 3. Распространенность СД1 на 100 тыс. населения, 31 регион РФ, 01.01.2015.
СД1
Респ. Карелия
Высокая распр-ть > 200/100 тыс.населения
Тверская обл.
Брянская обл.
266,0
Новгородская обл.
266,4
240,5
Орловская обл.
245,7
217,0
Свердловская обл.
221,7
СД2
221,3
Костромская обл.
221,0
217,6
Ямало-Ненецкий АО
219,8
207,0
Воронежская обл.
5,6%
5,6%
5,1%
5,3%
5,8%
8,6%
5,6%
3,4%
211,6
207,8
Оренбургская обл.
221,0
201,9
Ивановская обл.
209,3
207,2
Белгородская обл.
207,7
92,2%
91,8%
93,2%
93,1%
92,4%
87,6%
92,9%
95,9%
Другие типы СД
2013 г.
187,2
Респ. Адыгея
196,8
177,1
Московская обл.
187,7
174,7
Пензенская обл.
2,2%
2,6%
1,6%
1,6%
1,8%
3,8%
1,5%
0,7%
183,7
171,2
Краснодарский край
176,9
174,7
Нижегородская обл.
176,1
162,7
Респ. Коми
168,5
2014 г.
156,2
Ульяновская обл.
164,9
155,5
Владимирская обл.
161,8
153,3
Пермский край
160,7
152,2
Ханты-Мансийский АО
157,1
150,8
Астраханская обл.
153,7
143,9
Кемеровская обл.
147,4
140,3
Ростовская обл.
146,4
139,9
г. Москва
145,6
128,6
Чувашская респ.
134,1
128,0
Респ. Башкортостан
133,5
124,2
Респ. Ингушетия
128,3
124,8
Чеченская респ.
125,1
93,1
Низкая распр-ть < 100/100 тыс. населения
97,3
93,0
96,8
50,9
50,6
18,4
19,0
Высокая распр-ть > 200/100 тыс.населения

Нижегородская обл.
Рис. 4. Распространенность СД2 на 100 тыс. населения, 31 регион РФ, 01.01.2015.
Рис. 5. Показатели заболеваемости СД, 31 регион РФ, 2013–2014 гг.
СД1
Респ. Карелия
Ивановская обл.
(-30,9%) Динамика количества новых случаев СД
Свердловская обл.
149 527 чел.
3,4%
93,0%
3,6%
2013
3260,4
Брянская обл.
3496,6
3358,4
Пензенская обл.
3436,6
3029,1
Владимирская обл.
3262,6
СД2
3180,5
Белгородская обл.
3249,2
2935,9
Ульяновская обл.
3174,1
2803,2
Московская обл.
3026,9
103 277 чел.
3,3%
(3371 чел.)
92,1%
(95 120 чел.)
4,6%
(4786 чел.)
2014
2771,2
Ханты-Мансийский АО
2911,9
2718,0
Ямало-Ненецкий АО
2905,0
2713,2
Воронежская обл.
2828,0
Другие типы СД
2013 г.
2674,9
Костромская обл.
2824,2
2669,8
Тверская обл.
2817,1
2793,2
Респ. Коми
2809,3
2559,5
Орловская обл.
2797,1
2611,9
Оренбургская обл.
2789,4
2657,5
Пермский край
2768,4
2014 г.
2577,3
Краснодарский край
2763,7
2658,0
Респ. Адыгея
2758,3
2512,7
Ростовская обл.
2731,3
2512,5
Астраханская обл.
2704,4
2527,5
Новгородская обл.
2687,5
2457,5
г. Москва
2561,8
2385,7
Кемеровская обл.
2532,6
2298,8
Чувашская респ.
2459,1
2264,2
Ленинградская обл.
2326,2
2243,1
Респ. Башкортостан
2274,2
2070,8
Респ. Ингушетия
2212,6
1779,6
Чеченская респ.
Низкая распр-ть < 100/100 тыс. населения
1908,5
1761,2
1772,5
1394,8
1526,2
1095,1
1096,2
607,4
647,2

РФ
Рис. 6. Заболеваемость СД1 на 100 тыс. населения, 31 регион РФ, 01.01.2015.
Заболеваемость СД1 в РФ 2014 г. составила 4,72/100 тыс., диапазон от 0,19 чел. на 100 тыс. населения (Ямало-Ненецкий АО) до 10,51 чел. на 100 тыс. населения (Оренбургская обл.).

РФ
Рис. 7. Заболеваемость СД2 на 100 тыс. населения, 31 регион РФ, 01.01.2015.
Заболеваемость СД2 в РФ в 2014 г. составила 133,17/100 тыс., диапазон от 11,12 чел. на 100 тыс. населения (Ямало-Ненецкий АО) до 240,06 чел. на 100 тыс. населения (Воронежская обл.).
Оренбургская обл.
Воронежская обл.
Воронежская обл.
Нижегородская обл.
Ивановская обл.
Брянская обл.
Пензенская обл.
Ивановская обл.
7,05
195,03
4,72
133,17
Брянская обл.
Пензенская обл.
13,22
211,06
10,51
240,06
Краснодарский край
10,56
281,56
Оренбургская обл.
9,83
233,34
Нижегородская обл.
10,13
301,73
Пермский край
8,53
226,78
Костромская обл.
9,31
323,79
Белгородская обл.
8,31
226,43
Московская обл.
10,82
268,79
Краснодарский край
7,97
217,33
Ханты-Мансийский АО
8,01
248,32
Респ. Коми
7,55
216,52
Пермский край
10,50
240,16
Костромская обл.
7,19
193,92
Белгородская обл.
10,34
243,69
Московская обл.
7,16
190,73
2013 г.
2013 г.
Астраханская обл.
8,46
205,12
Астраханская обл.
6,84
179,15
Респ. Карелия
5,78
273,29
Ханты-Мансийский АО
6,32
174,64
Респ. Коми
8,46
185,21
Ростовская обл.
6,22
173,22
Ростовская обл.
9,14
211,67
Кемеровская обл.
5,96
166,07
Чувашская респ.
11,82
240,55
Респ. Башкортостан
5,61
163,70
Респ. Башкортостан
8,95
192,00
Владимирская обл.
5,34
159,77
Тверская обл.
14,32
197,41
Чувашская респ.
4,73
145,09
2014 г.
2014 г.
Орловская обл.
8,79
169,12
Респ. Адыгея
4,13
139,32
Владимирская обл.
5,93
172,95
Ульяновская обл.
4,07
133,43
Ульяновская обл.
5,23
208,81
Тверская обл.
4,03
133,09
6,17
Свердловская обл.
169,36
Орловская обл.
4,03
127,82
Респ. Адыгея
Респ. Карелия
7,90
61,74
4,00
110,66
Новгородская обл.
Свердловская обл.
5,69
259,32
3,77
107,77
Ленинградская обл.
Новгородская обл.
4,87
209,08
3,25
104,06
г. Москва
Чеченская респ.
5,90
151,12
2,45
90,39
Чеченская респ.
г. Москва
8,11
325,80
2,34
71,72
Респ. Ингушетия
Ленинградская обл.
4,04
208,53
1,79
70,50
Ленинградская обл.
Респ. Ингушетия
6,89
191,14
1,61
56,71
Ямало-Ненецкий АО
Ямало-Ненецкий АО
0,28
62,67
1,36
44,93
3,06
135,91
1,02
43,19
0,67
11,44
0,74
17,69
3,35
63,00
0,22
14,13
7,95
189,40
0,19
11,12
Таблица 3
Показатели смертности при СД на 100 тыс. населения, 31 регион РФ, 01.01.2015 г.
Субъект федерации |
Все типы СД |
СД1 |
СД2 |
|
РФ (31 регион) |
47,65 |
1,86 |
45,30 |
|
1 |
Пензенская обл. |
122,02 |
4,60 |
117,14 |
2 |
Воронежская обл. |
119,93 |
4,93 |
112,98 |
3 |
Нижегородская обл. |
99,23 |
2,34 |
95,47 |
4 |
Белгородская обл. |
89,59 |
4,05 |
84,10 |
5 |
Ивановская обл. |
83,49 |
4,75 |
76,62 |
6 |
Оренбургская обл. |
82,11 |
4,02 |
77,96 |
7 |
Кемеровская обл. |
78,54 |
3,48 |
74,20 |
8 |
Московская обл. |
72,33 |
1,81 |
69,85 |
9 |
Краснодарский край |
70,05 |
3,82 |
65,58 |
10 |
Пермский край |
67,36 |
2,52 |
63,99 |
11 |
Респ. Коми |
65,04 |
3,14 |
59,65 |
12 |
Брянская обл. |
64,79 |
2,50 |
62,09 |
13 |
Ульяновская обл. |
53,18 |
2,67 |
50,50 |
14 |
Чувашская Респ. |
52,01 |
1,26 |
50,64 |
15 |
Костромская обл. |
51,45 |
3,36 |
48,08 |
16 |
Ростовская обл. |
48,89 |
1,35 |
47,14 |
17 |
Астраханская обл. |
41,81 |
1,54 |
40,02 |
18 |
Респ. Адыгея |
37,85 |
3,23 |
34,62 |
19 |
Ханты-Мансийский АО |
36,25 |
1,47 |
34,45 |
20 |
Тверская обл. |
34,14 |
1,48 |
32,07 |
21 |
Респ. Башкортостан |
32,00 |
1,54 |
30,40 |
22 |
Новгородская обл. |
31,04 |
1,87 |
29,16 |
23 |
Владимирская обл. |
28,41 |
1,94 |
25,65 |
24 |
Орловская обл. |
16,42 |
0,51 |
15,58 |
25 |
Респ. Карелия |
14,39 |
1,03 |
13,36 |
26 |
Чеченская Респ. |
12,30 |
0,48 |
11,81 |
27 |
г. Москва |
8,31 |
0,19 |
8,08 |
28 |
Ямало-Ненецкий АО |
1,21 |
0,24 |
0,97 |
29 |
Респ. Ингушетия |
0,29 |
- |
0,29 |
30 |
Свердловская обл. |
0,03 |
- |
0,03 |
31 |
Ленинградская обл. |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Хрон. сердечно-сосудистая недостаточность
Нарушение мозгового
кровообращения
Хроническая почечная
недостаточность
Инфаркт миокарда
Онкология
Диабетическая кома
Заболевания легких
Гангрена, осложнившаяся сепсисом
Травмы
Гипогликемическая кома
Инфекции
Суицид
Другая причина
Рис. 8. Причины смерти пациентов с СД, 31 регион РФ, 01.01.2015 г.
Рис. 9. Распределение пациентов по уровню HbA1c, 31 регион РФ, 01.01.2015.
СД1
24,2%
33,7%
20,6%
21,5%
2013
N=14 764 (13,2%)
HbA1c<7,0%
HbA1c 8,0–8,9%
СД1
N = 1037 чел.
26,1%
30,3%
18,9%
24,7%
2014
СД2
38,0%
37,4%
13,7%
10,9%
2013
N=153 651 (8,4%)
HbA1c 7,0–7,9%
HbA1c⩾9%
35,8%
35,7%
15,2%
13,3%
2014
18,55%
10,34%
7,92%
5,60%
3,09%
2,13%
1,93%
1,45%
1,16%
0,48%
0,48%
0,19%
46,7%
Хрон. сердечно-сосудистая недостаточность
Нарушение мозгового
кровообращения
Онкология
Инфаркт миокарда
Хроническая почечная
недостаточность
Гангрена, осложнившаяся сепсисом
Заболевания легких
Травмы
Диабетическая кома
Инфекции
Суицид
Гипогликемическая кома
Другая причина
СД2
N = 25 143 чел.
32,45%
13,02%
7,47%
5,26%
1,69%
0,97%
0,67%
0,33%
0,32%
0,23%
0,19%
0,09%
37,31%
37,31%
РФ
Белгородская обл.
г. Москва
Респ. Адыгея
Краснодарский край
Воронежская обл.
Ростовская обл.
Орловская обл.
Костромская обл.
Респ. Коми
Респ. Башкортостан
Московская обл.
Владимирская обл.
Оренбургская обл.
Пензенская обл.
Ханты-мансийский АО
Пермский край
Ульяновская обл.
Нижегородская обл.
Ямало-Ненецкий АО
Кемеровская обл.
Тверская обл.
Респ. Карелия
Брянская обл.
Чувашская респ.
Рис. 10. Показатели HbA1c (%) у пациентов с СД1, 24 региона РФ*, 01.01.2015.
*Показатель не вводится в регистр в регионах: Ивановская обл., Ленинградская обл., Новгородская обл., Свердловская обл., Респ. Ингушетия, Чеченская Респ.
HbA1c<7,0%
14,0%
19,8%
22,3%
22,6%
24,2%
26,3%
26,2%
26,1%
26,7%
27,1%
28,2%
28,5%
29,7%
30,3%
30,8%
31,0%
31,2%
30,0%
31,9%
31,8%
32,7%
36,0%
37,2%
39,4%
18,0%
49,3%
12,8%
7,9%
HbA1c 7,0–7,9%
17,3%
31,1%
26,3%
14,3%
21,2%
24,3%
29,5%
17,4%
19,0%
СД1
51,8%
N2014 = 27 034 чел. (25%)
Рис. 11. Распределение пациентов по индексу массы тела, 31 регион РФ, 2014 г.
20,4%
26,5%
15,8%
19,1%
50,8%
25,0%
19,0%
27,5%
26,5%
26,7%
22,1%
26,0%
30,7%
47,8%
51,6%
27,6%
12,1%
11,6%
5,8%
9,8%
8,4%
7,9%
18,0%
30,5%
2013 г.
2,4%
2,2%
1,5%
1,0%
38,1%
11,9%
HbA1c 8,0–8,9%
14,0%
17,6%
13,3%
20,0%
19,0%
20,3%
13,1%
14,4%
9,9%
17,3%
21,9%
ИМТ (кг/м2)
менее 18,5
18,5–24,9
25,0–29,9
30,0–34,9
35,0–39,9
40 и более
25,0%
17,5%
14,6%
0,0%
15,9%
50,0%
48,9%
45,8%
2014 г.
15,8%
42,9%
СД2
N2014 = 396 314 чел. (22%)
0,2%
0,2%
44,9%
37,7%
38,0%
11,5%
35,5%
34,7%
17,4%
33,0%
30,9%
7,9%
8,0%
32,0%
30,0%
HbA1c⩾9%
9,0%
30,3%
28,8%
26,2%
9,9%
22,3%
25,8%
21,5%
15,1%
15,6%
17,2%
21,9%
18,2%
14,3%
32,7%
13,3%
33,7%
33,5%
34,3%
8,7%
РФ
Чеченская респ.
Чувашская респ.
г. Москва
Респ. Башкортостан
Нижегородская обл.
Краснодарский край
Пензенская обл.
Респ. Карелия
Московская обл.
Костромская обл.
Орловская обл.
Пермский край
Ивановская обл.
Владимирская обл.
Ульяновская обл.
Астраханская обл.
Новгородская обл.
Воронежская обл.
Респ. Адыгея
Брянская обл.
Белгородская обл.
Респ. Ингушетия
Респ. Коми
Тверская обл.
Ростовская обл.
Ямало-Ненецкий АО
Кемеровская обл.
Оренбургская обл.
Свердловская обл.
Ханты-Мансийский АО
Рис. 12. Распределение по индексу массы тела (кг/м2) при СД2, 30 регионов*, 2014 г.
*Показатель не выводится для Ленинградской обл.
<18,5
6,2%
7,0%
4,6%
18,5–24,9
7,1%
7,7%
8,7%
8,4%
8,8%
8,7%
8,4%
9,4%
8,6%
9,1%
8,1%
9,6%
8,4%
8,9%
9,0%
9,4%
9,6%
9,2%
9,8%
9,5%
10,1%
9,8%
9,7%
11,6%
11,7%
12,2%
14,5%
13,4%
26,0%
30,8%
28,1%
28,3%
31,4%
28,0%
28,1%
31,1%
30,7%
31,7%
31,5%
29,4%
36,1%
29,6%
31,6%
31,1%
25,0–29,9
31,2%
33,8%
33,4%
31,2%
35,6%
33,7%
31,7%
38,8%
31,3%
38,9%
31,2%
37,6%
35,3%
38,1%
43,6%
30,0–34,9
34,8%
33,8%
33,8%
32,9%
32,7%
35,9%
35,9%
33,7%
34,4%
34,1%
34,9%
32,3%
37,1%
34,7%
30,6%
34,4%
33,9%
32,5%
34,2%
36,3%
33,0%
34,0%
33,4%
36,3%
34,5%
33,7%
31,5%
32,4%
32,5%
35,0–39,9
32,5%
29,2%
20,0%
20,7%
19,8%
18,4%
17,2%
17,8%
17,5%
17,4%
16,8%
17,7%
17,6%
15,9%
16,5%
15,9%
16,4%
26,8%
15,6%
16,0%
16,2%
15,5%
15,9%
15,2%
15,3%
15,0%
14,2%
14,4%
12,7%
13,3%
12,9%
9,1%
10,7%
⩾40
12,8%
11,0%
11,6%
10,2%
9,9%
9,6%
9,8%
9,4%
9,4%
9,5%
8,8%
8,9%
9,1%
8,7%
8,7%
8,7%
7,8%
7,9%
8,0%
8,1%
8,4%
8,6%
7,8%
8,0%
3,5%
4,7%
6,0%
6,5%
6,7%
6,8%
7,0%
Рис. 13. Количество пациентов (%) с целевым уровнем показателей липидного спектра, 31 регион РФ, 2014 г.
Таким образом, анализ показывает, что, по данным регистра, частота диабетических осложнений серьезно недооценивается. В первую очередь, вследствие недостаточного внимания к ведению регистра.
Рис. 14. Распределение осложнений при СД1 и СД2, по данным online-регистра, 31 регион РФ, 2014 г.
38,4%
в) ХС-ЛПНП <1,8 ммоль/л
24,9%
СД1
N=1961 (1,8%)
34,7%
a) % общ. холестерин <4,5 ммоль/л
36%
СД1
N=19 574 (17,6%)
СД1
20,2%
18,8%
16,7%
21,9%
СД2
N=24 004 (1,3%)
6,7%
5,6%
5,1%
2,3%
2,2%
2,0%
18%
СД2
N=267 464 (14%)
1,4%
1,2%
0,8%
0,3%
2,5%
0,2%
0,0%
Гипертония
Диабетическая нейропатия
Диабетическая ретинопатия
Стенокардия
Диабетическая макроангиопатия
Диабетическая катаракта
Диабетическая нефропатия
Нарушение мозгового кровообращения
Инфаркт миокарда
Диабетическая стопа
Хайропатия
Ампутация
Задержка физического развития у детей
Дислипидемия
Кома
Переломы
Диабетический кетсоцитоз (без комы)
Легкие гипогликемии
г) ХС-ЛПНП <2,5 ммоль/л
50,7%
СД1
N=1961 (1,8%)
43,9%
СД2
N=24 004 (1,3%)
б) Триглицериды <1,7 ммоль/л
77,8%
СД1
N=8854 (7,9%)
СД2
0,2%
0,1%
0,01%
0,01%
0,01%
0,3%
0,6%
0,9%
2,4%
3,7%
4,4%
д) ХС-ЛПВП <1,3 ммоль/л
55,3%
СД1
N=2726 (2,4%)
4,9%
5,8%
8,3%
11,5%
58,8%
СД2
N=261,053 (14,2%)
15,3%
19,0%
58,5%
СД2
N=29 028 (1,6%)
37,6%
Рис. 15. Частота нефропатии в общей популяции СД и среди пациентов, у которых измерялись МАУ или ПУ, 31 регион РФ, 2014 г.
Рис. 16. Частота ХБП при СД1 и СД2, 24 региона* РФ, 2014 г.
*Показатель не вводится или вводится некорректно в регионах: Астраханская обл., Владимирская обл., Ленинградская обл., Респ. Башкортостан, Ростовская обл., Свердловская обл., Чеченская респ.
27%
25%
Частота нефропатии в общей популяции
22 859
21,0%
СД1
СД1
17%
14%
13%
12%
12%
92 815
4,9%
СД2
11%
10%
10%
9%
9%
9%
9%
8%
8%
8%
8%
6%
5%
5%
3%
0%
0%
0%
1455
Показатель измерен
СД1
6,37%
МАУ
РФ
Костромская обл.
Кемеровская обл.
Пермский край
г. Москва
Пензенская обл.
Брянская обл.
Респ. Ингушетия
Тверская обл.
Московская обл.
Нижегородская обл.
Респ. Карелия
Ивановская обл.
Чувашская респ.
Ульяновская обл.
Краснодарский край
Респ. Коми
Белгородская обл.
Оренбургская обл.
Респ. Адыгея
Воронежская обл.
Новгородская обл.
Орловская обл.
Ханты-Мансийский АО
Ямало-Ненецкий АО
328
23%
ПУ
1320
5,77%
407
31%
СД2
3%
Показатель соответствует нефропатии
СД2
7437
8,01%
МАУ
8%
2459
33%
9%
10%
10%
11%
13,83%
12 839
ПУ
13%
14%
14%
14%
16%
16%
16%
16%
3754
29%
17%
17%
17%
17%
21%
20%
20%
20%
19%
19%
18%
Рис. 17. Распространенность диабетической ретинопатии, 31 регион РФ, 2014 г.
56,7%
59,1%
52,4%
56,3%
49,4%
48,4%
46,0%
43,8%
42,0%
40,5%
40,4%
39,3%
39,7%
СД1
37,9%
37,2%
37,2%
34,7%
33,9%
33,4%
33,4%
34,4%
33,5%
30,8%
30,1%
28,6%
28,3%
28,6%
26,4%
26,3%
24,5%
19,4%
18,9%
РФ
Чувашская респ.
Респ. Ингушетия
Чеченская респ.
Ростовская обл.
Воронежская обл.
Астраханская обл.
Респ. Адыгея
Пензенская обл.
Ульяновская обл.
Брянская обл.
Белгородская обл.
Московская обл.
Орловская обл.
Краснодарский край
Кемеровская обл.
Ленинградская обл.
Ивановская обл.
Нижегородская обл.
Свердловская обл.
Тверская обл.
Оренбургская обл.
г. Москва
Новгородская обл.
Ханты-Мансийский АО
Респ. Башкортостан
Респ. Карелия
Респ. Коми
Пермский край
Владимирская обл.
Ямало-Ненецкий АО
Костромская обл.
СД2
6,6%
6,8%
9,3%
9,5%
9,5%
9,5%
9,8%
10,0%
10,3%
10,5%
11,3%
11,6%
12,1%
12,0%
12,7%
13,4%
14,5%
15,3%
15,4%
15,5%
15,9%
16,5%
18,0%
18,2%
18,3%
18,8%
20,1%
35,7%
34,4%
34,2%
33,9%
32,1%
Рис. 18. Распространенность диабетической нейропатии, 31 регион РФ, 2014 г.
52,3%
51,9%
60,4%
55,4%
52,2%
52,3%
50,4%
50,4%
49,2%
49,3%
47,5%
46,7%
46,3%
45,8%
45,5%
45,0%
44,9%
44,3%
43,8%
42,1%
41,3%
39,7%
СД1
38,4%
37,4%
35,6%
32,6%
32,8%
29,3%
25,1%
22,4%
20,9%
10,2%
РФ
Чеченская респ.
Респ. Ингушетия
Воронежская обл.
Чувашская респ.
Респ. Адыгея
Пензенская обл.
Белгородская обл.
Астраханская обл.
Нижегородская обл.
Ульяновская обл.
Брянская обл.
Оренбургская обл.
Краснодарский край
Кемеровская обл.
Ивановская обл.
Ленинградская обл.
Московская обл.
г. Москва
Пермский край
Орловская обл.
Респ. Коми
Новгородская обл.
Респ. Карелия
Тверская обл.
Костромская обл.
Ханты-Мансийский АО
Респ. Башкортостан
Ростовская обл.
Ямало-Ненецкий АО
Свердловская обл.
Владимирская обл.
СД2
6,5%
6,8%
9,5%
10,0%
10,8%
11,9%
14,0%
15,8%
16,2%
16,1%
16,1%
18,6%
18,9%
19,0%
19,3%
20,1%
20,8%
21,2%
21,2%
21,6%
24,1%
24,3%
24,4%
25,0%
25,7%
25,6%
27,5%
28,6%
29,6%
29,5%
37,8%
38,2%
Рис. 19. Распространенность синдрома диабетической стопы, 31 регион РФ, 2014 г.
22,0%
СД1
13,2%
10,7%
8,3%
7,7%
7,4%
6,2%
6,1%
6,0%
5,8%
5,9%
5,6%
5,6%
5,5%
4,8%
4,7%
4,5%
4,5%
4,4%
4,2%
4,1%
3,8%
3,6%
3,3%
3,2%
3,3%
3,0%
2,5%
2,5%
2,1%
2,2%
1,4%
РФ
Воронежская обл.
Свердловская обл.
Брянская обл.
Чеченская респ.
Респ. Адыгея
Кемеровская обл.
Ростовская обл.
Московская обл.
Ульяновская обл.
Орловская обл.
Пензенская обл.
Астраханская обл.
Чувашская респ.
Нижегородская обл.
Пермский край
Респ. Коми
г. Москва
Краснодарский край
Респ. Ингушетия
Костромская обл.
Респ. Карелия
Ивановская обл.
Тверская обл.
Ханты-Мансийский АО
Оренбургская обл.
Белгородская обл.
Ленинградская обл.
Респ. Башкортостан
Владимирская обл.
Новгородская обл.
Ямало-Ненецкий АО
СД2
0,7%
0,8%
0,8%
0,9%
1,1%
1,0%
1,0%
1,0%
1,2%
1,4%
1,4%
1,5%
1,5%
1,5%
1,3%
1,3%
1,6%
1,7%
1,9%
2,2%
2,1%
2,0%
2,4%
2,4%
2,4%
2,6%
2,9%
2,9%
3,4%
3,6%
6,5%
10,5%
Рис. 20. Распространенность диабетической макроангиопатии, 31 регион РФ, 2014 г.
35,3%
41,5%
33,6%
32,3%
30,8%
27,8%
СД1
25,0%
22,6%
20,5%
20,2%
19,7%
19,2%
19,1%
18,0%
17,4%
17,8%
17,0%
16,7%
16,2%
16,3%
14,9%
14,7%
13,8%
13,6%
11,3%
11,1%
10,6%
10,4%
9,9%
8,3%
5,9%
5,6%
РФ
Респ. Ингушетия
Ростовская обл.
Ульяновская обл.
Чеченская респ.
Брянская обл.
Орловская обл.
Воронежская обл.
Свердловская обл.
Новгородская обл.
Краснодарский край
Пензенская обл.
Пермский край
Белгородская обл.
Чувашская респ.
Ивановская обл.
Кемеровская обл.
Московская обл.
Респ. Коми
Оренбургская обл.
Респ. Адыгея
Астраханская обл.
Ленинградская обл.
Тверская обл.
Нижегородская обл.
Респ. Карелия
Владимирская обл.
Ямало-Ненецкий АО
г. Москва
Ханты-Мансийский АО
Костромская обл.
Респ. Башкортостан
СД2
3,4%
3,9%
3,9%
4,7%
4,7%
5,1%
5,0%
5,0%
6,1%
6,0%
6,2%
6,5%
6,6%
6,8%
7,1%
8,3%
8,1%
8,1%
8,2%
8,5%
8,4%
9,6%
10,3%
10,7%
11,1%
11,5%
11,6%
14,2%
15,0%
16,5%
19,1%
24,2%
Приложение 1
Распространенность СД1 и СД2 в федеральных округах РФ в возрастных группах «дети», «подростки», «взрослые»
46 регионов (online-регистр на 15.06.2015)
Дети |
2014 |
2015 |
||||||
СД1 |
СД2 |
СД1 |
СД2 |
|||||
Абс. значения |
на 100 тыс. детей |
Абс. значения |
на 100 тыс. детей |
Абс. значения |
на 100 тыс. детей |
Абс. значения |
на 100 тыс. детей |
|
Все ФО (46 регионов) |
10 768 |
62,0 |
630 |
3,7 |
9653 |
55,6 |
672 |
4,0 |
Центральный ФО |
4413 |
70,8 |
294 |
4,7 |
3949 |
63,4 |
303 |
4,9 |
Приволжский ФО |
2495 |
69,1 |
40 |
1,1 |
2227 |
61,7 |
53 |
1,5 |
Северо-Западный ФО |
384 |
45,0 |
20 |
2,3 |
347 |
40,7 |
21 |
2,5 |
Южный ФО |
1515 |
60,9 |
83 |
3,3 |
1384 |
55,6 |
95 |
3,8 |
Севеpо-Кавказский ФО |
173 |
20,6 |
46 |
5,5 |
153 |
18,2 |
48 |
5,7 |
Сибирский ФО |
457 |
63,6 |
30 |
4,2 |
408 |
56,8 |
34 |
4,7 |
Уральский ФО |
1126 |
61,8 |
97 |
5,3 |
1003 |
55,1 |
100 |
5,5 |
Дальневосточный ФО |
190 |
42,5 |
20 |
4,5 |
168 |
37,6 |
18 |
4,3 |
Крымский ФО* |
15 |
4,3 |
- |
14 |
4,0 |
- |
||
Подростки |
2014 |
2015 |
||||||
СД1 |
СД2 |
СД1 |
СД2 |
|||||
Абс. значения |
на 100 тыс. подростков |
Абс. значения |
на 100 тыс. подр. |
Абс. значения |
на 100 тыс. подр. |
Абс. значения |
на 100 тыс. подр. |
|
Все ФО (46 регионов) |
4430 |
93,1 |
253 |
5,8 |
4226 |
88,8 |
247 |
5,7 |
Центральный ФО |
1826 |
106,1 |
60 |
4,1 |
1738 |
101,0 |
71 |
4,3 |
Приволжский ФО |
1088 |
110,3 |
24 |
2,6 |
1019 |
103,3 |
12 |
1,5 |
Северо-Западный ФО |
163 |
69,9 |
13 |
5,6 |
142 |
60,9 |
14 |
6,0 |
Южный ФО |
556 |
81,8 |
20 |
3,3 |
563 |
82,8 |
21 |
3,5 |
Севеpо-Кавказский ФО |
75 |
32,6 |
10 |
4,3 |
74 |
32,2 |
8 |
3,5 |
Сибирский ФО |
185 |
94,2 |
6 |
3,2 |
180 |
91,7 |
6 |
3,2 |
Уральский ФО |
454 |
91,2 |
114 |
22,9 |
437 |
87,8 |
109 |
21,9 |
Дальневосточный ФО |
72 |
58,9 |
4 |
3,3 |
64 |
52,4 |
4 |
7,2 |
Крымский ФО* |
11 |
11,6 |
2 |
2,1 |
9 |
9,5 |
2 |
2,1 |
Взрослые |
2014 |
2015 |
||||||
СД1 |
СД2 |
СД1 |
СД2 |
|||||
Абс. |
на 100 тыс. взрослых |
Абс. |
на 100 тыс. взрослых |
Абс. |
на 100 тыс. взрослых |
Абс. |
на 100 тыс. взрослых |
|
Все ФО (46 регионов) |
129 496 |
177,4 |
2 304 238 |
3157,3 |
131 117 |
179,7 |
2 327 720 |
3189,5 |
Центральный ФО |
53 383 |
202,6 |
921 240 |
3496,8 |
54 016 |
205,0 |
929 754 |
3529,1 |
Приволжский ФО |
27 059 |
178,8 |
521 259 |
3444,8 |
27 532 |
181,9 |
527 259 |
3484,4 |
Северо-Западный ФО |
9389 |
262,5 |
104 471 |
2921,2 |
9452 |
264,3 |
105 509 |
2950,2 |
Южный ФО |
18 136 |
173,9 |
364 358 |
3494,4 |
18 347 |
176,0 |
369 493 |
3543,7 |
Севеpо-Кавказский ФО |
2755 |
78,1 |
52 303 |
1482,8 |
2788 |
79,0 |
52 821 |
1497,5 |
Сибирский ФО |
4298 |
142,7 |
89 240 |
2963,3 |
4337 |
144,0 |
89 677 |
2977,8 |
Уральский ФО |
11 988 |
157,0 |
209 224 |
2740,2 |
12 105 |
158,5 |
210 800 |
2760,9 |
Дальневосточный ФО |
1962 |
104,7 |
40 464 |
2159,1 |
1994 |
106,4 |
40 569 |
2164,7 |
Крымский ФО* |
526 |
36,2 |
1679 |
115,6 |
546 |
37,6 |
1838 |
126,6 |
Все возрастные группы |
2014 |
2015 |
||||||
СД1 |
СД2 |
СД1 |
СД2 |
|||||
Абс. |
на 100 тыс. населения |
Абс. |
на 100 тыс. населения |
Абс. |
на 100 тыс. населения |
Абс. |
на 100 тыс. населения |
|
РФ (46 регионов) |
144694 |
152,2 |
2305121 |
2443,3 |
144996 |
152,5 |
2328639 |
2468,8 |
2014” 2015“ – пациенты, состоящие на учете (экспорт баз данных он-лайн регистра от 15.06.2015 (47 регионов РФ)).
* – перевод Крымского ФО в он-лайн регистр не завершен, данные неполные или отсутствуют.
Приложение 2
Распространенность СД1 и СД2 в федеральных округах РФ в возрастных группах «дети», «подростки», «взрослые»
84 региона (на 01.01.2010).
Дети |
Распространенность СД1 |
Распространенность СД2 |
||
Абс. значения |
На 100 тыс. детей |
Абс. значения |
На 100 тыс. детей |
|
Все ФО (84) |
16 654 |
80,6 |
205 |
1,0 |
Центральный ФО |
4846 |
101,9 |
51 |
1,1 |
Северо-Западный ФО |
1922 |
106,7 |
30 |
1,7 |
Южный ФО |
1477 |
72,8 |
23 |
1,1 |
Северо-Кавказский ФО |
715 |
36,8 |
12 |
0,6 |
Приволжский ФО |
3512 |
78,8 |
31 |
0,7 |
Уральский ФО |
1619 |
84,3 |
28 |
1,5 |
Сибирский ФО |
1976 |
62,6 |
16 |
0,5 |
Дальневосточный ФО |
576 |
55,0 |
13 |
1,2 |
Подростки |
Распространенность СД1 |
Распространенность СД2 |
||
Абс. значения |
На 100 тыс. детей |
Абс. значения |
На 100 тыс. детей |
|
Все ФО (84) |
9106 |
183,5 |
240 |
4,8 |
Центральный ФО |
2528 |
228,7 |
68 |
6,2 |
Северо-Западный ФО |
1031 |
246,1 |
33 |
7,9 |
Южный ФО |
912 |
186,6 |
27 |
5,5 |
Северо-Кавказский ФО |
424 |
94,7 |
13 |
2,9 |
Приволжский ФО |
1891 |
172,4 |
40 |
3,6 |
Уральский ФО |
918 |
211,3 |
27 |
6,2 |
Сибирский ФО |
1057 |
145,3 |
18 |
2,5 |
Дальневосточный ФО |
343 |
141,0 |
14 |
5,8 |
Взрослые |
Распространенность СД1 |
Распространенность СД2 |
||
Абс. значения |
На 100 тыс. детей |
Абс. значения |
На 100 тыс. детей |
|
Все ФО (84) |
268 497 |
229,8 |
2 868 685 |
2321,9 |
Центральный ФО |
82 518 |
242,2 |
833 256 |
2245,0 |
Северо-Западный ФО |
44 783 |
354,6 |
262 040 |
1946,9 |
Южный ФО |
35 427 |
275,7 |
297 189 |
2167,3 |
Северо-Кавказский ФО |
1270 |
150,6 |
124 021 |
1350,2 |
Приволжский ФО |
39 270 |
148,1 |
647 600 |
2147,6 |
Уральский ФО |
21 613 |
197,1 |
233 956 |
1909,5 |
Сибирский ФО |
23 272 |
134,6 |
352 561 |
1804,0 |
Дальневосточный ФО |
8500 |
145,8 |
111397 |
1724,8 |
Список литературы
1. Дедов И.И., Шестакова М.В., Андреева Е.Н., и др. Сахарный диабет: диагностика, диагностика, лечение, профилактика. / Под редакцией М.В. Шестаковой. – Москва, 2011. [Dedov II, Shestakova MV, Andreeva EN, et al. Diabetes mellitus: diagnosis, diagnosis, treatment, prevention. Ed by I.I. Dedov, M.V. Shestakova. Moscow; 2011. (In Russ)]
2. Сунцов Ю.И., Дедов И.М. Государственный регистр больных сахарным диабетом – основная информационная система для расчета экономических затрат государства на сахарный диабет и их прогнозирование. // Сахарный диабет. – 2005. – Т. 8. – №2 – С.2-5. [Suntsov YI, Dedov II. Gosudarstvennyy registr bol'nykh sakharnym diabetom – osnovnaya informatsionnaya sistema dlya rascheta ekonomicheskikh zatrat gosudarstva na sakharnyy diabet i ikh prognozirovanie. Diabetes mellitus. 2005;8(2):2-5. (In Russ)] doi: 10.14341/2072-0351-5773
3. Дедов И.И., Шестакова М.В., Сунцов Ю.И., и др. Результаты реализации подпрограммы «Сахарный диабет» Федеральной целевой программы «Предупреждение и борьба с социально значимыми заболеваниями 2007-2012 годы». / Под редакцией И.И. Дедова, М.В. Шестаковой. – Москва, 2012. [Dedov II, Shestakova MV, Suntsov YI, et al. The results of the implementation of the subprogramme "Diabetes" of the Federal target program "Prevention and control of socially significant diseases 2007-2012". Ed by I.I. Dedov, M.V. Shestakova. Moscow; 2012. (In Russ)]
4. Дедов И.И., Сунцов Ю.И., Болотская Л.Л., и др. Скрининг осложнений сахарного диабета как метод оценки лечебно-профилактической помощи больным. // Сахарный диабет. – 2006. – Т. 9. – №4 – С. 38-42. [Dedov II, Suntsov YI, Bolotskaya LL, et al. Skrining oslozhneniy sakharnogo diabetakak metod otsenki lechebno-profilakticheskoypomoshchi bol'nym. Diabetes mellitus. 2006;9(4):38-42. (In Russ)] doi: 10.14341/2072-0351-6188
5. Маслова О.В., Сунцов Ю.И., Шестакова М.В., и др. Распространенность диабетической нефропатии и хронической болезни почек при сахарном диабете в Российской Федерации. // Клиническая нефрология. – 2010. – Т. 13. – №3. – С. 45-50. [Maslova OV, Suntsov YI, Shestakova MV, et al. Prevalence of diabetic nephropathy and chronic kidney disease in diabetes mellitus in Russian Federation. Clinical Nephrology. 2010;13(3):45-50. (In Russ)]
Дедов Иван Иванович академик РАН, директор ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва, Российская Федерация
Шестакова Марина Владимировна член-корр. РАН, директор Института диабета ФГБУ Эндокринологический научный центр; зав. кафедрой эндокринологии и диабетологии педиатрического факультета Первого МГМУ им. И.М.Сеченова, Москва, Российская Федерация
Викулова Ольга Константиновна к.м.н., зав. отделением эпидемиологии и Государственного регистра СД, ФГБУ Эндокринологический научный центр; доцент кафедры эндокринологии и диабетологии педиатрического факультета Первого МГМУ им. И.М.Сеченова, Москва, Российская Федерация
E-mail: gos.registr@endocrincentr.ru
Новые представления о нарушении глюкозостимулированной секреции инсулина при развитии сахарного диабета 2 типа. Клинические последствия
Дедов И.И.1, Смирнова О.М.1,2, Кононенко И.В.1,2
1ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва
(директор – академик РАН И.И. Дедов)
2ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва
(ректор – член-корр. РАН П.В. Глыбочко)
Распространенность сахарного диабета 2 типа (СД2) продолжает катастрофически увеличиваться. Патогенез СД2 активно изучается в течение последних лет. Особый интерес по-прежнему вызывает изменение секреции инсулина в ходе естественного развития заболевания и участие в этих процессах инкретинов. Появление новых препаратов, относящихся к группе инкретинов, ставит перед клиницистами важные вопросы об их месте в реальной клинической практике.
Ключевые слова: патогенез; секреция инсулина; сигнальные пути действия препаратов
New concepts of glucose-induced insulin secretion in the development of type 2 diabetes: clinical implications
Dedov I.I., Smirnova O.M., Kononenko I.V.
Endocrinology Research Centre, Moscow, Russian Federation
The prevalence of type 2 diabetes is increasing dramatically, and the pathogenesis of the disease has been studied extensively in recent years. Of particular interest, incretins are reported to cause changes in insulin secretion that affect the natural development of the disease. The emergence of new drugs that act via the incretin axis have led many clinicians to consider their place in clinical practice.
Key words: pathogenesis; the insulin secretion; signaling pathways; drugs action
DOI: 10.14341/DM2015323-31
Р
аспространенность сахарного диабета 2 типа (СД2) продолжает катастрофически увеличиваться. В 2000 г. число больных СД в мире составляло 171 млн человек (2,8%), в 2013 г. – 382 млн, к 2035 г. эксперты Всемирной Диабетической Федерации (IDF) прогнозируют увеличение количества больных на планете на 55% – до 592 млн человек [1].
Патогенез СД2 продолжает активно изучаться в течение последних лет. Особый интерес по-прежнему вызывает изменение секреции инсулина в ходе естественного развития заболевания и участие в этих процессах инкретинов.
Выделяют три ключевых патофизиологических нарушения в развитии СД2: резистентность к действию инсулина периферических тканей, нарушение продукции инсулина и нарушение ответа печени на инсулин, не приводящего к остановке глюконеогенеза. Однако в последнее время появилась точка зрения, что инсулинорезистентность (ИР) печени предшествует развитию периферической ИР. Так, Ткачук В.А. и Воротников А.В. пишут [2]: «Скорее всего, ИР проявляется прежде всего в печени и лишь затем развивается в других органах, причем с разной временнóй задержкой. Длительное эктопическое накопление жиров в печени (ожирение) ведет к развитию неалкогольной жировой болезни печени». Принято выделять несколько уровней ИР: пререцепторный, рецепторный и пострецепторный. Пререцепторные дефекты являются следствием нарушения синтеза инсулина (инсулинопатии), что связано с синтезом аномального инсулина (измененная аминокислотная последовательность), нарушением превращения проинсулина в инсулин. Дефекты инсулиновых рецепторов могут быть следствием снижения количества рецепторов или снижения их аффинности (сродства) к инсулину. Количество рецепторов к инсулину различно в разных клетках организма. Так, в эритроцитах позвоночных на одной клетке содержится около 40 рецепторов инсулина, а на одном адипоците их количество может составлять около 200 000. Термин инсулинзависимые и инсулиннезависимые ткани в настоящее время не употребляется, поскольку рецепторы к инсулину обнаружены в разных количествах практически во всех тканях.
Секреция инсулина в норме и при патологии
Нарушения секреции инсулина могут являться результатом нарушения внутриутробного развития поджелудочной железы вследствие недостаточного питания плода и в постнатальном периоде (рождение маловесных детей), глюкозотоксичности, которая вторично проявляет и усугубляет дефекты секреции инсулина, генетических дефектов в механизмах секреции инсулина (мутации генов инсулина, глюкагона, глюкокиназы, транспортера глюкозы, рецептора сульфонилмочевины и др.) [3]. При наличии дефектов молекулы инсулина развивается СД с мягким клиническим течением в сочетании с гиперинсулинемией. Это семейные формы заболевания. Описано несколько дефектов в молекуле: B24 (Phe → Ser), B25 (Phe → Lew), A3 (Val → Lew). Эти аналоги имеют очень низкую способность связываться с рецептором, составляющую ~5% от нормы. Проинсулин является высокомолекулярным предшественником инсулина. Превращение проинсулина в инсулин происходит в малых (ранних) секреторных гранулах. Это ведет к созреванию гранулы. Отщепление С-пептида от проинсулина происходит с помощью кальций-зависимых эндопротеаз: РС2 (отщепляет С-пептид от А-цепи) и РС3 (отщепляет С-пептид от В-цепи). Нарушение этих процессов приводит к выделению в кровь огромного количества предшественника инсулина. В норме его содержание не превышает 2–3%. При патологии эта цифра может возрастать до 50%, приводя к гиперинсулинемии (повышение содержания иммунореактивного инсулина – ИРИ), но за счет малоактивного проинсулина. Клинически такой диабет носит также семейный характер и характеризуется мягким течением или наличием нарушенной толерантности к глюкозе (НТГ). Аффинность проинсулина к инсулиновому рецептору не превышает 5%.
Секреция инсулина является в высшей степени динамичным процессом, который регулируется различными факторами, включающими нутриенты, гормоны, сигналы нервной системы (табл. 1).
Сопряжение между стимулом и секрецией – важнейшее биологическое событие в панкреатических β-клетках. Основными внутриклеточными сигналами в процессе секреции инсулина являются Ca2+, АТФ, циклический аденозин-монофосфат (цАМФ) и сигнальные молекулы, образующиеся из фосфолипидов, такие как диацилглицерин и инозитол 1,4,5-трифосфат. Главным механизмом секреции инсулина является стимулированная глюкозой секреция инсулина (СГСИ).
Убедительно показано, что концентрация инсулина в крови колеблется даже в периодах после всасывания пищи [4, 5]. Выявлены два основных типа колебаний (осцилляций) секреции инсулина – ультрадианные осцилляции (пульсативная секреция) с периодом 1–2 часа, которые могут быть обусловлены петлей обратной связи между выработкой глюкозы и секрецией инсулина, и более быстрые осцилляции с периодом 10–15 минут. Инсулин более эффективен в снижении уровней глюкозы крови, когда он высвобождается в пульсирующей, а не в постоянной форме
Принято разделять базальную и стимулированную секрецию инсулина. Оба вида изменяются при развитии СД. Базальная секреция инсулина – та, которая имеется при отсутствии каких-либо экзогенных стимулов секреции инсулина. Однако установлено, что имеются периодические осцилляции уровня базального инсулина с периодами от 9 до 14 минут. Эта секреция относительно постоянна в течение суток и при СД может сохраняться достаточно долго. Наличие осцилляций, как полагают, обеспечивает синхронизацию секреции инсулина между островками поджелудочной железы.
В экспериментах с гипергликемическим клэмп-тестом и на изолированных панкреатических островках был продемонстрирован двухфазный характер секреции инсулина, индуцированной глюкозой: начальная (первая) фаза развивается быстро, но длится всего несколько минут, за ней следует продолжительная вторая фаза. Утрата первой фазы секреции и уменьшение второй фазы секреции являются характерными признаками СД2; хорошо известно, что уменьшение первой фазы СГСИ обнаруживается уже на ранних этапах СД2, а также при нарушенной толерантности к глюкозе (НТГ).
В дневное время и для утилизации потребленных нутриентов имеются два пула инсулиновых гранул. Ранняя (первая) фаза секреции инсулина обеспечивается лабильным пулом (пул быстрого реагирования для создания немедленного инсулинового ответа). Вторая фаза секреции инсулина обеспечивается стабильным пулом гранул (рис. 1).
Ранняя фаза секреции инсулина может быть исследована у людей при проведении внутривенного глюкозотолерантного теста (ВГТТ). Содержание инсулина определяют в течение 20–30 минут. Количество секретируемого инсулина в ранней фазе составляет приблизительно 10% от общего количества инсулина, выделяющегося за сутки. При этом этот пик играет принципиальную роль в регуляции гликемии в норме. Он исчезает при нарушении углеводного обмена и при развитии СД.
В норме роль ранней фазы секреции инсулина заключается в том, что она:
• вызывает немедленное подавление продукции глюкозы печенью, контролируя рост гликемии;
• подавляет липолиз и секрецию глюкагона;
• повышает чувствительность периферических тканей к действию инсулина, способствуя утилизации глюкозы;
• ограничивает постпрандиальную гликемию.
Динамика гранул инсулина при стимулированной секреции инсулина
С целью лучшего понимания патогенеза и патофизиологии этих заболеваний, важно прояснить клеточные и молекулярные механизмы, ответственные за изменения в динамике секреции инсулина. Секреторные пузырьки обычно составляют функционально различающиеся пулы, а последовательное высвобождение этих пулов определяет динамику экзоцитоза. Панкреатические β-клетки содержат как минимум два пула секреторных гранул инсулина, которые различаются по способности к высвобождению: резервный пул (РП), в который входит подавляющее большинство гранул, и готовый к высвобождению пул (ГВП), в который входят остальные гранулы (менее 5%). Существующая гипотеза заключается в том, что высвобождение гранул ГВП определяет первую фазу СГСИ, а мобилизация последующей поставки новых гранул для высвобождения определяет вторую фазу секреции [7].
Динамика гранул инсулина была исследована с использованием метода флуоресцентной микроскопии полного внутреннего отражения (TIRFM) [8, 9]. На основании полученных данных группа японских исследователей разработала новую модель СГСИ, согласно которой как первая, так и вторая фазы секреции формируются впервые привлеченными гранулами, которые сливаются с мембраной без причаливания («беспокойные новички») (рис. 2). Эти гранулы находятся на расстоянии более 50 нм от плазматической мембраны, но готовы к высвобождению [10]. Хотя обе фазы секреции инсулина вызываются этими гранулами, механизмы секреции инсулина в первую и вторую фазы различаются, и обе фазы формируются гранулами из отдельных пулов.
Роль цАМФ в стимулированной секреции инсулина
Главным механизмом секреции инсулина является СГСИ. Глюкоза переносится в β-клетку при участии переносчиков (транспортеров) глюкозы и затем подвергается метаболизму, что приводит к увеличению концентрации АТФ (или отношения АТФ/АДФ), закрытию АТФ-чувствительных K+ (KAТФ)-каналов, деполяризации мембраны β-клетки и открытию потенциал-зависимых Ca2+-каналов (ПЗКК), обеспечивающих входящий поток Ca2+. Возникающее в результате увеличение внутриклеточной концентрации Ca2+ ([Ca2+]i) в β-клетке запускает секрецию инсулина. В дополнение к этому пути, зависимому от KАТФ-канала, который запускает СГСИ, существует также независимый от KAТФ-канала путь, который усиливает влияние Ca2+ на экзоцитоз и не требует дополнительного увеличения концентрации кальция [11, 12] (рис. 3).
Получение и внедрение в клиническую практику новой группы препаратов – инкретинов вызвало интерес к изучению возможности существования разных сигнальных путей СГСИ. Доказано, что секреторный ответ β-клеток с высвобождением инсулина намного более выражен после перорального, чем после внутривенного введения глюкозы, даже когда уровни глюкозы в плазме одинаковые. Этот феномен, получивший название «инкретиновый эффект», опосредуется двумя гормонами желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) – ГПП-1 и ГИП [15]. Эти два гормона высвобождаются из эндокринных L-клеток и K-клеток слизистой оболочки ЖКТ соответственно в ответ на поступление питательных веществ. Оба этих гормона усиливают СГСИ путем активации сигнального пути цАМФ в панкреатических β-клетках [16]. Установлено, что цАМФ действует на разных стадиях процесса секреции инсулина. В панкреатических островках здоровых мышей зависимость между СГСИ и концентрацией глюкозы in vitro имеет форму сигмовидной (S-образной) кривой, при этом для запуска секреции инсулина требуется концентрация глюкозы выше 6 ммоль. Установлено также, что ГПП-1 и ГИП усиливают как первую, так и вторую фазы СГСИ в перфузируемой поджелудочной железе. В дополнение к этому сообщалось, что хотя часто одиночные β-клетки, взятые из панкреатических островков крысы, являются нечувствительными к глюкозе, при оценке по уровню электрической активности, ГПП-1 наделяет эти клетки способностью чувствовать глюкозу, возможно, путем модулирования активности KАТФ-канала. Эти наблюдения позволяют предполагать наличие механизма, посредством которого цАМФ индуцирует чувствительность панкреатических β-клеток к глюкозе. Недавно [17] сообщали о том, что небольшое и ступенчатое повышение концентрации глюкозы от 2,8 до 12,5 ммоль не запускает секрецию инсулина в перфузируемой поджелудочной железе мыши. Тем не менее, при введении аналога цАМФ (8-Br-цАМФ) либо ГПП-1 секреция инсулина легко вызывается в ответ на такие небольшие подъемы концентрации глюкозы. Таким образом, сигнальный путь цАМФ играет критическую роль не только в усилении СГСИ, но и в индукции реактивности клеток к глюкозе.
Epac2A – белок, активируемый цАМФ и производными сульфонилмочевины
Циклический АМФ регулирует усиление секреции инсулина путем механизма, зависящего от протеинкиназы А (ПКА), и механизма, не зависящего от ПКА, который включает цАМФ-связывающий белок Epac2А. Было обнаружено, что белок Rap1, который в панкреатических β-клетках активируется цАМФ исключительно через Epac2A, необходим для ПКА-независимой и цАМФ-потенцируемой секреции инсулина. Так, сигнальный путь Epac2A/Rap1 является важным для способности цАМФ усиливать первую фазу СГСИ. Стимуляционная модель экзоцитоза гранул инсулина свидетельствует о том, что сигнальный путь Epac2A/Rap1 способствует экзоцитозу гранул инсулина путем увеличения размеров ГВП рядом с плазматической мембраной.
Белок Epac2A – обменный белок, напрямую активируемый цАМФ, обладающий активностью в обмене гуаниновых нуклеотидов с малой ГТФ-азой белка Rap1. Идентифицировано три подтипа белка Epac2. Epac2A в основном синтезируется в головном мозге, нейроэндокринных и эндокринных тканях. Epac2B синтезируется в надпочечниках и Epac2C – в печени.
Производные сульфонилмочевины (ПСМ) – противодиабетические препараты, широко используемые на протяжении многих лет. Главной мишенью ПСМ являются АТФ-зависимые калиевые каналы (KАТФ) в панкреатических β-клетках. Связывание ПСМ с регуляторной субъединицей KАТФ-канала SUR1 приводит к закрытию канала и, как следствие, деполяризации β-клеток и открытию ПЗКК. Поступление внеклеточного Ca2+ через ПЗКК запускает секрецию инсулина (рис. 3).
Было обнаружено, что Epac2A также является одной из прямых мишеней ПСМ, и что для индуцированной ПСМ секреции инсулина необходима активация сигнального пути Epac2A/Rap1. Таким образом, Epac2A является мишенью как для сигнального пути инкретинов/цАМФ, так и для ПСМ. На сегодняшний день идентифицирован участок связывания с ПСМ молекулы Epac2A и описаны свойства связывания различных ПСМ с белком Epac2A [18], а также обнаружено, что сигнальный путь цАМФ и ПСМ совместно активируют Epac2A.
Было обнаружено, что Epac2A, ц-АМФ-связывающий белок, является мишенью как для инкретинов, так и для ПСМ [18]. Эти данные свидетельствуют о возможной взаимосвязи между инкретином и ПСМ посредством сигнального пути Epac2A/Rap1 в процессе секреции инсулина. В представленном исследовании изучали комбинационные эффекты инкретинов и различных ПСМ в отношении секреции инсулина и активации сигнального пути Epac2A/Rap1. Мощное усиление секреции инсулина при комбинированном назначении ГПП-1 и глибенкламида или глимепирида было выявлено у мышей линии Epac2A+/+, и было существенно меньше у мышей линии нокаутных, лишенных соответствующего гена – Epac2A-/-. В отличие от этого, комбинационный эффект ГПП-1 и гликлазида был скорее легким и не нарушался при абляции гена Epac2A. Активация Rap1 усиливалась при назначении аналога цАМФ, селективно активирующего Ерас2, вместе с глибенкламидом или глимепиридом, но не с гликлазидом.
Механизмы усиления секреции инсулина при комбинированной терапии инкретинами и производными сульфонилмочевины
В клинических условиях для достижения гликемического контроля при СД2 часто используют комбинированную терапию препаратами, основанными на действии инкретинов и ПСМ, однако иногда это приводит к гипогликемии [19–21]. Было обнаружено, что одновременное назначение препарата, основанного на действии инкретинов и ПСМ, усиливает секрецию инсулина у человека. Тем не менее, подлежащие механизмы усиления секреции инсулина на фоне сочетания сигнального пути инкретина/цАМФ и ПСМ неизвестны [22, 23].
Группа японских исследователей провела серию экспериментов по изучению СГСИ на культуре β-клеток, островках и in vivo на нокаутных мышах с заблокированным геном, кодирующим Epac2A белок [22, 23]. Так, в экспериментах in vivo для провокационного теста с лираглутидом и глимепиридом мышам через 12 часов голодания вводили лираглутид (Виктоза, 6,0 мг/мл; Novo Nordisk) (300 мкг/кг внутрибрюшинно) и глимепирид (1 мг/кг внутрь с питанием через зонд). Для пероральной пробы на толерантность к глюкозе с нагрузкой лираглутидом и глимепиридом, через 16 часов голодания мышам вводили лираглутид (300 мкг/кг внутрибрюшинно) и глимепирид (1 мг/кг внутрь с питанием через зонд) за 15 минут до нагрузки глюкозой (1,5 г/кг). Сывороточные уровни инсулина измеряли с помощью набора для иммуноферментного анализа (ИФА) инсулина у мышей MouseInsulin ELISA Kit (Институт биологических наук Моринага, Япония) и набора для ультрачувствительного ИФА инсулина у мышей Insulin ELISA, Mouse, Ultrasensitive (Mercodia, Упсала, Швеция). Комбинированное действие ГПП-1 и глибенкламида, глимепирида или гликлазида на секрецию инсулина из мышиных панкреатических островков вначале изучали в присутствии 8,8 ммоль/л глюкозы, т.е. в глюкозо-стимулированном состоянии (рис. 4, 5). СГСИ усиливалась при использовании 100 нмоль/л глибенкламида и 10 нмоль/л ГПП-1. Комбинация ГПП-1 и глибенкламида оказывала аддитивное (добавочное) действие на секрецию инсулина. Похожие эффекты наблюдались при использовании комбинации ГПП-1 и глимепирида или гликлазида. При базальном уровне глюкозы (4,4 ммоль/л глюкозы) введение 10 нмоль/л ГПП-1 в отдельности не индуцировало секрецию инсулина, однако синергетически усилило индуцированную глибенкламидом секрецию инсулина. Похожее синергетическое действие наблюдалось при использовании комбинации ГПП-1 с глимепиридом или гликлазидом (рис. 4).
В результате проведенного исследования было установлено, что вызванное ГПП-1 усиление секреции инсулина, индуцированной глибенкламидом или глимепиридом, но не гликлазидом, ослабляется у мышей Epac2A-/-. Далее было показано, что одновременная стимуляция глибенкламидом и ГПП-1 усиливает подъем уровня Ca2+ в первичных культивированных β-клетках, полученных у мышей Epac2A+/+, но не у мышей Epac2A-/- (рис. 5).
Особенности комбинированной терапии иДПП-4 с гликлазидом МВ, в сравнении с другими производными сульфонилмочевины
Ингибиторы дипептидилпептидазы-4 (ДПП-4) также широко применяются в лечении СД2 во всем мире. Несмотря на снижение секреции инсулина панкреатическими β-клетками, ингибиторы ДПП-4 характеризуются крайне низким риском возникновения гипогликемии и не способствуют прибавке массы тела, по сравнению с другими препаратами, стимулирующими секрецию инсулина, такими как производные ПСМ и глиниды. Кроме того, накапливается все больше данных из клинических исследований, показывающих, что ингибиторы ДПП-4 проявляют эффекты, приводящие к более выраженному снижению уровня гликированного гемоглобина (HbA1c) у нетучных пациентов азиатского происхождения с СД2, по сравнению с пациентами из других этнических групп [24]. Это можно объяснить тем фактом, что СД2 в азиатской популяции характеризуется нарушением секреции инсулина, особенно ранней фазы, после приема глюкозы или смешанной пищи в значительно большей степени, чем развитием ИР. В клинических исследованиях с применением ингибиторов ДПП-4 у пациентов с СД2 было обнаружено, что имеется улучшение функционирования системы инкретинов. Приводятся сообщения о том, что комбинированная терапия ингибиторами ДПП-4 и производными сульфонилмочевины часто используется для достижения гликемического контроля при СД2, однако в ряде случаев это вызывает гипогликемию. Частота возникновения гипогликемии при использовании ингибиторов ДПП-4 в комбинации с гликлазидом ниже, чем при их использовании в комбинации с глибенкламидом или глимепиридом [19, 20]. Результаты показывают, что сигнальный путь Epac2A/Rap1 участвует в гиперсекреции инсулина, наблюдаемой при использовании комбинаций препаратов, и позволяют предполагать механизм зависящих от ПСМ различий по частоте возникновения гипогликемии. Таким образом, можно представить себе современные механизмы влияния ПСМ и инкретинов на секрецию инсулина следующим образом (рис. 6).
Приведенные выше экспериментальные данные и клинические наблюдения объясняют, почему активация сигнальных путей инкретина ингибиторами ДПП-4 усиливает индуцированную ПСМ секрецию инсулина панкреатическими β-клетками, причем даже у пациентов с «вторичной резистентностью к ПСМ». При тщательном подборе доз ПСМ и оптимальном обучении пациента, что касается гипогликемии, комбинированное назначение ингибитора ДПП-4 и ПСМ представляется эффективной тактикой лечения СД2. Тем не менее, необходимо соблюдать осторожность при назначении такой комбинированной терапии пожилым лицам и/или пациентам с почечной недостаточностью [21, 22, 25].
Заключение
Отвечая на вопрос, имеет ли клинический смысл подобная комбинация (инкретины+ПСМ), сегодня можно ответить положительно по крайней мере по 3 причинам. Во-первых, добавление инкретинов снижает секрецию глюкагона и повышает чувствительность β-клеток к глюкозе; во-вторых, вызывает усиление секреторного ответа при наличии «вторичной резистентности к ПСМ», и, наконец, влияет на пассаж пищи из желудка и способствует снижению риска гипогликемий. В связи с этим необходимо отметить, что наиболее безопасной комбинацией в отношении риска возможной гипогликемии является комбинация инкретинов (ГПП-1) с гликлазидом (Диабетон МВ). Таким образом, можно заключить, что совместное назначение инкретинов и ПСМ может быть целесообразным, но при этом следует помнить о возможности развития тяжелых гипогликемий.
Следует отметить, что в обзоре приведены первичные данные, которые требуют дальнейшего длительного клинического подтверждения.
Информация о конфликте интересов
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Вопросы патогенеза
Таблица 1
Секретагоги и ингибиторы секреции инсулина
Фактор |
Действие |
Глюкоза |
↑↑↑ |
Аминокислоты |
↑↑ |
СЖК |
0 |
ГИП |
↑↑ |
Холецистокинин |
↑ |
ГПП-1 |
↑↑ |
Норэпинефрин |
↑ |
Нейротрансмиттеры |
действуют локально |
Эпинефрин |
↓↓ |
ВИП |
↓ |
Галанин |
↓↓ |
ГИП – глюкозозависимый инсулинотропный полипептид; ГПП-1 – глюкагоноподобный полипептид-1;
ВИП – вазоактивный интестинальный полипептид.
ИРИ плазмы, мкЕД/мл
Рис. 1. Ранняя фаза секреции инсулина в норме и при СД2 [6].
120
100
80
60
40
20
0
↓ 20- г глюкозы
-30
Время (мин)
Здоровые (n=9)
0
30
60
90
120
ИРИ плазмы, мкЕД/мл
120
100
80
60
40
20
0
↓ 20- г глюкозы
-30
Время (мин)
Больные СД2
0
30
60
90
120
А Существующая модель
Островок
Мембрана клетки
Рис. 2. Существующая и новая модель СГСИ у здорового человека [10].
A) Согласно существующей модели СГСИ, первая фаза секреции инсулина связана с ГВП, состоящим из причаленных к плазматической мембране гранул инсулина («старые» гранулы); вторая фаза секреции обусловлена РП, состоящим из гранул, расположенных дальше («отдыхающие новички»), которые впервые вовлекаются при стимуляции, причаливают к плазматической мембране и сливаются с ней.
B) Согласно новой модели, в обеих фазах участвуют гранулы инсулина, которые вовлекаются при стимуляции и немедленно сливаются с плазматической мембраной («беспокойные новички»). Гранулы ГВП, ответственные за первую фазу, располагаются более чем на 50 нм от плазматической мембраны, однако они готовы к немедленному высвобождению. Вторая фаза секреции инсулина включает экзоцитоз гранул инсулина из резервного пула, связанный с сетью кортикального актина, который регулируется вызванными глюкозой сигналами по еще не установленному механизму.

ГВП
1 фаза
2 фаза
PN
Актиновая сеть
B Новая модель
Островок
Мембрана клетки

ГВП
1 фаза
2 фаза
PN
Глюкоза
Рис. 3. Закрытие KAТФ-каналов β-клетки – основной механизм действия производных сульфонилмочевины и глюкозоиндуцированной секреции инсулина [13, 14].
VDCC – voltage-dependent calcium channels, вольтаж-зависимые кальциевые каналы, Kir6.2 – порообразующая субъединица АТФ-зависимых калиевых каналов, SUR – регуляторная субъединица АТФ-зависимых калиевых каналов, обладающая способностью связываться с препаратами сульфонилмочевины.
Метаболизм
Kir6.2
КАТФ каналы
АТФ
Секреция инсулина
SUR1
Δψ
Сульфонилмочевина
Ca2+
Ca2+
VDCC
А
Секреция инсулина, %
Глюкоза
GLB
GLP-1
В
Секреция инсулина, %
Глюкоза
GLB
GLP-1
Рис. 4. Комбинация ГПП-1 и производного сульфонилмочевины усиливает секрецию инсулина из панкреатических островков мыши [22].
Примечание: GLB – глибенкламид; GLP-1 – ГПП-1; GLM-глимепирид; GLC - гликлазид.
(A) Секреция инсулина из панкреатических островков мыши, стимулированная путем введения ГПП-1 10 нмоль/л и глибенкламида (ГЛБ) 100 нмоль/л (слева), глимепирида (ГЛМ) 100 нмоль/л (посередине) или гликлазида (ГЛК) 5 мкмоль/л (справа) при концентрации глюкозы 8,8 ммоль/л в течение 30 минут.
(B) Секреция инсулина из панкреатических островков мыши, стимулированная путем введения ГПП-1 10 нмоль/л и ГЛБ 100 нмоль/л (слева), ГЛМ 100 нмоль/л (посередине) или ГЛК 5 мкмоль/л (справа) при концентрации глюкозы 4,4 ммоль/л в течение 30 минут. Данные приводятся в виде среднего значения ± стандартной ошибки среднего. Над колонками указано число лунок. Приводятся репрезентативные данные для трех независимых экспериментов. *p<0,01 (метод Тьюки–Крамера).
6
5
4
3
2
1
0
6
5
4
3
2
1
0
(6)
8.8
-
-
(5)
4.4
-
-
(6)
8.8
+
-
(6)
4.4
+
-
*
(6)
8.8
-
+
*
(5)
4.4
-
+
*
(5)
8.8
+
+
(6)
4.4
+
+
Секреция инсулина, %
Глюкоза
GLM
GLP-1
Секреция инсулина, %
Глюкоза
GLM
GLP-1
6
5
4
3
2
1
0
6
5
4
3
2
1
0
(7)
8.8
-
-
(6)
4.4
-
-
(7)
8.8
+
-
(5)
4.4
+
-
*
(7)
8.8
-
+
*
(6)
4.4
-
+
*
(7)
8.8
+
+
(6)
4.4
+
+
Секреция инсулина, %
Глюкоза
GLC
GLP-1
Секреция инсулина, %
Глюкоза
GLC
GLP-1
6
5
4
3
2
1
0
6
5
4
3
2
1
0
(6)
8.8
-
-
(5)
4.4
-
-
(6)
8.8
+
-
(6)
4.4
+
-
*
(6)
8.8
-
+
*
(6)
4.4
-
+
*
(5)
8.8
+
+
(5)
4.4
+
+
Инсулин, нг/мин
A
Инсулин, нг/мин
B
Инсулин, нг/мин
C
Рис. 5. Вызванное ГПП-1 усиление индуцированной глибенкламидом и глимепиридом, но не гликлазидом секреции инсулина снижено у мышей Epac2A-/- [22].
Примечание: GLP-1 – ГПП-1, AUC – площадь под кривой.
20
15
10
5
0
20
15
10
5
0
20
15
10
5
0
100 нмоль/л Глибенкламид
4.4 нмоль/л Глюкоза
100 нмоль/л Глимепирид
4.4 нмоль/л Глюкоза
100 нмоль/л Гликлазид
4.4 нмоль/л Глюкоза
-5
-5
-5
Время (мин)
Время (мин)
Время (мин)
0
0
0
5
5
5
10
10
10
15
15
15
Epac2A-/- (n=7)
Epac2A+/+ (n=5)
Epac2A-/- (n=7)
Epac2A+/+ (n=5)
Epac2A-/- (n=7)
Epac2A+/+ (n=5)
20
20
20
25
25
25
Инсулин, нг/мин
Инсулин, нг/мин
Инсулин, нг/мин
20
15
10
5
0
20
15
10
5
20
15
0
10
5
100 нмоль/л Глибенкламид
10 нмоль/л GPL-1
4.4 нмоль/л Глюкоза
100 нмоль/л Глимепирид
10 нмоль/л GPL-1
4.4 нмоль/л Глюкоза
100 нмоль/л Гликлазид
10 нмоль/л GPL-1
4.4 нмоль/л Глюкоза
-5
-5
-5
Время (мин)
Время (мин)
Время (мин)
0
0
0
5
5
5
10
10
10
15
15
15
Epac2A-/- (n=7)
Epac2A+/+ (n=5)
Epac2A-/- (n=7)
Epac2A+/+ (n=5)
Epac2A-/- (n=7)
Epac2A+/+ (n=5)
20
20
20
25
25
25
AUC
Рис. 5. Продолжение. Вызванное ГПП-1 усиление индуцированной глибенкламидом и глимепиридом, но не гликлазидом секреции инсулина снижено у мышей Epac2A-/- [22].
Примечание: GLB – глибенкламид, GLM – глимепирид, GLC – гликлазид, GLP-1 – ГПП-1, AUC – площадь под кривой.
200
150
100
50
0
GLB
GLB+GLP-1
**
AUC
Epac
200
150
100
50
0
GLM
GLM+GLP-1
Epac
*
AUC
200
150
100
50
0
GLC
GLC+GLP-1
NS
Инкретины (GIP, GPL-1)
Рис. 6. Механизм секреции инсулина (адаптировано из Zhang et al., Science, 2009; Seino et al., JDI, 2010).
RRP – Rapid release pool, пул быстрого высвобождения, цАМФ – циклический аденозинмонофосфат, GLP-1 – ГПП-1, GIP – глюкозозависимый инсулинотропный пептид, VDCC – voltage-dependent calcium channels, вольтаж-зависимые кальциевые каналы, Kir6.2 – порообразующая субъединица АТФ-зависимых калиевых каналов, SUR – регуляторная субъединица АТФ-зависимых калиевых каналов, обладающая способностью связываться с препаратами сульфонилмочевины, Epac2A – an exchange protein directly activated by cyclin adenosine monophosphate 2A, белок, напрямую активируемый цАМФ, RAP1 – Ras-related protein 1, Ras – активируемый протеин.
КАТФ-канал
цАМФ
ПКА
Kir6.2
RRP
Секреция инсулина
Диабетон МВ
Epac2A
SUR1
Rap1
Δψ
Ca2+
Др. препараты СМ
Ca2+
VDCC
Инкретины (GIP, GPL-1)
КАТФ-канал
цАМФ
ПКА
Kir6.2
RRP
Секреция инсулина
Диабетон МВ
Epac2A
SUR1
Rap1
Δψ
Ca2+
Др. препараты СМ
Ca2+
VDCC
Список литературы
1. IDF Diabetes Atlas. 7-th edition, 2014. Available from: http://www.idf.org/diabetesatlas
2. Ткачук В.А., Воротников А.В. Молекулярные механизмы развития резистентности к инсулину. // Сахарный диабет. – 2014. – Т. 17. – №2 – С.29-40. [Tkachuk VA, Vorotnikov AV. Molecular Mechanisms of Insulin Resistance Development. Diabetes mellitus. 2014;17(2):29-40.] doi: 10.14341/DM2014229-40
3. DeFronzo RA, Bonadonna RC, Ferrannini E. Pathogenesis of NIDDM. A balanced overview. Diabetes Care. 1992;15(3):318-368. doi: 10.2337/diacare.15.3.318
4. Weigle DS. Pulsatile secretion of fuel-regulatory hormones. Diabetes. 1987;36(6):764–775. doi: 10.2337/diab.36.6.764
5. Lefèbvre PJ, Paolisso G, Scheen AJ, et al. Pulsatility of insulin and glucagon release: physiological significance and pharmacological implications. Diabetologia. 1987;30(7):443–452. doi: 10.1007/BF00279610
6. Pfeifer MA, Halter JB, Porte D, Jr. Insulin secretion in diabetes mellitus. The American journal of medicine.70(3):579-588. doi: 10.1016/0002-9343(81)90579-9
7. Rorsman P, Renström E. Insulin granule dynamics in pancreatic beta cells. Diabetologia. 2003;46(8):1029–1045. doi: 10.1007/s00125-003-1153-1
8. Axelrod D. Selective imaging of surface fluorescence with very high aperture microscope objectives. J Biomed Opt. 2001;6(1):6–13. doi: 10.1117/1.1335689
9. Tsuboi T, Zhao C, Terakawa S, et al. Simultaneous evanescent wave imaging of insulin vesicle membrane and cargo during a single exocytotic event. Curr Biol. 2000;10(20):1307–1310. doi: 10.1016/S0960-9822(00)00756-9
10. Seino S, Shibasaki T, Minami K. Dinamics of insulin secretin and the clinical implication for obesity and diabetes. J Clin Invest. 2011;121(6):2118-25. doi: 10.1172/JCI45680
11. Wollheim CB, Sharp GW. Regulation of insulin release by calcium. Physiol Rev. 1981;61(4):914–973.
12. Ashcroft FM. ATP-sensitive potassium channelopathies: focus on insulin secretion. J Clin Invest. 2005;115(8):2047–2058. doi: 10.1172/JCI25495
13. Miki T, Nagashima K, Tashiro F, et al. Defective insulin secretion and enhanced insulin action in KATP channel-deficient mice. Proc Natl Acad Sci USA. 1998;95(18):10402-10406. doi: 10.1073/pnas.95.18.10402
14. Seghers V, Nakazaki M, DeMayo F,et al. Sur1 knockout mice. A model for K(ATP) channel-independent regulation of insulin secretion. J Biol Chem. 2000;275(13):9270-9277. doi: 10.1074/jbc.275.13.9270
15. Nauck MA. Unraveling the science of incretin biology. Am J Med. 2009;122(6 Suppl):S3-S10. doi: 10.1016/j.amjmed.2009.03.012
16. Yasuda K, Inagaki N, Yamada Y, et al. Hamster gastric inhibitory polypeptide receptor expressed in pancreatic islets and clonal insulin-secreting cells: its structure and functional properties. Biochem Biophys Res Commun. 1994;205(3):1556-1562. doi: 10.1006/bbrc.1994.2844
17. Fujimoto W, Miki T, Ogura T, et al. Niflumic acid-sensitive ion channels play an important role in the induction of glucose-stimulated insulin secretion by cyclic AMP in mice. Diabetologia. 2009;52(5):863-872. doi: 10.1007/s00125-009-1306-y
18. Takahashi T, Shibasaki T, Takahashi H, et al. Antidiabetic Sulfonylureas and cAMP Cooperatively Activate Epac2A. Sci Signal. 2013;6(298):ra94. doi: 10.1126/scisignal.2004581
19. Marre M, Shaw J, Brändle M, et al. Liraglutide, a once-daily human GLP-1 analogue, added to a sulphonylurea over 26 weeks produces greater improvements in glycaemic and weight control compared with adding rosiglitazone or placebo in subjects with Type 2 diabetes (LEAD-1 SU). Diabet Med. 2009;26(3):268-278. doi: 10.1111/j.1464-5491.2009.02666.x
20. Kubota A, Maeda H1, Kanamori A, et al. Efficacy and safety of sitagliptin monotherapy and combination therapy in Japanese type 2 diabetes patients. J Diabetes Investig. 2012 20;3(6):503-509. doi: 10.1111/j.2040-1124.2012.00221.x
21. Yabe D, Seino Y. Dipeptidyl peptidase-4 inhibitors and sulfonylureas for type 2 diabetes: Friend or foe? J Diabetes Investig. 2014;5(5):475-7. doi: 10.1111/jdi.12229
22. Takahashi H, Shibasaki T, Park JH, et al. Role of Epac2A/Rap1 signaling in interplay between incretin and sulfonylurea in insulin secretion. Diabetes. 2015;64(4):1262-1272. doi: 10.2337/db14-0576
23. Zhang CL, Katoh M, Shibasaki T, et al. The cAMP sensor Epac2 is a direct target of antidiabetic sulfonylurea drugs. Science. 2009;325(5940):607-10. doi: 10.1126/science.1172256
24. Seino Y, Yabe D. GIP and GLP-1: incretin actions beyond pancreas. J Diabetes Investig. 2013;4(2):108-130. doi: 10.1111/jdi.12065
25. Mukai E, Ishida H, Kato S, et al. Metabolic inhibition impairs ATP-sensitive K+ channel block by sulfonylurea in pancreatic beta-cells. Am J Physiol. 1998;274(1 Pt 1):E38-44.
Дедов Иван Иванович академик РАН, директор ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва, Российская Федерация
Смирнова Ольга Михайловна д.м.н., проф., гл.н.с. отделения программного обучения и лечения, ФГБУ Эндокринологический научный центр; проф. кафедры эндокринологии и диабетологии педиатрического факультета ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Российская Федерация
Кононенко Ирина Владимировна к.м.н., в.н.с. отделения программного обучения и лечения, ФГБУ Эндокринологический научный центр; доцент кафедры эндокринологии и диабетологии педиатрического факультета ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Российская Федерация
E-mail: shakhtarina@bk.ru
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Интраперитонеальная инфузия инсулина при сахарном диабете: на пути к искусственной поджелудочной железе
Карпельев В.А.1, Фёдорова Е.А.1, Филиппов Ю.И.1, Майоров А.Ю.1, Шестакова М.В.1,2
1ФГБУ Эндокринологический научный центр,Москва
(директор – академик РАН И.И. Дедов)
2ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва
(ректор – член-корр. РАН П.В. Глыбочко)
Создание «искусственной поджелудочной железы» (ИПЖ) – устройства или технологии, позволяющей людям с сахарным диабетом (СД) автоматически управлять гликемией благодаря восполнению утраченных функций эндокринной регуляции здоровой поджелудочной железы, – одна из наиболее перспективных задач современной медицинской инженерии и кибернетики. Механистическая реализация концепции ИПЖ на основе носимой инсулиновой помпы и подкожной инфузии инсулина, самостоятельно управляющей введением инсулина с учетом изменений гликемии в режиме реального времени по принципу «замкнутого контура», продолжает наталкиваться на трудности, обусловленные, в том числе, медленной фармакокинетикой инсулина. Внутривенное введение инсулина, позволяющее с помощью ИПЖ эффективно поддерживать эугликемию у больных на постельном режиме в условиях стационара, имеет очевидные преимущества с точки зрения фармакокинетики и фармакодинамики, но не может быть использовано в амбулаторной практике. Интраперитонеальный способ введения, до сих пор сравнительно редко используемый во всем мире, является перспективной альтернативой обоим способам благодаря более физиологическому профилю действия, быстрой фармакокинетике инсулина, сравнительно высокой безопасности и доступности для применения в амбулаторных условиях.
Настоящий обзор посвящен описанию интраперитонеального способа введения инсулина пациентам с СД с позиции перспектив его использования для создания ИПЖ.
Ключевые слова: инсулиновая помпа; инсулин; фармакокинетика; интраперитонеальная инфузия; сахарный диабет; искусственная поджелудочная железа
Intraperitoneal insulin infusion: on the way to the artificial pancreas
Karpel'ev V.A.1, Fedorova E.A.1, Philippov Y.I.1, Mayorov A.Y.1, Shestakova M.V.1,2
1Endocrinology Research Centre, Moscow, Russian Federation
2Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russian Federation
Creating an "artificial pancreas" (a "closed loop" insulin pump, with self-adjusting insulin abilities, based on real time continuous glucose monitoring data) – is one of the most actual medical challenges of modern engineering and cybernetics.
Artificial pancreas (AP) prototypes based on wearable insulin pump with subcutaneous insulin delivery are still problematic, mainly because of slow insulin pharmacokinetics. Intravenous insulin infusion via AP allows effectively maintain euglycaemia for inpatients, due to insulin pharmacokinetics and pharmacodynamics advantages. Unfortunately, it can’t be used for outpatients. Intraperitoneal insulin infusion is still relatively infrequently used in the world, but it is a promising alternative, compared to both previous methods due to a physiological action profile, fast insulin pharmacokinetics, relatively better safety and availability for outpatient usage.
The purpose of this review is to describe the intraperitoneal insulin infusion features for diabetes patients at a point of AP creation perspectives.
Keywords: insulin pump; insulin; pharmacokinetics; intraperitoneal infusion; diabetes mellitus; artificial pancreas;
DOI: 10.14341/DM2015332-45
И
нтенсифицированная инсулинотерапия в базисно-болюсном режиме – наиболее эффективный режим лечения пациентов с сахарным диабетом (СД), которым необходим инсулин. Однако его нельзя назвать идеальным, поскольку есть как минимум два существенных недостатка, которые значительно снижают результативность лечения.
1. Проведение интенсифицированной инсулинотерапии невозможно без активного участия пациента в процессе лечения. Это обстоятельство является одним из основных барьеров на пути к эффективному лечению, так как ставит результат в непосредственную зависимость от знаний, навыков и мотивации самих пациентов. В то же время, далеко не все люди с СД способны овладеть необходимыми для проведения интенсифицированной инсулинотерапии знаниями и навыками, а также постоянно сохранять должный уровень мотивации для их применения.
2. Выраженные индивидуальные особенности фармакокинетики и/или фармакодинамики инсулина нередко обусловливают неудовлетворительные результаты лечения, даже несмотря на соблюдение всех рекомендаций и предписаний лечащего врача и активную позицию пациента, а также его высокий уровень знаний и навыков. Причиной могут быть различные состояния: выраженная инсулинорезистентность, наличие липодистрофий в местах введения инсулина, аллергических реакций на металл игл шприц-ручек или компоненты раствора инсулина, ускоренная биодеградация инсулина в подкожной жировой клетчатке, индивидуальные гормональные особенности или выраженный иммунный ответ на инсулин (антитела к инсулину) и др. Все эти и некоторые другие факторы могут значимо изменять фармакокинетику и фармакодинамику инсулина и, тем самым, обусловливать высокую вариабельность гликемии.
Трудности, связанные с проведением интенсифицированной инсулинотерапии, вот уже более 50 лет двигают ученых к созданию «искусственной поджелудочной железы» (ИПЖ). ИПЖ принято называть устройство или технологию, способную автоматически, без какого-либо участия пациента или врача, поддерживать заданную гликемию в условиях обычной жизни (нерегулярное питание и физическая активность, отсутствие жесткого режима дня, непредвиденные ситуации и состояния, в том числе сопутствующие заболевания и др.) у людей с СД – благодаря восполнению утраченных функций эндокринной регуляции здоровой поджелудочной железы. Существуют различные направления в развитии данной концепции (основные – медицинская электроника, биоинженерия и генная терапия). Однако чаще ИПЖ представляют как медицинский прибор (на основе инсулиновой помпы), работающий по принципу замкнутой системы, осуществляющий непрерывное мониторирование гликемии, постоянную инфузию инсулина и регуляцию ее скорости на основе результатов мониторирования гликемии [1]. В случае успешной реализации ИПЖ должна устранить оба перечисленных выше недостатка интенсифицированной инсулинотерапии. В данной статье под термином ИПЖ будет рассматриваться именно вариант медицинского устройства (не генная терапия или биоинженерия).
Современные технологические достижения открывают реальную возможность создания ИПЖ, применимую в широкой клинической практике для лечения пациентов с СД в амбулаторных условиях, однако существуют и сложности. В табл. 1 приведены основные компоненты потенциальной ИПЖ (в том числе обеспечивающие мониторирование гликемии, инфузию инсулина, управление скоростью инфузии, и связанные с ними человеческие факторы), а также направления, в которых они должны быть изменены, прежде чем ИПЖ станет повседневной реальностью [2].
Как видно из табл. 1, предпочтительный способ введения инсулина с помощью ИПЖ по-прежнему обсуждается [3]. Подкожная инфузия (базисно-болюсная интенсифицированная инсулинотерапия в режиме постоянной подкожной инфузии) остается наиболее распространенным и простым для повседневной жизни пациентов способом введения инсулина при помощи помпы, но при этом имеет существенные ограничения и недостатки, в том числе:
• длительное время до наступления эффекта (5–15 мин) и большая продолжительность эффекта (4–6 ч) даже у генно-инженерных аналогов инсулина ультракороткого действия [4];
• высокая вариабельность абсорбции, обусловленная особенностями тканей, способностью молекул инсулина к агрегации (на абсорбцию оказывают значимое влияние такие факторы, как доза, концентрация и состав раствора инсулина, интенсивность кровообращения и наличие дистрофических изменений тканей в зоне введения, глубина инъекции, температура тела и сократительная активность подлежащего мышечного слоя и др.), а также возникновением депо инсулина [5].
Сами по себе эти факторы могут обусловливать высокую вариабельность гликемии, эпизоды гипогликемии, и, несомненно, являются одной из причин того, что менее 15% всех пациентов с СД 1 типа (СД1) достигают целевых значений HbA1c [6, 7]. Один из альтернативных способов введения инсулина – интраперитонеальная (ИП) инфузия – по мнению ряда исследователей [8], является одним из наиболее перспективных на современном этапе разработок ИПЖ. ИП-инфузия инсулина, как вариант помповой инсулинотерапии, постепенно входит в рутинную клиническую практику многих стран мира (активно применяется в Германии, Франции, Норвегии и др.). Данный способ инсулинотерапии имеет ряд особенностей, преимуществ и недостатков.
История метода
ИПЖ и подкожная инфузия инсулина
В работах 70-х годов XX века [9, 10] была показана эффективность постоянной подкожной (ПК) инфузии инсулина с помощью носимого дозатора лекарственных препаратов. Чуть позже Shichiri М. и соавт. [11] протестировали прототип носимой инсулиновой помпы, которая получила дальнейшее развитие и стала прообразом современных носимых инсулиновых помп [12, 13]. С конца 80-х годов XX века постоянная ПК-инфузия стала рутинным режимом введения инсулина во всем мире. Широкое распространение генно-инженерных аналогов инсулина ультракороткого действия дополнительно повысило эффективность помповой инсулинотерапии (как разновидности интенсифицированной базисно-болюсной инсулинотерапии), в том числе – благодаря преимуществам данных препаратов в сравнении с рекомбинантными инсулинами человека по фармакокинетике и фармакодинамике. Однако даже при применении генно-инженерных аналогов инсулина ультракороткого действия особенности фармакокинетики и фармакодинамики инсулина и их вариабельность при ПК-введении остаются фактором, существенно снижающим эффективность лечения и значительно осложняющим разработку ИПЖ. Так, несмотря на совершенствующиеся математические алгоритмы и постоянно возрастающую точность приборов для непрерывного мониторирования гликемии, медленное развитие клинического эффекта аналогов инсулина по сравнению с всасыванием углеводов пищи, а также высокая продолжительность его действия не позволяют современным экспериментальным моделям ИПЖ удерживать гликемию в целевых значениях в постпрандиальном периоде.
ИПЖ и внутривенная инфузия инсулина
Новаторская работа Kadish A. в 1964 г. [14] дала начало разработке ИПЖ с замкнутым контуром на основе внутривенной (ВВ) инфузии инсулина и глюкозы и ВВ-измерения гликемии. В 1977 г. появилось первое коммерческое стационарное устройство для контроля гликемии Biostator [15], затем другая стационарная система – Nikkiso STG-22 [16], используемая в Японии (в настоящее время вместо STG-22 используют ее усовершенствованную версию STG-55) [17]. Несмотря на то, что Biostator и STG-55 широко доступны в условиях стационара, они не рекомендованы для амбулаторного использования из-за больших размеров и несовместимости с повседневной жизнью пациентов.
Проводить инсулинотерапию путем постоянной ВВ-инфузии в амбулаторных условиях возможно – с помощью имплантируемой инсулиновой помпы. Разработка данного направления началась в 80-х годах ХХ века с выпуском первой имплантируемой помпы; позднее ее модификации использовали для ВВ-инфузии инсулина в ряде клинических исследований (катетер имплантировали в систему воротной вены печени). К сожалению, данный метод инсулинотерапии сопряжен с относительно высокой частотой серьезных осложнений. Так, закупорка катетера имплантированной помпы (требующая хирургической ревизии) из-за агрегации инсулина наблюдалась с частотой 81 на 100 пациенто-лет [18], боли со стороны имплантированной помпы отмечались с частотой 39 на 100 пациенто-лет, местные инфекционно-воспалительные осложнения – 25 на 100 пациенто-лет, нарушения работы помпы – 42 на 100 пациенто-лет; в редких случаях (4 на 100 пациенто-лет) развивался перитонит [19]. Таким образом, высокие риски до настоящего времени не позволяют использовать этот метод инсулинотерапии в широкой клинической практике (тем не менее, некоторые производители разработали ряд моделей имплантируемых помп, такие как Infusaid M1000, Siemens ID1/ID3 и Minimed PIMS/MIP (позже Medtronic)) (рис. 1).
ИПЖ и интраперитонеальная инфузия инсулина
ИП-инфузия инсулина, как альтернатива ВВ-пути введения, разрабатывается еще с 70-х годов ХХ века; при этом первая разработанная в конце 80-х годов имплантируемая инсулиновая помпа предназначалась именно для ИП-инфузии инсулина (рис. 2) [20, 21].
ИП-инфузия инсулина с помощью имплантируемой инсулиновой помпы получила в дальнейшем свое развитие, с ее применением проведен ряд успешных клинических исследований [1, 22, 23]. Сегодня можно встретить только одну модель имплантируемой помпы (MIP 2007C, Medtronic/Minimed, Northridge, CA, США); около 1200 пациентов с СД во всем мире являются пользователями этой и более ранних моделей (в основном в странах Европы). Накопленный клинический опыт раскрывает как позитивные, так и негативные стороны данного метода, однако его клиническое применение остается ограниченным, в том числе из-за относительно высокого риска развития нежелательных эффектов, требующих хирургического лечения. Это те же нежелательные эффекты, что и при ВВ-инфузии с помощью имплантируемой помпы (см. выше). В то же время, ИП-инфузия при использовании имплантируемой помпы оказалась значительно более безопасной по сравнению с ВВ-инфузией. Так, за 15 лет наблюдений более 80% пациентов не испытывали трудностей со своей помпой при ИП-инсулинотерапии [19].
Одним из наиболее значимых барьеров к использованию инсулинотерапии в режиме постоянной ИП-инфузии в широкой клинической практике (в первую очередь с помощью имплантируемых инсулиновых помп) является несопоставимо большая стоимость по сравнению с традиционной инсулинотерапией в режиме множественных инъекций. В 2010 г. опубликовано исследование по оценке стоимости и затрат на лечение пациентов с СД с помощью имплантируемых инсулиновых помп и ИП-инфузии инсулина [24]. Так, в ~31 000 евро обходится установка и обслуживание устройства в первый год лечения, и в 7500 евро каждый последующий год на протяжении 6 лет. В среднем, при использовании имплантируемых помп инсулинотерапия в режиме постоянной ИП-инфузии стоит на 6000 евро в год больше по сравнению с традиционной инсулинотерапией. Учитывая высокую стоимость, низкую доказательную базу, риски осложнений лечения ИП-инфузия с помощью инсулиновых помп остается редко используемым методом.
В то же время, ИП-инфузию инсулина можно осуществлять не только с помощью имплантированной инсулиновой помпы. В 90-х годах ХХ века был разработан специальный лапаропорт для осуществления ИП-инфузии инсулина с помощью носимой инсулиновой помпы (система DiaPort®2 от Roche Diagnostics, Базель, Швейцария, рис. 2) [2, 25, 26]. Разработанная система предполагает имплантацию в переднюю брюшную стенку специального лапаропорта, который соединяет отходящий в брюшную полость и подшиваемый к серозной оболочке катетер с обычной носимой инсулиновой помпой, например, Акку-Чек Спирит Комбо (рис. 3–4). В последние годы были произведены существенные улучшения технологии изготовления этих инсулиновых лапаропортов – все детали корпуса теперь выполняют из гипоаллергенного металла, а материал катетера покрывают синтетическим слоем, препятствующим агрегации в нем инсулина и предотвращающим закупорку. При использовании лапаропорта практически отсутствует необходимость в повторных хирургических вмешательствах (для заполнения резервуара и ревизии катетера). Проведенные с 2009 г. многоцентровые рандомизированные исследования подтвердили эффективность и безопасность как данного метода инсулинотерапии в целом, так и самого устройства DiaPort®2 [24, 27].
Клинические эффекты ИП-инфузии инсулина
Получены данные о нормализации секреции глюкагона и увеличении продукции глюкозы печенью в ответ на гипогликемию или физические нагрузки на фоне инсулинотерапии путем ИП-инфузии. Точные механизмы данного эффекта пока не описаны, основной гипотезой остается устранение периферической гиперинсулинемии, повышение чувствительности гепатоцитов к глюкагону и смещение баланса утилизации/продукции глюкозы печенью во время гипогликемии в сторону последней [28, 29].
Несколько рандомизированных клинических исследований (РКИ) были проведены с целью сравнения ИП- и ПК-инфузии инсулина у пациентов с СД1, в том числе – в 2009 г. многоцентровое РКИ с использованием системы DiaPort®2 на протяжении 12 мес у 60 пациентов. Результаты показывают незначительную разницу в итоговых показателях HbA1c, но выраженное снижение частоты и длительности гипогликемий при ИП-инфузии инсулина (рис. 5) [30].
Другая обзорная работа, обобщающая результаты 4 РКИ, также показывает статистически значимые преимущества ИП-инфузии инсулина (табл. 2). Все анализируемые в ней исследования (за исключением Liebl, 2009) проходили с использованием имплантируемых инсулиновых помп, и они показали достоверное улучшение результатов гликемического контроля у пациентов с СД1.
В мета-анализе проведенных рандомизированных и когортных клинических исследований эффективности и безопасности ИП-инфузии инсулина в сравнении с ПК [32] также был сделан вывод о наличии незначительных, но достоверных преимуществ ИП-инфузии в отношении показателей гликемического контроля (рис. 6). Так, из 12 РКИ и когортных исследований, отобранных для анализа, достоверные улучшения гликемического контроля у пациентов получены только в трех. В комментариях к данному мета-анализу говорится, что наибольшие преимущества ИП-инсулинотерапия имеет у пациентов с нестабильным течением диабета.
Помимо гликемического контроля в исследованиях оценивали изменение качества жизни при ИП-инфузии в сравнении с другими способами инсулинотерапии. По результатам опроса, ИП-инфузия дает большую удовлетворенность лечением и снижает степень беспокойства по поводу заболевания [33].
Обнаружено, что ИП-инфузия приводит к ингибированию инсулиноподобного фактора роста (ИФР-1) связывающего белка и относительному повышению концентрации ИФР-1, а также к стимуляции экспрессии рецепторов к ИФР-1, что в совокупности повышает чувствительность печени к ИФР-1.
Высокая концентрация инсулина в портальной системе также ингибирует синтез секс-стероид-связывающего глобулина (СССГ), независимо от гликемического контроля [34, 35]. У пациентов, перешедших с ПК- на ИП-инфузию инсулина, выявлено снижение концентрации СССГ и повышение содержания свободного тестостерона в крови. Данный факт требует дальнейшего исследования и представляет особый интерес в рамках изучения влияния СД на репродуктивную систему.
Отмечена активация липопротеиновых липаз на фоне ИП-инфузии инсулина, ускорявшая деградацию липидов очень низкой плотности [36, 37]. На фоне относительно низкой концентрации инсулина в периферической крови нормализовалась активность холестерол-энзим-трансфераз и снижалась концентрация липопротеинов низкой плотности [38–40]. Однако результаты, полученные в нескольких исследованиях, сильно разнятся (очевидно, из-за небольшого числа участников) [41], что требует дальнейшего изучения.
Опубликованы данные, по которым ИП-инфузия инсулина на фоне снижения показателей инсулинорезистентности приводит и к снижению концентрации адипонектина в крови [42–44]. Однако данные исследований противоречивы [45, 46] и вызывают ряд вопросов, так как при СД 2 типа (СД2) концентрация адипонектина обратно пропорциональна степени инсулинорезистентности [47].
Отмечено влияние ИП-инфузии инсулина на метаболизм витамина D [48]. Содержание активного метаболита витамина D3 – кальцитриола (1,25-(OH)2-D3) в крови значимо не отличалось при ИП в сравнении с ПК-инфузией инсулина, однако концентрация неактивных метаболитов – кальцидола (25-OH-D3) и дигидроксивитамина D3 (24,25-(OH)2-D3), – была значительно выше. Авторы делают вывод, что высокая концентрация инсулина в печени при ИП-инфузии способствует активации печеночной 25-гидроксилазы и метаболизации холекальциферола (D3) и эргокальциферола (D2) в кальцидол.
При ИП-инфузии инсулина может увеличиваться титр антител к инсулину, что показано в нескольких исследованиях [49]. Это связывают с длительным хранением инсулина в помпе при температуре тела (в том случае, когда используют имплантируемую помпу и инсулин U-400) и его агрегацией [50]. Интересно, что титр антител к инсулину может зависеть от наличия сопутствующих аутоиммунных заболеваний [51]. При этом увеличение титра антител к инсулину на фоне ИП-инфузии не приводит к каким-либо метаболическим изменениям, не увеличивает инсулинорезистентность или потребность в инсулине, не влияет на частоту эпизодов гипо- или гипергликемий [52, 53].
Фармакокинетика и фармакодинамика ИП-инфузии инсулина
Первые эксперименты, проведенные in vivo в 1970-е годы, четко продемонстрировали преимущественное поглощение ИП-введенного инсулина с помощью портальной венозной системы. Таким образом, при ИП-инфузии инсулин абсорбируется серозной оболочкой брюшной полости, далее по капиллярам и венам попадает непосредственно в портальную вену и далее – в печень. Этот путь наиболее приближен к естественному, когда инсулин по венам от поджелудочной железы через портальную систему также попадает в печень. Таким образом, он является более физиологичным по сравнению как с ПК-введением, так и с ВВ-введением (в случае использования периферической вены) [54].
В портальной системе инсулин обнаруживается уже через 1 мин после ИП-введения [55]. У собак с удаленной поджелудочной железой ИП-инфузия инсулина оказывает такой же эффект на концентрацию глюкозы в периферическом кровотоке, как и при ВВ-инфузии [56]. Необходимая для достижения/поддержания эугликемии доза инсулина при ИП-инфузии несколько выше, чем при ВВ-инфузии (рис. 6); в то же время концентрация инсулина в периферической крови при ИП-инфузии ниже [57, 58]. Это связано с тем, что при ИП-инфузии инсулин в первую очередь активно захватывается клетками печени и метаболизируется печеночной инсулиназой.
Пик действия наступает через ~15 мин после введения (в сравнении с 60–120 мин у генно-инженерных аналогов инсулина ультракороткого действия) (рис. 7). Это значительно ускоряет влияние инсулина на гликемию, в том числе нивелирование постпрандиальной гипергликемии; быстрое исчезновение эффекта инсулина, в свою очередь, снижает риск гипогликемии, что в целом делает гликемический профиль более предсказуемым [59, 60].
Фармакокинетику и фармакодинамику инсулина при различных способах введения исследовали и у пациентов с СД1 [62]. Биологический эффект (фармакодинамику) инсулина оценивали по снижению концентрации глюкозы в плазме после приема пищи, содержащей 750 ккал (рис. 8). В соответствии с протоколом исследования, одновременно с началом инфузии инсулина, каждый из пациентов принимал пищу (стрелка на рисунке). Каждому из 10 пациентов инсулин вводили ВВ, ИП и ПК в рандомизированной последовательности. Первые 30 мин инфузия инсулина для каждого пациента была максимальна в базальном режиме и болюсно. Затем в течение 3 ч инсулин вводился только в базальном режиме. Спустя 3,5 ч после начала инфузии введение инсулина полностью прекращалось. Результаты показывают, что ВВ-инфузия обеспечивает наиболее быстрый рост концентрации свободного инсулина в плазме. При ПК-инфузии повышенная концентрация свободного инсулина в плазме сохранялась наиболее долго. Быстрее всего биологический эффект инсулина развивался при ВВ-инфузии, наиболее медленно – при ПК-инфузии. ИП-инфузия эффективнее нивелировала постпрандиальную гипергликемию, чем ПК-инфузия.
Сравнительно низкую концентрацию инсулина в периферической крови у больных СД1 при ИП-инфузии в сравнении с ПК показали и другие исследования [63]. Таким образом, все эти исследования подтверждают более физиологичные профили действия инсулина при ИП-инфузии по сравнению с ПК- и ВВ-инфузиями [64].
Математические алгоритмы управления интраперитонеальным введением инсулина
Рабочая версия ИПЖ должна обеспечивать сохранение заданного диапазона концентраций глюкозы в крови, несмотря на погрешности данных мониторирования гликемии и растянутое во времени действие инсулина. Наиболее трудной задачей является удержание гликемии при быстрых изменениях состояния системы, например, при приеме пищи, которая вызывает стремительный рост концентрации глюкозы в крови. Все задачи должны решаться с помощью системы управления введением инсулина. Место такой системы в процессе управления гликемией с учетом всех действующих факторов и использования ИП-способа инфузии инсулина можно представить в виде схемы (рис. 9).
Подходы к разработке математических алгоритмов управления работой устройства с замкнутым контуром для ИПЖ традиционно основывались на моделях работы различных немедицинских систем (например, в аэрокосмической отрасли или управлении технологическими процессами). Для выполнения соответствующей задачи модели адаптировали, и к настоящему времени в роли кандидатов выступают несколько наиболее удачных вариантов и созданных на их основе алгоритмов управления.
Алгоритм пропорционально-интегро-дифференцирующего (ПИД) контроля
Во всех ранних прототипах ИПЖ с ВВ- и ИП-доставкой инсулина алгоритмы управления с замкнутым контуром принадлежали к классу пропорционально-дифференцирующих контроллеров, которые используют значения гликемии и скорость ее изменения для относительно простых расчетов дозы вводимого инсулина. В дальнейшем алгоритм пропорционально-дифференцирующего контроля был заменен на его расширенную версию – алгоритм ПИД-контроля (proportional-integral-derivative control).
Скорость введения инсулина PID(t), предсказанного алгоритмом ПИД-контроля, схематично показана на рис. 10. И математически описывается следующим образом [57]:
Параметр t означает время, параметры KP, KI и KD указывают относительные веса пропорциональной, интегральной и дифференциальной компонент, а G и Gb представляют текущую концентрацию глюкозы в крови и базальную (целевую) концентрацию глюкозы соответственно.
Из отдельных компонент, пропорциональный ответ относится к реакции на управляющее воздействие пропорционально разнице между измеренной переменной и ее желаемым значением, дифференциальный ответ воспроизводит известную первую фазу высвобождения инсулина β-клеткой (рис. 10а и 10d), а интегральный ответ воспроизводит вторую фазу – фазу устойчивого роста концентрации инсулина (рис. 10а и 10с). Эти ответы включают низкочастотный и дифференциальный фильтры, в результате чего происходят некоторые задержки в пропорциональном и интегральном ответах и расширение дифференциального ответа.
В экспериментальной работе [22] оценивали эффективность ИП-инфузии инсулина в системе ИПЖ. Инфузия инсулина осуществлялась с помощью имплантированной помпы и регулировалась ПИД-алгоритмом на основе данных о концентрации глюкозы, получаемых от установленного подкожно сенсора. Версия алгоритма, использованная в этом исследовании, учитывала эффект подавления секреции инсулина поджелудочной железой при повышении концентрации инсулина в плазме крови у здорового человека [65]. Уравнения, описывающие модель регуляции скорости инфузии инсулина, выглядят следующим образом:
,
где u(n) является скоростью инфузии инсулина и рассчитывается на временном шаге n (каждую 1 мин), а запись (n-1) обозначает предыдущий шаг по времени. Алгоритм был настроен с параметрами KP, t1, a1, a2 и Kd соответствующими кинетике поглощения инсулина при ИП инфузии. gIP – компонент обратной связи для инсулина, где IP – концентрация инсулина в плазме, а g – параметр обратной связи для инсулина. Для вычисления примерной концентрации инсулина в плазме IP использовалось значение количества инсулина IB, фактически введенного помпой. GS – текущее значение гликемии, GT – целевой показатель гликемии, GSD – скорость изменения гликемии в настоящий момент.
Проведенное исследование продемонстрировало, что автоматическое управление ИП-инфузией инсулина на основе данных подкожных сенсоров глюкозы при помощи ПИД-алгоритма может повысить эффективность контроля гликемии. Так, длительность эугликемии во время исследования значимо превышала таковую при обычной помповой инсулинотерапии (на основе самоконтроля гликемии) в тех же условиях.
Пример работы инсулиновой помпы, регулируемой ПИД-алгоритмом, иллюстрирует трехфазную реакцию во время еды (рис. 11) [57]. В рамках этого наблюдения целевое значение гликемии было 120 мг/дл, а начальная гликемия составила 100 мг/дл. Введение инсулина в базальном режиме определялось интегральной компонентой (рис. 10с). Как только начинался прием пищи, дифференциальная компонента (рис. 10d) приводила к быстрому увеличению скорости инфузии инсулина, которая сопровождается пропорциональной фазой введения инсулина (рис. 10b) соразмерно разнице между текущей концентрацией глюкозы и ее целевым значением.
Алгоритм управления с зональной прогнозирующей моделью
В последние годы разрабатывают новые алгоритмы работы ИПЖ, используя современные достижения в области управления системами с обратной связью. Одним из них является алгоритм управления с прогнозирующей моделью (УПМ) (model predictive control) [66]. В этом алгоритме используется математическая модель субъекта, на основе которой создается предсказание значения гликемии. Разница между измеренной концентрацией глюкозы и предсказанным моделью значением используется для введения коррекции путем расчета последовательности введения инсулина, просматривая m точек в будущем времени. Количество точек m в будущем времени называют горизонтом управления. Скорость инфузии инсулина оптимизируют на основе разницы ответного изменения гликемии в модели предсказания p точки в будущем времени. Количество p называется горизонтом прогнозирования (m и p не должны быть одинаковыми). Алгоритм УПМ представляет особый интерес потому, что он в состоянии компенсировать задержку результатов мониторирования гликемии (показатели запаздывают на 5–20 мин от реальных значений) и медленное наступление сахароснижающего эффекта инсулина (рис. 12).
Дальнейшим развитием алгоритма УПМ является алгоритм управления с зональной прогнозирующей моделью (УЗПМ) (zone model predictive control) [67]. Этот алгоритм вычисляет будущее оптимальное влияние введенной дозы инсулина на значение гликемии для предсказания значений ввода-вывода в нужной зоне шкалы времени, а не в одной заданной временной точке. Использование зонального деления шкалы времени, как цели управления, имеет несколько преимуществ.
• Во-первых, алгоритм способен справиться с «шумом» сигнала от сенсора глюкозы (колебаниями значений гликемии, не соответствующими реальности и вызванными погрешностями в работе системы мониторирования) и поддерживать стабильность инфузии в условиях несоответствия значений модель/объект лучше, чем алгоритм с одной заданной точкой.
• Во-вторых, в медицинском контексте зона является более подходящим выбором, чем заданное значение, так как сама по себе эугликемия определяется как зона, а не как одно значение.
Критерий оптимальности представляет собой ядро алгоритма УЗПМ. Как указано в формуле (3), алгоритм определяет верхнюю и нижнюю границы гликемии в виде мягких ограничений, которые могут быть нарушены при соответствующих критериях, и он вычисляет оптимальную будущую скорость инфузии инсулина, которая приводит к минимуму функционал, Jzone:
где y(k+i|k), u(k+j|k), yub, yub, P, M и e являются выводом предсказания, вводом предсказания, верхней границей, нижней границей, горизонтом предсказания, горизонтом управления и ошибкой, соответственно, а Q и R – коэффициентами.
Эффективность алгоритма УЗПМ оценивали путем сравнения показателей гликемии при использовании ИПЖ с ИП-введением и ИПЖ с ПК-введением инсулина [25]. Испытания проводились в формате in silico – с использованием метаболического имитатора UVA/Padova [68]. В условиях in silico ИПЖ с ИП-инфузией инсулина позволяет превосходно регулировать гликемию по сравнению с ИПЖ с ПК-введением. ИПЖ с ИП-инфузией реагирует на повышение гликемии после приема пищи значительно быстрее, чем ИПЖ с ПК-инфузией, и без дополнительного превышения дозы введенного инсулина. В постпрандиальный период ИПЖ с ИП-введением инсулина быстрее приводит значение гликемии в нужную зону, при этом пиковое значение гликемии также остается значимо ниже, чем при использовании ИПЖ с ПК-введением. Было отмечено, что при ИП-инфузии снижается степень потенциального участия пользователя ИПЖ в процессе поддержания целевых показателей гликемии, что обусловлено устранением задержек срабатывания системы благодаря короткой фармакокинетике инсулина.
Перспективы
Хотя интенсифицированная инсулинотерапия путем постоянной ИП-инфузии инсулина в силу многих причин не получила до настоящего времени широкого распространения, для некоторых пациентов с СД уже сегодня этот способ лечения является единственно эффективным (чаще всего это случаи так называемого «лабильного» СД, частота которого не превышает 5% от общей популяции больных). Показаниями к данному виду терапии (в рамках клинических исследований или программ отдельных лечебных центров) служат неудовлетворительные показатели гликемического контроля, сохраняющиеся несмотря на терапевтическое обучение и применение интенсифицированной инсулинотерапии в режиме постоянной ПИ инсулина, обусловленные такими особенностями пациентов, как:
• выраженная инсулинорезистентность;
• частые тяжелые гипогликемии и нечувствительность к гипогликемиям;
• выраженная вариабельность гликемии, в том числе по причине ускоренной биодеградации инсулина под кожей;
• выраженные липодистрофии в местах инъекций инсулина, а также заболевания и состояния кожи, не позволяющие проводить ПК-инъекции или -инфузию.
Пациенты с соответствующей клинической картиной могут получить эффективное для них лечение пока лишь в нескольких лечебных центрах Германии, Франции, Норвегии, Австрии и Австралии, где данный метод и соответствующее оборудование зарегистрированы; в России эта технология ранее никогда не применялась.
Таким образом, наиболее эффективным и простым в реализации представляется вариант устройства ИПЖ, основанный на использовании не имплантируемой, а носимой инсулиновой помпы, позволяющий проводить ИП-инфузию инсулина при помощи специализированных лапаропортов (этот вариант позволит избежать высоких затрат на лечение, связанных с множественными хирургическими процедурами). Кроме того, его можно считать наиболее безопасным, так как носимая инсулиновая помпа может быть в любое время отсоединена самим пациентом с последующим переходом на режим множественных инъекций инсулина.
Многие авторы предлагают использовать ИП-инфузию инсулина как основу будущей ИПЖ, что обусловлено не только желанием приблизиться к физиологии [2]. ИП-инфузия обладает рядом преимуществ, крайне важных для надежного длительного поддержания эугликемии с помощью ИПЖ [32]:
• быстрая (короткий срок действия) и хорошо воспроизводимая (низкая вариабельность) фармакокинетика и фармакодинамика инсулина;
• максимально близкая к физиологической концентрация инсулина в периферической крови;
• более активная секреция глюкагона в ответ на гипогликемию и физические нагрузки.
С математической точки зрения, ИП-путь введения инсулина в рамках ИПЖ позволит получить минимальные колебания гликемии после приемов пищи и физической нагрузки, по сравнению с ПК- и ВВ-введениями.
Несмотря на то, что ИП-доставка инсулина имеет свои собственные минимальные риски, связанные с хирургической процедурой установки порта, она может стать многообещающей стратегией инсулинотерапии и развития ИПЖ.
Информация о финансировании и конфликте интересов
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Аналитическая работа по подготовке статьи проведена в рамках реализации научной программы, поддержанной грантом Российского научного фонда (№14-25-00181).
Таблица 1
Компоненты системы ИПЖ и необходимые улучшения для эффективной и безопасной работы [2]
Компоненты |
Желательные улучшения |
Определение концентрации глюкозы крови |
Увеличить надежность – минимизировать недостающие данные. Исключить ошибки – уменьшить шум и дрейф сигнала, минимизировать частоту калибровки. Повысить прочность и износостойкость. Использовать имплантируемые на длительный срок и/или неинвазивные технологии. |
Инфузия инсулина |
Обеспечить максимально управляемую фармакокинетику и фармакодинамику инсулина. Повысить надежность инфузии – исключить нарушение доставки инсулина в тело или нарушение абсорбции из зоны инфузии. Повысить прочность и износостойкость компонентов инфузионных систем. Использовать альтернативные пути введения – интраперитонеальный, интрадермальный, ингаляционный и т.п. |
Алгоритм управления инфузией инсулина |
Улучшить модель прогнозирования значений гликемии – улучшить горизонт и точность. Индивидуализировать алгоритм управления – разработать алгоритм управления с настраиваемыми индивидуальными параметрами. Автоматизировать получение информации о приеме пищи и физических нагрузках. Адаптировать работу алгоритма к особенностям физиологии и поведения пациента в режиме реального времени. |
Платформа |
Обеспечить бесперебойную связь между всеми компонентами системы. Обеспечить удаленный мониторинг, систему оповещения и телекоммуникации. Интегрировать помпу, монитор гликемии и систему управления инфузией. |
Человеческие факторы |
Оптимизировать интерфейс устройства для пользователя. Обеспечить идентификацию опасностей, сигнализацию и задание приоритетов. Смягчить эффекты неожиданно возникающих опасностей и управлять событиями. Валидировать влияние человеческих факторов |
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Рис. 1. Имплантируемая инсулиновая помпа для ВВ-инфузии инсулина и пульт управления.
Рис. 2. Размещение имплантированной инсулиновой помпы в теле [21].
(1) Печень, (2) катетер, (3) боковой порт, (4) инсулиновая помпа, (5) порт пополнения, (6) фланец, (7) прямая мышца живота.
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Рис. 3. Схематическое представление системы DiaPort®2 [25] (Левая часть рисунка). Инсулиновая помпа, которая обеспечивает инсулином через место введения DiaPort®2 в области живота. Место введения состоит из пластиковой канюли, металлического порта и пластиковой трубки (катетера) (правая часть рисунка). Анимированное описание введения инсулина в брюшную полость. Инсулин от помпы проходит через катетер и диспергируется в брюшной полости.
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45

Рис. 4. Система для ИП-инфузии инсулина.
a, b, c – вид передней брюшной стенки пациента с установленным лапаропортом для ИП-инфузии инсулина; d – строение лапаропорта DiaPort®2.
a
c
d
Пояс из полиэстера
Мембрана
b
Катетер
Корпус порта
Частота эпизодов тяжелой гипогликемии из расчета на 100 пациенто-лет
Рис. 5. Частота гипогликемий при подкожной и интраперитонеальной инфузии инсулина [30].
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
86,1
p=0,013
Непрерывное подкожное введение инсулина
Непрерывное интраперитонеальное введение инсулина
34,8
Таблица 2
Клинические проспективные РКИ, сравнивающие непрерывную ПК- и ИП-инфузию инсулина при СД1 по НbA1c и частоте гипогликемий [31]
Исследование: первый автор, год; страна |
Logtenberg, 2009; Нидерланды |
Selam, 1992; США |
Haardt, 1994; Франция |
Liebl, 2009; Нидерланды, Франция, Германия, Австрия, Швейцария |
|||||
Участники |
|||||||||
Ж/м, % |
54/46 |
48,52 |
20/80 |
42/58 |
|||||
Возраст, годы |
23±11 |
38±3 |
39±5 |
48±11 |
|||||
Длительность диабета, годы |
44±12 |
NR |
13±10 |
26±14 |
|||||
Экспериментальная/контрольная группы |
24/24 |
NR/NR (21 человек) |
10/10 |
30/30 |
|||||
Длительность наблюдения, мес. |
16 |
9 |
12 |
12 |
|||||
Группы |
Эксперимент (Э) |
ИП (MIP, 2007C) |
ИП (Infusaid, m1000) |
ИП (Infusaid m1000, MIP 2001) |
DiaPort |
||||
Контроль (К) |
ПК и МИИ |
ПК и МИИ |
МИИ |
ПК |
|||||
Точки контроля |
Группа |
Э |
К |
Э |
К |
Э |
К |
Э |
К |
HbА1c, % |
8,6→7,5 |
8,6→8.6 |
9,5→8,4 |
8,6→8,1 |
8,5→7,2 |
8,0→8,5 |
8,3→7,7 |
8,2→7,7 |
|
Гликемия <4,0 ммоль/л, раз в нед. |
4,0→3,5 |
4,0→4,0 |
NR |
NR |
NR→5,7 |
NR→10 |
0,7→0,35* |
1,6→0,86* |
|
Гликемия <3,5 ммоль/л, раз в нед. |
2,7→2,3 |
2,7→2,7 |
NR |
NR |
NR→5.7 |
NR→10 |
0,7→0,35 |
1,6→0,86 |
NR – не зафиксировано; ИП – постоянная интраперитонеальная инфузия инсулина; ПК – постоянная подкожная инфузия инсулина; МИИ – многократные инъекции инсулина
*число тяжелых гипогликемий, с госпитализацией, в/в введением глюкозы.
Таблица 3
Показатели гликемического контроля при ИП- и ПК-инфузии инсулина, по данным мета-анализа [32]
Исследование |
ИП-инфузия |
ПК-инфузия |
Удельный вес, % |
Средняя разница (95% ДИ) |
||||||
M |
SD |
N |
M |
SD |
N |
|||||
Haardt, 1994 |
7,2 |
0,6 |
9 |
8,5 |
2,1 |
9 |
14,4 |
-1,30 (-1,73; 0,13) |
|
|
Logtanberg, 2009 |
7,53 |
0,9 |
23 |
8,4 |
1,5 |
2,3 |
33,0 |
-0,87 (-1,58; -0,16) |
||
Saudek, 1996 |
7 |
0,6 |
51 |
7,2 |
0,8 |
54 |
52,6 |
-0,20 (-1,2; 0,07) |
||
Общее (95% ДИ) |
83 |
86 |
100 |
-0,58 (1,20; 0,04) |
-0,58 (1,20; 0,04) |
|||||
ИП-инфузия |
ПК-инфузия |

Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Инсулин, мкЕд/мл
Рис. 6. Концентрации инсулина в плазме после ВВ-, ИП- или болюсного ПК-введения инсулина [57].
Свободный инсулин плазмы, мкЕд/мл
↑ Введение инсулина ультракороткого действия за 15 мин до еды
Рис. 7. Сравнение скорости действия инсулина при ИП- и ПК-инфузии [61].
300
200
100
0
60
50
40
30
20
10
0
0
Время, мин
Завтрак
Часы
↑
7
60
ИП
8
Интраперитонеальное введение (ИП)
120
9
180
10
ПК
240
11
Обед
300
↑
12
ВВ
ИП
ПК
360
13
Инсулин плазмы, мкЕд/мл
Инсулин плазмы, мкЕд/мл
Рис. 8. Концентрация свободного инсулина (вверху) и глюкозы (внизу) в плазме (M±SD) на фоне инфузии 11 ЕД инсулина U40-регуляр тремя различными путями (ВВ, ИП и ПК) у больных с СД1 [62].
14
125
100
75
50
25
0
20
15
10
5
0
Непрерывное подкожное введение (ПК)
Пища
Время, ч
15
↑
0
Ужин
16
1/2
↑
1
17
2
18
19
3
ВВ
ИП
ПК
20
4
21
Целевой уровень глюкозы
Рис. 9. Блок-схема конфигурации искусственной поджелудочной железы: система с обратной связью с использованием ИП-способа инфузии инсулина [25].
+
-
Алгоритм управления
Система доставки инсулина DiaPort 2
Непрерывный мониторинг глюкозы
Интраперитонеальный маршрут
Субъект с СД1
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Процесс пищеварения
Взаимодействие инсулин-глюкоза
Пища
Стенки капилляров
Интерстициальная глюкоза
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Инсулин, Ед/ч
b
Рис. 10. (а) Реакция β-клетки (красные кружки) на увеличение концентрации глюкозы в крови вместе с ответом ПИД-модели (уравнение (1); сплошная линия). Пропорциональная (b), интегральная (с) и дифференциальная (d) компоненты, входящие в общий (е) ПИД – ответ.
3
2
1
0
-60
Время, мин
0
60
120
Инсулин, pM
a
180
1000
750
500
250
0
-60
Время, мин
Инсулин, Ед/ч
c
Инсулин, Ед/ч
3
3
e
2
1
0
2
1
0
-60
Время, мин
-60
Время, мин
0
0
0
60
60
60
120
120
120
180
180
Инсулин, Ед/ч
d
3
180
2
1
0
-60
Время, мин
0
60
120
180
Глюкоза, мг/дл
a
Инсулин, Ед/ч
b
Рис. 11. (a) Концентрация глюкозы плазмы (•), полученная с помощью ПИД-алгоритма. Измеренные значения глюкозы, полученные с шагом в 1 минуту (сплошная линия), при приеме пищи в 6:00 часов утра. (b) Трехкомпонентная инфузия инсулина, основанная на ПИД-алгоритме.
Рис. 12. Работа алгоритма управления с прогнозирующей моделью.
300
200
100
0
16
12
8
4
0
-4
-8
Вывод, у
4
Время, ч
4

Прошлое
P
I
D
PID
5
5
k+1
6
6
Будущее
7
7
k+1
8
8
k+2
9
9
10
10
Прогнозируемый вывод, y(k+i|k)
Горизонт программирования, р
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Регулируемые переменные, u(k)
k+n
Целевое значение
k+p
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45

Список литературы
1. Renard E. Implantable closed-loop glucose-sensing and insulin delivery: the future for insulin pump therapy. Curr. Opin. Pharmacol. 2002;2(6):708-716. doi: 10.1016/S1471-4892(02)00216-3
2. Cobelli C, Renard E, Kovatchev B. Artificial pancreas: past, present, future. Diabetes. 2011;60(11):2672-2682. doi: 10.2337/db11-0654.
3. Klonoff DC. The artificial pancreas: how sweet engineering will solve bitter problems. J Diabetes Sci Technol. 2007;1:72-81. doi: 10.1177/193229680700100112
4. DeWitt DE, Hirsch IB. Outpatient insulin therapy in type 1 and type 2 diabetes mellitus: scientific review. JAMA. 2003;289(17):2254-2264. doi: 10.1001/jama.289.17.2254
5. Schaepelynck P, Renard E, Jeandidier N, et al. A recent survey confirms the efficacy and the safety of implanted insulin pumps during long-term use in poorly controlled type 1 diabetes patients. Diabetes Technol. Ther. 2011;13(6):657-660. doi: 10.1089/dia.2010.0209.
6. Bryant W, Greenfield JR, Chisholm DJ, Campbell LV. Diabetes guidelines: easier to preach than to practise? Med. J. Aust. 2006;185(6):305-309.
7. Govan L, Wu O, Briggs A, et al. Achieved levels of HbA1c and likelihood of hospital admission in people with type 1 diabetes in the Scottish population: a study from the Scottish Diabetes Research Network Epidemiology Group. Diabetes Care. 2011;34(9):1992-1997. doi: 10.2337/dc10-2099.
8. Renard E. Insulin delivery route for the artificial pancreas: subcutaneous, intraperitoneal, or intravenous? Pros and cons. J Diabetes Sci Technol. 2008;2(4):735-738. 2769765.
9. Pickup JC, Keen H, Parsons JA, Alberti KG. Continuous subcutaneous insulin infusion: an approach to achieving normoglycaemia. Br. Med. J. 1978;1(6107):204-207. 1602534.
10. Tamborlane WV, Sherwin RS, Genel M, Felig P. Reduction to normal of plasma glucose in juvenile diabetes by subcutaneous administration of insulin with a portable infusion pump. N. Engl. J. Med. 1979;300(11):573-578. doi: 10.1056/NEJM197903153001101.
11. Shichiri M, Kawamori R, Yamasaki Y, et al. Wearable artificial endocrine pancrease with needle-type glucose sensor. Lancet. 1982;2(8308):1129-1131. doi: 10.1016/S0140-6736(82)92788-X
12. Shichiri M, Sakakida M, Nishida K, Shimoda S. Enhanced, simplified glucose sensors: long-term clinical application of wearable artificial endocrine pancreas. Artif. Organs. 1998;22(1):32-42. doi: 10.1046/j.1525-1594.1998.06043.x
13. Hashiguchi Y, Sakakida M, Nishida K, et al. Development of a miniaturized glucose monitoring system by combining a needle-type glucose sensor with microdialysis sampling method. Long-term subcutaneous tissue glucose monitoring in ambulatory diabetic patients. Diabetes Care. 1994;17(5):387-396. doi: 10.2337/diacare.17.5.387
14. Kadish AH. Automation Control of Blood Sugar. I. A Servomechanism for Glucose Monitoring and Control. Am. J. Med. Electron. 1964;3:82-86.
15. Clemens AH, Chang PH, Myers RW. The development of Biostator, a Glucose Controlled Insulin Infusion System (GCIIS). Horm. Metab. Res. 1977;Suppl 7:23-33.
16. Yatabe T, Yamazaki R, Kitagawa H, et al. The evaluation of the ability of closed-loop glycemic control device to maintain the blood glucose concentration in intensive care unit patients. Crit. Care Med. 2011;39(3):575-578. doi: 10.1097/CCM.0b013e318206b9ad.
17. Kambe N, Kawahito S, Mita N, et al. Impact of newly developed, next-generation artificial endocrine pancreas. J. Med. Invest. 2015;62(1-2):41-44. doi: 10.2152/jmi.62.41.
18. Gin H, Melki V, Guerci B, et al. Clinical evaluation of a newly designed compliant side port catheter for an insulin implantable pump: the EVADIAC experience. Evaluation dans le Diabete du Traitement par Implants Actifs. Diabetes Care. 2001;24(1):175. doi: 10.2337/diacare.24.1.175
19. Haveman JW, Logtenberg SJ, Kleefstra N, et al. Surgical aspects and complications of continuous intraperitoneal insulin infusion with an implantable pump. Langenbecks Arch. Surg. 2010;395(1):65-71. doi: 10.1007/s00423-008-0437-9.
20. LeBlanc H, Chauvet D, Lombrail P, Robert JJ. Glycemic control with closed-loop intraperitoneal insulin in type I diabetes. Diabetes Care. 1986;9(2):124-128. doi: 10.2337/diacare.9.2.124
21. van Dijk PR, Logtenberg SJ, Groenier KH, et al. Report of a 7 year case-control study of continuous intraperitoneal insulin infusion and subcutaneous insulin therapy among patients with poorly controlled type 1 diabetes mellitus: favourable effects on hypoglycaemic episodes. Diabetes Res. Clin. Pract. 2014;106(2):256-263. doi: 10.1016/j.diabres.2014.08.018.
22. Renard E, Place J, Cantwell M, et al. Closed-loop insulin delivery using a subcutaneous glucose sensor and intraperitoneal insulin delivery: feasibility study testing a new model for the artificial pancreas. Diabetes Care. 2010;33(1):121-127. doi: 10.2337/dc09-1080.
23. Renard. Implantable insulin delivery pumps. Minim. Invasive Ther. Allied Technol. 2004;13(5):328-335. doi: 10.1080/13645700410004582.
24. Logtenberg SJ, Kleefstra N, Houweling ST, et al. Health-related quality of life, treatment satisfaction, and costs associated with intraperitoneal versus subcutaneous insulin administration in type 1 diabetes: a randomized controlled trial. Diabetes Care. 2010;33(6):1169-1172. doi: 10.2337/dc09-1758.
25. Lee JJ, Dassau E, Zisser H, Doyle FJ, 3rd. Design and in silico evaluation of an intraperitoneal-subcutaneous (IP-SC) artificial pancreas. Comput. Chem. Eng. 2014;70:180-188. doi: 10.1016/j.compchemeng.2014.02.024.
26. Shishko PI, Kovalev PA, Goncharov VG, Zajarny IU. Comparison of peripheral and portal (via the umbilical vein) routes of insulin infusion in IDDM patients. Diabetes. 1992;41(9):1042-1049. doi: 10.2337/diab.41.9.1042
27. Logtenberg SJ, Kleefstra N, Houweling ST, et al. Improved glycemic control with intraperitoneal versus subcutaneous insulin in type 1 diabetes: a randomized controlled trial. Diabetes Care. 2009;32(8):1372-1377. doi: 10.2337/dc08-2340.
28. Oskarsson PR, Lins PE, Backman L, Adamson UC. Continuous intraperitoneal insulin infusion partly restores the glucagon response to hypoglycaemia in type 1 diabetic patients. Diabetes Metab. 2000;26(2):118-124.
29. Selam JL, Medlej R, M’Bemba J, et al. Symptoms, hormones, and glucose fluxes during a gradual hypoglycaemia induced by intraperitoneal vs venous insulin infusion in Type I diabetes. Diabet. Med. 1995;12(12):1102-1109. doi: 10.1111/j.1464-5491.1995.tb00428.x.
30. Liebl A, Hoogma R, Renard E, et al. A reduction in severe hypoglycaemia in type 1 diabetes in a randomized crossover study of continuous intraperitoneal compared with subcutaneous insulin infusion. Diabetes Obes Metab. 2009;11(11):1001-1008. doi: 10.1111/j.1463-1326.2009.01059.x.
31. van Dijk PR, Logtenberg SJ, Gans RO, et al. Intraperitoneal insulin infusion: treatment option for type 1 diabetes resulting in beneficial endocrine effects beyond glycaemia. Clin. Endocrinol. (Oxf.). 2014;81(4):488-497. doi: 10.1111/cen.12546.
32. Spaan N, Teplova A, Stam G, et al. Systematic review: continuous intraperitoneal insulin infusion with implantable insulin pumps for diabetes mellitus. Acta Diabetol. 2014;51(3):339-351. doi: 10.1007/s00592-014-0557-3.
33. Renard E. Quality of life in diabetic patients treated by insulin pumps. Quality of Life Newsletter. 2002:11-12.
34. Yki-Jarvinen H, Makimattila S, Utriainen T, Rutanen EM. Portal insulin concentrations rather than insulin sensitivity regulate serum sex hormone-binding globulin and insulin-like growth factor binding protein 1 in vivo. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1995;80(11):3227-3232. doi: 10.1210/jcem.80.11.7593430.
35. Lassmann-Vague V, Raccah D, Pugeat M, et al. SHBG (sex hormone binding globulin) levels in insulin dependent diabetic patients according to the route of insulin administration. Horm. Metab. Res. 1994;26(9):436-437. doi: 10.1055/s-2007-1001725.
36. Verges B. Lipid disorders in type 1 diabetes. Diabetes Metab. 2009;35(5):353-360. doi: 10.1016/j.diabet.2009.04.004.
37. Dullaart RP. Plasma lipoprotein abnormalities in type 1 (insulin-dependent) diabetes mellitus. Neth. J. Med. 1995;46(1):44-54. doi: 10.1016/0300-2977(94)00048-E
38. Bagdade JD, Dunn FL, Eckel RH, Ritter MC. Intraperitoneal insulin therapy corrects abnormalities in cholesteryl ester transfer and lipoprotein lipase activities in insulin-dependent diabetes mellitus. Arterioscler. Thromb. 1994;14(12):1933-1939. doi: 10.1161/01.ATV.14.12.1933
39. Ruotolo G, Parlavecchia M, Taskinen MR, et al. Normalization of lipoprotein composition by intraperitoneal insulin in IDDM. Role of increased hepatic lipase activity. Diabetes Care. 1994;17(1):6-12. doi: 10.2337/diacare.17.1.6
40. Duvillard L, Florentin E, Baillot-Rudoni S, et al. Comparison of apolipoprotein B100 metabolism between continuous subcutaneous and intraperitoneal insulin therapy in type 1 diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2005;90(10):5761-5764. doi: 10.1210/jc.2005-0989.
41. Meyer L, Jeantroux J, Riveline JP, et al. Reversible focal hepatic steatosis in type 1 diabetic patients treated with intraperitoneal insulin implantable pump therapy. Diabetes Care. 2008;31(6):e49. doi: 10.2337/dc07-2393.
42. Pereira RI, Snell-Bergeon JK, Erickson C, et al. Adiponectin dysregulation and insulin resistance in type 1 diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2012;97(4):E642-647. doi: 10.1210/jc.2011-2542.
43. Forsblom C, Thomas MC, Moran J, et al. Serum adiponectin concentration is a positive predictor of all-cause and cardiovascular mortality in type 1 diabetes. J. Intern. Med. 2011;270(4):346-355. doi: 10.1111/j.1365-2796.2011.02406.x.
44. Hadjadj S, Aubert R, Fumeron F, et al. Increased plasma adiponectin concentrations are associated with microangiopathy in type 1 diabetic subjects. Diabetologia. 2005;48(6):1088-1092. doi: 10.1007/s00125-005-1747-x.
45. Schneider JG, von Eynatten M, Schiekofer S, et al. Low plasma adiponectin levels are associated with increased hepatic lipase activity in vivo. Diabetes Care. 2005;28(9):2181-2186. doi: 10.2337/diacare.28.9.2181
46. von Eynatten M, Schneider JG, Humpert PM, et al. Decreased plasma lipoprotein lipase in hypoadiponectinemia: an association independent of systemic inflammation and insulin resistance. Diabetes Care. 2004;27(12):2925-2929. doi: 10.2337/diacare.27.12.2925
47. Kadowaki T, Yamauchi T, Kubota N, et al. Adiponectin and adiponectin receptors in insulin resistance, diabetes, and the metabolic syndrome. J. Clin. Invest. 2006;116(7):1784-1792. doi: 10.1172/JCI29126.
48. Colette C, Pares-Herbute N, Monnier L, et al. Effect of different insulin administration modalities on vitamin D metabolism of insulin-dependent diabetic patients. Horm. Metab. Res. 1989;21(1):37-41. doi: 10.1055/s-2007-1009144.
49. Olsen CL, Chan E, Turner DS, et al. Insulin antibody responses after long-term intraperitoneal insulin administration via implantable programmable insulin delivery systems. Diabetes Care. 1994;17(3):169-176. doi: 10.2337/diacare.17.3.169
50. van Dijk PR, Logtenberg SJ, Groenier KH, et al. Complications of continuous intraperitoneal insulin infusion with an implantable pump. World J Diabetes. 2012;3(8):142-148. doi: 10.4239/wjd.v3.i8.142.
51. Jeandidier N, Boullu S, Delatte E, et al. High antigenicity of intraperitoneal insulin infusion via implantable devices: preliminary rat studies. Horm. Metab. Res. 2001;33(1):34-38. doi: 10.1055/s-2001-12624.
52. Dufaitre-Patouraux L, Riveline JP, Renard E, et al. Continuous intraperitoneal insulin infusion does not increase the risk of organ-specific autoimmune disease in type 1 diabetic patients: results of a multicentric, comparative study. Diabetes Metab. 2006;32(5 Pt 1):427-432. doi: 10.1016/S1262-3636(07)70300-2
53. Lassmann-Vague V, Belicar P, Raccah D, et al. Immunogenicity of long-term intraperitoneal insulin administration with implantable programmable pumps. Metabolic consequences. Diabetes Care. 1995;18(4):498-503. doi: 10.2337/diacare.18.4.498
54. Schade DS, Eaton RP, Davis T, et al. The kinetics of peritoneal insulin absorption. Metabolism. 1981;30(2):149-155. doi: 10.1016/0026-0495(81)90164-5
55. Radziuk J, Pye S, Seigler DE, et al. Splanchnic and systemic absorption of intraperitoneal insulin using a new double-tracer method. Am. J. Physiol. 1994;266(5 Pt 1):E750-759.
56. Botz CK, Leibel BS, Zingg W, et al. Comparison of peripheral and portal routes of insulin infusion by a computer-controlled insulin infusion system (artificial endocrine pancreas). Diabetes. 1976;25(8):691-700. doi: 10.2337/diab.25.8.691
57. Steil GM, Panteleon AE, Rebrin K. Closed-loop insulin delivery-the path to physiological glucose control. Adv Drug Deliv Rev. 2004;56(2):125-144. doi: 10.1016/j.addr.2003.08.011
58. Selam JL, Bergman RN, Raccah D, et al. Determination of portal insulin absorption from peritoneum via novel nonisotopic method. Diabetes. 1990;39(11):1361-1365. doi: 10.2337/diab.39.11.1361
59. Nathan DM, Dunn FL, Bruch J, et al. Postprandial insulin profiles with implantable pump therapy may explain decreased frequency of severe hypoglycemia, compared with intensive subcutaneous regimens, in insulin-dependent diabetes mellitus patients. Am. J. Med. 1996;100(4):412-417. doi: 10.1016/s0002-9343(97)89516-2.
60. Schaepelynck Belicar P, Vague P, Lassmann-Vague V. Reproducibility of plasma insulin kinetics during intraperitoneal insulin treatment by programmable pumps. Diabetes Metab. 2003;29(4 Pt 1):344-348. doi: 10.1016/S1262-3636(07)70045-9
61. Nathan DM, Dunn FL, Bruch J, et al. Postprandial insulin profiles with implantable pump therapy may explain decreased frequency of severe hypoglycemia, compared with intensive subcutaneous regimens, in insulin-dependent diabetes mellitus patients. The American Journal of Medicine.100(4):412-417. doi: 10.1016/S0002-9343(97)89516-2.
62. Schade DS, Eaton RP, Friedman N, Spencer W. The intravenous, intraperitoneal, and subcutaneous routes of insulin delivery in diabetic man. Diabetes. 1979;28(12):1069-1072. doi: 10.1016/S1262-3636(07)70045-9
63. Giacca A, Caumo A, Galimberti G, et al. Peritoneal and subcutaneous absorption of insulin in type I diabetic subjects. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1993;77(3):738-742. doi: 10.1210/jcem.77.3.8370695.
64. Nathan DM, Dunn FL, Bruch J, et al. Postprandial insulin profiles with implantable pump therapy may explain decreased frequency of severe hypoglycemia, compared with intensive subcutaneous regimens, in insulin-dependent diabetes mellitus patients. The American Journal of Medicine. 1996;100(4):412-417. doi: 10.1016/s0002-9343(97)89516-2.
65. Palerm CC. Physiologic insulin delivery with insulin feedback: a control systems perspective. Comput. Methods Programs Biomed. 2011;102(2):130-137. doi: 10.1016/j.cmpb.2010.06.007.
66. Parker RS, Doyle FJ, 3rd, Peppas NA. A model-based algorithm for blood glucose control in type I diabetic patients. IEEE Trans. Biomed. Eng. 1999;46(2):148-157. doi: 10.1109/10.740877
67. Grosman B, Dassau E, Zisser HC, et al. Zone model predictive control: a strategy to minimize hyper- and hypoglycemic events. J Diabetes Sci Technol. 2010;4(4):961-975. doi: 10.1177/193229681000400428
68. Kovatchev BP, Breton M, Man CD, Cobelli C. In silico preclinical trials: a proof of concept in closed-loop control of type 1 diabetes. J. Diabetes Sci. Technol. 2009;3(1):44-55. doi: 10.1177/193229680900300106
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Карпельев Владимир Александрович научный сотрудник Института диабета ФГБУ ЭНЦ, Москва, Российская Федерация
Федорова Елена Анатольевна научный сотрудник отделения программного обучения и лечения Института диабета ФГБУ ЭНЦ, Москва, Российская Федерация
Филиппов Юрий Иванович научный сотрудник отделения программного обучения и лечения Института диабета ФГБУ ЭНЦ, Москва, Российская Федерация
E-mail: yuriyivanovich@gmail.com
Майоров Александр Юрьевич д.м.н., зав. отделением программного обучения и лечения Института диабета ФГБУ ЭНЦ, Москва, Российская Федерация
Шестакова Марина Владимировна д.м.н., проф., член-корр. РАН, директор Института диабета, ФГБУ ЭНЦ, зав. кафедрой эндокринологии и диабетологии педиатрического факультета, ГБОУ ВПО Первого МГМУ им. И.М.Сеченова, Москва, Российская Федерация
Сахарный диабет. 2015;18(3):32-45
Полиморфизм гена UBE2E2 и риск развития сахарного диабета 2 типа
Казакова Е.В., Wu Y., Chen M., Wang T., Sun L., Qiao H.
Харбинский медицинский университет, г. Харбин, пров. Хэйлунцзян, Китай
В последние годы убиквитин-протеасомный путь стал рассматриваться в качестве ключевого механизма белкового обмена. Ученые установили, что данный механизм играет важную роль в синтезе инсулина, имеет огромное значение для β-клеток поджелудочной железы и связан с возникновением инсулино-зависимых заболеваний, наиболее значимым из которых является сахарный диабет 2 типа (СД2), а также такими метаболическими заболеваниями, как ожирение и атеросклероз. Ген UBE2E2 кодирует убиквитин-связанный белок E2E2, который играет важную роль в синтезе и секреции инсулина. Ген UBE2E2 экспрессируется в поджелудочной железе, печени, жировой ткани и в инсулин-секретирующих клетках. Согласно ряду исследований, однонуклеотидные полиморфизмы гена UBE2E2 (rs6780569, rs7612463, rs9812056) связаны с повышенным риском развития СД2 у жителей Японии, Кореи и Китая. Интерес ученых к гену UBE2E2 обусловлен недавними результатами исследований, свидетельствующими о его взаимосвязи с различными заболеваниями.
Ключевые слова: сахарный диабет 2 типа; UBE2E; однонуклеотидный полиморфизм; генетическая предрасположенность
Polymorphism of gene UBE2E2 and the risk of developing T2DM
Kazakova E.V., Wu Y., Chen M., Wang T., Sun L., Qiao H.
Harbin Medical University, Harbin, Heilongjiang, China
College of International Education (Harbin Medical University), Harbin, Heilongjiang, China.
During the past years, the ubiquitin-proteasome pathway has emerged as crucial machinery for protein turnover. It has been identified as an important factor for insulin synthesis. It plays a critical role inside the β-cell and naturally has been linked with various insulin-related diseases, most notably T2DM, but also with other metabolic diseases and symptoms such as obesity and atherosclerotic plaque. UBE2E2 gene encodes an ubiquitin-conjugating enzyme E2E2, which plays an important role in the synthesis and secretion of insulin. UBE2E2 is a protein that is expressed in pancreas, liver and adipose tissue, as well as in an insulin-secreting cell line. Some studies have indicated that SNPs on UBE2E2 (rs6780569, rs7612463, rs9812056) were associated with the risk of T2DM in Japanese, Korean and Chinese populations. UBE2E2 gene is beginning to draw interest from researchers due to its newly discovered relations with various diseases.
Keywords: type 2 diabetes mellitus; UBE2E2; single nucleotide polymorphism; genetic predisposition
DOI: 10.14341/DM2015346-50
В
последнее время сахарный диабет 2 типа (СД2) приобретает все большую медицинскую и социальную значимость [1]. Высокие смертность и нетрудоспособность среди больных СД2 сделали это заболевание приоритетной проблемой здравоохранения всех стран мира.
Согласно статистическим данным, в 2011 г. в мире насчитывалось 366 млн больных СД2, при этом к 2030 г. прогнозируется рост числа больных до 552 млн [2]. Данное заболевание является причиной 4,6 млн ежегодных смертей в мире, что составляет 8,2% от общей смертности (International Diabetes Federation, 2011 г.).
Хотя механизм развития СД2 досконально не изучен, многие исследования свидетельствуют о том, что это генетическое заболевание, и его возникновение связано не только с влиянием факторов окружающей среды [3].
Общеизвестно, что отягощенный семейный анамнез – основной фактор риска развития СД2. В клинической практике часто встречаются больные СД2 с отягощенной наследственностью. При наличии СД2 у одного из родителей риск развития данного заболевания на протяжении всей жизни у потомка составляет около 30–40%, у обоих родителей – 70% [4, 5, 6]. Более того, риск возникновения СД2 у лица, брат или сестра которого больны данным заболеванием, возрастает в 2–4 раза по сравнению с нормальной популяцией [7]. Полученные данные способствовали проведению большого количества исследований для выявления генетических факторов риска СД2.
На данный момент преимущественно с помощью полногеномного исследования (GWAS – genome-wide association study) выявлено более 75 генов предрасположенности к СД2 [8, 9]. Большинство первичных исследований данного рода было проведено среди европейцев. Тем не менее, недавно начали появляться исследования риска развития СД2 среди японцев, корейцев и китайцев. Взаимосвязь между риском развития сахарного диабета и локусом гена UBE2E2 была впервые выявлена в полногеномном исследованиинаселения Японии.
Убиквитин
В последние годы убиквитин-протеасомный путь стал рассматриваться в качестве ключевого механизма белкового обмена. Данный путь участвует в регуляции различных клеточных процессов, таких как пролиферация, дифференцировка, передача сигналов, регуляция транскрипции и ответ на воздействие стрессовых факторов [10, 11].
Убиквитин – небольшой белок, связывающийся ковалентными связями с другими клеточными белками, что вызывает их деградацию протеасомами [12, 13]. Убиквитинирование считается посттрансляционной модификацией белка, как и фосфорилирование [14, 15]. Процесс убиквитинирования включает в себя последовательное участие трех типов белков: убиквитин-активирующего белка (E1), убиквитин-конъюгирующего белка, или белка-переносчика убиквитина (UCB или E2) и убиквитинпротеинлигазы (E3) [16].
Недавние исследования показали, что ингибирование активности протеасом может опосредованно снижать синтез инсулина [12] (Рис.1).
Убиквитин-протеасомная система регулирует мембранные каналы, например активные каналы прямого тока и К-АТФ-азные каналы (I), а также участвует в регуляции транскрипции проинсулина (II), однако эти механизмы досконально не изучены [13]. Более того, убиквитин-протеасомная система входит в состав системы белковой деградации в эндоплазматическом ретикулуме (система ERAD) (III) и разрушает белки неправильной структуры. Убиквитин-протеасомная система также снижает содержание амилоида в β-клетках поджелудочной железы, который обычно накапливается в островковом аппарате поджелудочной железы у пациентов с СД2 и является следствием депонирования островкового амилоидного полипептида (IV) [14, 15].
Ученые установили, что в панкреатических β-клетках мышей, характеризующихся патологией секреции инсулина, отмечается снижение активности ряда генов убиквитин-протеасомной системы. Эти данные позволяют предположить, что дефекты данной системы способны нарушать секрецию инсулина [16].
Ген UBE2E2 экспрессируется в поджелудочной железе, печени, жировой ткани и в инсулин-секретирующих клетках [9, 17].
Ген UBE2E2 кодирует убиквитин-конъюгирующий белок E2E, который играет важную роль в синтезе и секреции инсулина. С помощью убиквитин-протеасомной системы происходит выявление белковых субстратов и последующее каталитическое разрушение белков. Данная система осуществляет контроль над качеством белков, транскрипцией генов и функционированием клеток [11].
Функции гена UBE2E2 в β-клетках поджелудочной железы стали изучаться лишь недавно. Вероятно, что многие функции β-клеток находятся в тесной взаимосвязи с убиквитин-протеасомной системой.
Строение гена UBE2E2
Kimura и соавт. (1997 г.) из В-клеток человека выделили ранее неизвестный человеческий белок E2 (UBE2E2) с уникальной N-терминальной последовательностью. Исследования с применением флуоресцентной гибридизации in situ показали, что ген, ответственный за синтез данного белка, локализуется на хромосоме 3p24.2 [18].
Согласно современным данным, ген UBE2E2 имеет следующую локализацию – хромосома 3: 23,203,020–23,591,793. Ген UBE2E2 (Homo sapiens) характеризуется наличием 17 246 однонуклеотидных полиморфизмов. Ген имеет 6 транскриптов (вариантов сплайсинга). В табл. 1 представлены последовательности экзонов и интронов данного гена.
В табл. 2 представлена информация об экзонах и интронах данного гена.
Связь гена UBE2E2 с различными заболеваниями
Интересно, что специфические варианты строения гена UBE2E2 связаны с повышенным риском развития немелкоклеточного рака легкого и СД2 (rs 6780569 и rs 7612463, rs 9812056). A.A. Dmitriev и соавт. показали, что ген UBE2E2 участвует в процессе канцерогенеза (p<0,05). Также было предложено использовать UBE2E2 в качестве одного из биомаркеров метастазов аденокарциномы легких. Наряду с UBE2E2 было выделено 19 маркеров, позволяющих диагностировать немелкоклеточный рак легкого, при этом чувствительность и специфичность методики оценивались более чем в 80% (до 100%) [19].
За последние годы было проведено несколько исследований по оценке взаимосвязи между полиморфизмами UBE2E2 и СД2. В некоторых исследованиях было доказано наличие связи между однонуклеотидными полиморфизмами UBE2E2 (rs 6780569, rs 7612463, rs 9812056) и риском развития СД2 среди японцев и корейцев [20, 21].
Toshimasa Yamauchi и соавт. не выявили статистически значимой взаимосвязи между указанными полиморфизмами гена и СД2 среди европейцев (p>0,05). В данной работе европейская популяция была разделена на исследуемую группу (6980 человек) и контрольную группу (8615 человек). Однако ввиду того, что среди исследуемых европейцев не было выявлено выраженных изменений гена UBE2E2, ученым не удалось полностью исключить вероятность того, что UBE2E2 может быть связан с СД2 у жителей Европы. Причина данного несоответствия в европейской популяции может быть следствием генетической разнородности и неравновесного распределения аллелей вследствие различного географического расселения и генетического происхождения различных представителей популяции [21]. Выявление взаимосвязи не означает, что замещение нуклеотидов, характерных для специфического полиморфизма, будет оказывать непосредственное влияние на фенотип. Таким образом, вероятно, что некоторые причинные варианты полиморфизма могут присутствовать в каких-либо соседних генах. Ученые также доказали, что наличие полиморфизма rs7612463 в гене UBE2E2 связано с возникновением СД2 у японцев (3622 человека в исследуемой группе, 2356 человек – в контрольной). Более того, полногеномное исследование показало, что при наличии рискового аллеля rs7612463 (СС+СA) отмечалось существенное снижение гомеостаза в оценочной модели β-клеток поджелудочной железы (HOMA-β) по сравнению с клетками без рисковых аллелей (АА). Таким образом, было предположено, что аллель rs7612463 связан со снижением секреции инсулина [21].
Тем не менее, Minoru Iwata и соавт., исследуя 14 полиморфизмов гена UBE2E2, включая rs7612463 (724 больных СД2 и 763 контрольных участника), не выявили ни одного однонуклеотидного полиморфизма, который значимо коррелировал с риском развития СД2 у японцев (p=0,207). Данное различие по сравнению с предшествующими исследованиями было объяснено недостаточной мощностью исследования [22].
В недавно опубликованном исследовании Alharbi K. и соавт. (2014 г.) не было обнаружено значимой взаимосвязи между полиморфизмом rs7612463 и риском развития СД2 в популяции из Саудовской Аравии (376 человек в исследуемой группе, 380 контрольных участников) [23].
Мы также провели исследование типа случай-контроль для оценки роли однонуклеотидных полиморфизмов гена UBE2E2 на риск возникновения СД2 среди населения Хань на северо-востоке Китая. В исследование были включены 1957 испытуемых, включая 964 больных СД2 и 993 испытуемых контрольной группы. Мы показали, что генотип AC был связан с повышенным риском увеличения общего содержания холестерина (p=0,031) и триглицеридов (p=0,039). Полученные результаты свидетельствуют о том, что полиморфизм rs7612463 связан с СД2, при этом наличие гомозиготного генотипа AA снижает риск возникновения заболевания в китайской популяции. Кроме того, гетерозиготный генотип может снижать риск развития СД2, обусловленного инсулинорезистентностью[24].
На сегодняшний день проведено несколько исследований для оценки взаимосвязи между генетическими изменениями и гестационным сахарным диабетом (ГСД). Kim J. и соавт. представили результаты изучения связи между вариантами гена UBE2E2 (полиморфизмы rs6780569 и rs7612463) и риском развития ГСД у жительниц Кореи (1104 женщины в исследуемой группе, 967 в контрольной) [25]. Несмотря на имеющиеся доказательства того, что убиквитин-протеасомный путь контролирует инсулиновые сигнальные пути, ученые обнаружили, что полиморфизмы гена UBE2E2 не оказывали влияния на клетки HOMA-B или HOMA-IR и могли приводить только к изменению концентрации глюкозы крови натощак. Это может быть следствием патогенетических различий между ГСД и СД2. Тем не менее, для установления причины необходимы дополнительные исследования [26].
Перспективы
Изучение гена UBE2E2 представляет огромный интерес для различных стран. Тем не менее, ученым не всегда удается установить статистически значимую взаимосвязь между однонуклеотидными полиморфизмами и риском развития СД2 (исследования проводились среди японцев, корейцев, китайцев, европейцев и жителей Саудовской Аравии). Противоречивость данных может быть связана с гетерогенностью однонуклеотидных полиморфизмов гена и рядом патогенетических различий сахарного диабета (ГСД и СД2), при этом некоторые варианты полиморфизмов, по всей видимости, могут встречаться в различных участках одного и того же гена или в соседних генах.
Роль убиквитина в передаче инсулиновых сигналов досконально не изучена, поэтому требуются дополнительные исследования для изучения механизмов влияния UBE2E2 и его однонуклеотидных полиморфизмов на риск развития СД2 и атеросклероза.
Информация о финансировании и конфликте интересов
Авторы заявляют об отсутствии явного и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Данное исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая (National Natural Science Foundation of China) (81172742 и 81473053) и в рамках проекта 937 (2014 CB542401) Фонда естественных наук провинции Хэйлунцзян (Natural Science Foundation of Heilongjiang Province) (ZD201220).
Спонсоры не участвовали в разработке дизайна исследования, сборе и анализе информации, в публикации и подготовке статьи.
Генетика
Рис. 1. Роль убиквитин-протеасомной системы в функционировании β-клеток поджелудочной железы.
Insulin mRNA – инсулиновая мРНК; Insuline gene – ген инсулина; ERAD – белковая деградация в эндоплазматическом ретикулуме; Ubiquitin-Proteasome – убиквитин-протеасомы; IAPP – островковый амилоидный полипептид; Insulin granules – гранулы инсулина; VDC-channel – потенциал-зависимый кальциевый канал; KATP-channel – К+-АТФ-азный канал
Insulin mRNA
Insulin gene
IAPP
Insulin granules
III.
IV.
VDC-channel
Ubiquitin-Proteasome
I.
II.
KATP-channel
Таблица 1
Варианты сплайсинга гена UBE2E2
Название |
Идентификационный номер транскрипта |
Пары нуклеотидных оснований |
Белок |
Биотип |
Кодирующая последовательность по системе CCDS |
Последовательность по базе RefSeq |
Маркер |
UBE2E2-001 |
ENST00000396703 |
2748 |
201 aa |
Кодирующий белок |
CCDS2637 |
NM_152653 NP_689866 |
Уровень поддержки транскрипта (TSL):1GENCODE основной |
UBE2E2-003 |
ENST00000425792 |
1248 |
201 аа |
Кодирующий белок |
CCDS2637 |
- |
Уровень поддержки транскрипта (TSL):2GENCODE основной |
UBE2E2-004 |
ENST00000452894 |
665 |
164 аа |
Кодирующий белок |
- |
- |
Кодирующая последовательность CDS 3' незавершенная. Уровень поддержки транскрипта (TSL): 3 |
UBE2E2-201 |
ENST00000613545 |
282 |
94 аа |
Кодирующий белок |
- |
- |
Уровень поддержки транскрипта (TSL):5’GENCODE основной |
UBE2E2-002 |
ENST00000335798 |
1330 |
92 аа |
Нонсенс-опосредованная деградация |
- |
- |
Уровень поддержки транскрипта (TSL):1 |
UBE2E2-005 |
ENST00000427371 |
579 |
89 аа |
Нонсенс-опосредованная деградация |
- |
- |
Уровень поддержки транскрипта (TSL):3 |
Таблица 2
Экзоны и интроны гена UBE2E2
No. |
Экзон / Интрон |
Начало |
Конец |
Пусковая фаза |
Завершающая фаза |
Длина |
5' – обратная транскрипция |
||||||
1 |
ENSE00001525976 |
23,203,293 |
23,203,464 |
- |
- |
172 |
Интрон 1-2 |
23,203,465 |
23,208,691 |
5,227 |
|||
2 |
ENSE00001525974 |
23,208,692 |
23,208,875 |
- |
2 |
184 |
Интрон 2-3 |
23,208,876 |
23,217,261 |
8,386 |
|||
3 |
ENSE00001648562 |
23,217,262 |
23,217,312 |
2 |
2 |
51 |
Интрон 3-4 |
23,217,313 |
23,499,607 |
282,295 |
|||
4 |
ENSE00001730682 |
23,499,608 |
23,499,740 |
2 |
0 |
133 |
Интрон 4-5 |
23,499,741 |
23,532,553 |
32,813 |
|||
5 |
ENSE00003670823 |
23,532,554 |
23,532,701 |
0 |
1 |
148 |
Интрон 5-6 |
23,532,702 |
23,589,733 |
57,032 |
|||
6 |
ENSE00001525971 |
23,589,734 |
23,591,793 |
1 |
- |
2,060 |
3'–прямая транскрипция |
SALL4P5
Рис. 2. Хромосома 3 – NC_000003.11.
23130314
UBE2E2-AS1
RPL24P7
UBE2E2
LOC100420471
UBE2E1
NKIRAS1
RPL15
23965187
Список литературы
1. Zimmet P, Alberti KGMM, Shaw J. Global and societal implications of the diabetes epidemic. Nature. 2001;414(6865):782-787. doi: 10.1038/414782a
2. Wild S, Roglic G, Green A, et al. Global Prevalence of Diabetes: Estimates for the year 2000 and projections for 2030. Diabetes care. 2004;27(5):1047-1053. doi: 10.2337/diacare.27.5.104
3. Stumvoll M, Goldstein BJ, van Haeften TW. Type 2 diabetes: principles of pathogenesis and therapy. The Lancet. 2005;365(9467):1333-1346. doi: 10.1016/S0140-6736(05)61032-X
4. Kobberling J, Tillil H. Empirical risk figures for first degree relatives of non-insulin dependent diabetics. The Genetics of Diabetes Mellitus. 1982; 201–209.
5. Rich SS. Mapping Genes in Diabetes: Genetic Epidemiological Perspective. Diabetes. 1990;39(11):1315-1319. doi: 10.2337/diab.39.11.1315
6. Meigs JB, Cupples LA, Wilson PW. Parental transmission of type 2 diabetes: the Framingham Offspring Study. Diabetes. 2000;49(12):2201-2207. doi: 10.2337/diabetes.49.12.2201
7. Hemminki K, Försti A, Bermejo JL. Re: “Underlying genetic models of inheritance in established type 2 diabetes associations”. American Journal of Epidemiology. 2010;171(10):1153-1154. doi: 10.1093/aje/kwq058
8. Billings LK, Florez JC. The genetics of type 2 diabetes: what have we learned from GWAS? Annals of the New York Academy of Sciences. 2010;1212:59-77. doi: 10.1111/j.1749-6632.2010.05838.x
9. Sanghera DK, Blackett PR. Type 2 Diabetes Genetics: Beyond GWAS. Journal of diabetes & metabolism. 2012;3(198):6948. doi: 10.4172/2155-6156.1000198
10. Hershko A., Ciechanover A. The ubiquitin system. Annual Review of Biochemistry. 1998;67:425-479. doi: 10.1146/annurev.biochem.67.1.425
11. Weissman AM. Themes and variations on ubiquitylation. Nat Rev Mol Cell Biol. 2001;2(3):169-178. doi: 10.1038/35056563
12. Hicke L. Gettin’ down with ubiquitin: turning off cell-surface receptors, transporters and channels. Trends in Cell Biology. 1999;9(3):107-112. doi: 10.1016/S0962-8924(98)01491-3
13. Strous GJ, Govers R. The ubiquitin-proteasome system and endocytosis. Journal of Cell Science. 1999;112(10):1417-1423.
14. Koepp DM, Harper JW, Elledge SJ. How the cyclin became a cyclin. Cell. 1999;97(4):431-434. doi: 10.1016/S0092-8674(00)80753-9
15. Laney JD, Hochstrasser M. Substrate Targeting in the ubiquitin system. Cell. 1999;97(4):427-430. doi: 10.1016/S0092-8674(00)80752-7
16. López-Avalos MD, Duvivier-Kali VF, Xu G, et al. Evidence for a role of the ubiquitin-proteasome pathway in pancreatic islets. Diabetes. 2006;55(5):1223-1231. doi: 10.2337/db05-0450
17. Goldstein G, Scheid M, Hammerling U, et al. Isolation of a polypeptide that has lymphocyte-differentiating properties and is probably represented universally in living cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1975;72(1):11-15. doi: 10.1073/pnas.72.1.11
18. Kimura M, Hattori T, Matsuda Y, et al. cDNA cloning, characterization, and chromosome mapping of UBE2E2 encoding a human ubiquitin-conjugating E2 enzyme. Cytogenetic and Genome Research. 1997;78(2):107-111. doi: 10.1159/000134639
19. Dmitriev AA, Kashuba VI, Haraldson K, et al. Geneticandepigeneticanalysisofnon-smallcelllungcancerwithNotI-microarrays. Epigenetics. 2012;7(5):502-513. doi: 10.4161/epi.19801
20. Park KS. The search for genetic risk factors of type 2 diabetes mellitus. Diabetes & Metabolism Journal. 2011;35(1):12-22. doi: 10.4093/dmj.2011.35.1.12
21. Yamauchi T, Hara K, Maeda S, et al. A genome-wide association study in the Japanese population identifies susceptibility loci for type 2 diabetes at UBE2E2 and C2CD4A-C2CD4B. Nature genetics. 2010;42(10):864-868. doi: 10.1038/ng.660
22. Iwata M, Maeda S, Kamura Y, et al. Genetic risk score constructed using 14 susceptibility alleles for type 2 diabetes is associated with the early onset of diabetes and may predict the future requirement of insulin injections among Japanese individuals. Diabetes care. 2012;35(8):1763-1770. doi: 10.2337/dc11-2006
23. Alharbi KK, Khan IA, Al-Sheikh YA, et al. Lack of association between UBE2E2 gene polymorphism (rs7612463) and type 2 diabetes mellitus in a Saudi population. Acta Biochimica Polomica. 2013;61(4):769-772.
24. Kazakova EV, Wu YH, Zhou ZY, et al. Association between UBE2E2 variant rs7612463 and type 2 diabetes mellitus in a Chinese Han Population. Acta Biochimica Polomica. 2015;62(2):241-245. doi: 10.18388/abp.2014_936
25. Kim JY, Cheong HS, Park B-L, et al. Putative association between UBE2E2 polymorphisms and the risk of gestational diabetes mellitus. Gynecological Endocrinology. 2013;29(10):904-908. doi: 10.3109/09513590.2013.813465
26. Rome S, Meugnier E, Vidal H. The ubiquitin-proteasome pathway is a new partner for the control of insulin signaling. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care. 2004;7(3):249-254. doi: 10.1097/00075197-200405000-00002
Елена Владимировна Казакова сотрудник отделения эндокринологии, Вторая больница при Харбинском медицинском университете, Китай
Yanhui Wu MD, сотрудник отделения эндокринологии, Вторая больница при Харбинском медицинском университете, Китай
Meijun Chen MD, сотрудник отделения эндокринологии, Вторая больница при Харбинском медицинском университете, Китай
Tongtong Wang MD, сотрудник отделения эндокринологии, Вторая больница при Харбинском медицинском университете, Китай
Lulu Sun MD, сотрудник отделения эндокринологии, Вторая больница при Харбинском медицинском университете, Китай
Hong Qiao MD, PhD, сотрудник отделения эндемических заболеваний, Вторая больница при Харбинском медицинском университете, Китай
E-mail: qiaoh0823@sina.com
Изучение количества циркулирующих прогениторных клеток эндотелия у больных сахарным диабетом 1 типа
Соколова А.В.1, Кочегура Т.Н.2, Парфёнова Е.В.3, Шестакова М.В.1,4
1ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва
(директор – академик РАН И.И. Дедов)
2ГБОУ ВПО МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва
(ректор - академик РАН В.А. Садовничий)
3ФГБУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс, Москва
(директор – академик РАН Е.И. Чазов)
4ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва
(ректор – член-корр. РАН П.В. Глыбочко)
По современным представлениям, циркулирующие прогениторные клетки (ЦПК) играют важную роль в восстановлении поврежденного сосудистого эндотелия.
Цель. Целью исследования было изучить влияние сахарного диабета 1 типа (СД1) на количество различных линий ЦПК.
Материалы и методы. Количество различных линий ЦПК определяли методом проточной цитофлюориметрии у 45 больных СД1 (средний возраст 26,6±6,5 лет) с различной длительностью заболевания и 14 здоровых добровольцев.
Результаты. Количество ЦПК в периферической крови больных СД1 было достоверно снижено в сравнении со здоровыми добровольцами и имело достоверную обратную корреляционную зависимость с уровнем гликированного гемоглобина (HbA1c).
Заключение. В периферической крови больных СД1 количество ЦПК зависело от степени компенсации диабета. Так, количество ЦПК суммарной фракции Lin-CD34+ в группе больных СД1 оказалось статистически значимо снижено на 42% (р=006), клеток Lin-CD34+c-Kit- – на 42% (р=0,007); клеток Lin-CD34+c-Kit+ – на 41% (р=0,022). Чем выше был уровень HbA1c, тем меньше было количество ЦПК в периферической крови у больных СД1.
Ключевые слова: циркулирующие прогениторные клетки; сахарный диабет 1 типа; дисфункция эндотелия
Examination number of circulating progenitor endothelial cells in patients with type 1 diabetes mellitus
Sokolova A.V.1, Kochegura T.N.2, Parfyonova E.V.3, Shestakova M.V.1,4
1Endocrinology Research Centre, Moscow, Russian Federation
2Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russian Federation
3Cardiology Research Complex, Moscow, Russian Federation
4Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russian Federation
Aim. Circulating progenitor endothelial cells (CPCs) play an important role in the regeneration of damaged vascular endothelium. We aimed to study the effect of type 1 diabetes mellitus (DM) on the number of different lines of CPCs.
Methods. The number of different lines of CPCs was evaluated by flow cytometry in 45 patients with type 1 DM (mean age: 26,6±6,5 years) of different duration and 14 healthy volunteers.
Results: The number of CPCs in the peripheral blood flow of patients with type 1 DM was significanlty reduced compared with that in healthy volunteers and had a reliable inverse correlation with glycated haemoglobin (HbA1c).
Conclusions: The number of CPCs in the peripheral blood flow of patients with type 1 DM depended on the level of DM compensation. Of the different lines of CPCs, Lin-CD34+ cells were significantly reduced by 42% (p=0,006), Lin-CD34+c-Kit- cells by 42% (p=0,007) and Lin-CD34+c-Kit+ cells by 41% (p=0,022). Thus, the number of CPCs in the peripheral blood of patients with type 1 DM is reduced with higher levels of HbA1c.
Key words: circulating progenitor cells; diabetes mellitus 1 type; disfunction of endothelium
DOI: 10.14341/DM2015351-56
ахарный диабет (СД) – одно из наиболее распространенных, высокозатратных, инвалидизирующих хронических заболеваний. Несмотря на большое количество клинических исследований, убедительно доказавших взаимосвязь диабета и сердечно-сосудистых осложнений (UKPDS – United Kingdom Prospective Diabetes Study, DECODE – Diabetes Epidemiology: Collaborative Analysis of Diagnostic Criteria in Europe, ARIC – Atherosclerosis Risk in Communities Study, ADVANCE – Action in Diabetes and Vascular Disease-Preterax and DiamicroN MR Controlled Evaluation), клеточные механизмы развития ангиопатий у больных диабетом изучены еще недостаточно.
Известно, что в основе сосудистых осложнений при диабете лежит дисфункция эндотелия (ДЭ). На клеточном уровне ДЭ связана с повреждением и ускоренным апоптозом эндотелиоцитов. Предполагается, что воздействие ряда цитокинов и факторов роста приводит к мобилизации и высвобождению циркулирующих прогениторных клеток (ЦПК) эндотелия из костного мозга. Попадая в кровоток, они мигрируют к местам повреждения сосудов и ишемии тканей, частично включаются в область дефекта эндотелия сосудистой стенки, частично участвуют в формировании новых сосудов (ангиогенезе).
Впервые популяция предшественников (прогениторных) эндотелиальных клеток была изолирована из циркулирующей мононуклеарной фракции и характеризовалась низкой экспрессией или полным отсутствием на своей поверхности общего лейкоцитарного антигена CD45 и наличием антигена CD34, специфичного для предшественников [1].
В настоящее время антиген CD34 признан одним из важных маркеров мультипотентных гемопоэтических клеток [2]. Другой маркер – с-Кit – регулирует пролиферацию, дифференцировку и миграцию гематопоэтических клеток, в связи с чем он долгое время считался маркером только гематопоэтических стволовых клеток костного мозга. В костном мозге около 1–5% всех клеток экспрессируют c-Кit, а из фракции CD34-позитивных клеток костного мозга c-Кit экспрессируют около 70% клеток. Максимальный уровень экспрессии c-Кit приходится на прогениторные клетки эритроцитарного, мегакариоцитарного, гранулоцитарного и лимфоидного направления. Клетки периферической крови в основном не несут с-Кit, однако его экспрессия может обнаруживаться на клетках малочисленной популяции циркулирующих CD34-позитивных клеток костного мозга. Данных о количественном содержании циркулирующих с-Kit+ прогениторных клеток у больных СД 1 типа (СД1) не так много, чаще исследователи анализировали суммарную фракцию CD34-позитивных клеток.
Противоречивые представления относительно иммунофенотипа ЦПК объясняются значительным перекрыванием поверхностных маркеров между эндотелиальными и гемопоэтическими предшественниками, различиями в протоколах и особенностями анализа при количественной оценке популяций ЦПК с помощью проточной цитофлюориметрии. Поэтому в дальнейшем мы будем использовать термин ЦПК – циркулирующие прогениторные клетки.
Большинство ранее проведенных клинических исследований, посвященных оценке количества ЦПК, проводилось у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) и сопутствующим нарушением углеводного обмена, включая СД 2 типа (СД2) [3, 4]. Больные СД1 в отличие от больных СД2 имеют более молодой возраст и минимальное количество факторов риска ССЗ, которые могли бы повлиять на уровень ЦПК. Поэтому изучение механизмов развития ангиопатий при СД1 с участием ЦПК представляется более оправданным.
Цель и задачи
Целью исследования явилось изучение количества ЦПК у больных СД1 в зависимости от качества контроля углеводного обмена и длительности заболевания.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
• определить в периферической крови больных СД1 и здоровых добровольцев количество прогениторных клеток следующих циркулирующих популяций: Lin-CD34+; Lin-c-Kit+ ; Lin-CD34+c-Kit-; Lin-CD34-c-Kit+; Lin-CD34+c-Kit+;
• сопоставить количество ЦПК вышеуказанных популяций с уровнем глюкозы плазмы натощак, гликированного гемоглобина (HbA1c) и длительности СД1;
• сопоставить уровень апоптоза ЦПК у больных СД1 и здоровых добровольцев.
Материалы и методы
В исследование было включено 45 больных СД1 и 14 здоровых добровольцев, сопоставимых с больными по возрасту и полу.
Критериями исключения были: СД2, состояние кетоацидоза, острые и хронические воспалительные заболевания, онкологические и системные заболевания, тяжелая анемия и другие гематологические заболевания, алкоголизм, пороки сердца, инфаркт миокарда в анамнезе, инсульт, оперативные вмешательства (в том числе и малоинвазивные процедуры) менее 6 месяцев назад, рефрактерная артериальная гипертония (АД>180/100 мм рт. ст. на фоне гипотензивной терапии), ожирение, синдром диабетической стопы, диабетическая макроангиопатия, терминальная почечная недостаточность, диализ.
Все пациенты подписывали информированное согласие на участие в исследовании. Протокол исследования был утвержден на заседании локального этического комитета ФГБУ ЭНЦ МЗ России от 19 января 2009 г. (протокол №1).
У больных СД1 средний возраст составлял 26,6±6,5 лет, средняя длительность диабета – 13,3±7,5 лет, средний уровень HbA1c – 8,4±2,0%. На момент включения в исследование у 11 человек (24%) определялась микроальбуминурия и у 1-го – протеинурия. Согласно международной классификации хронической болезни почек (ХБП), у 7 человек определялась ХБП 1-й стадии, у 4 – ХБП 2-й стадии и у 1-го – ХБП 3-й стадии. У 10 пациентов (22%) была выявлена диабетическая ретинопатия (из них у 7 была выполнена лазерная коагуляция сетчатки); 12 человек (27%) страдали хронической сердечной недостаточностью (ХСН) по диастолическому типу. Артериальная гипертензия была выявлена у 19 больных (42%). Гипотензивная терапия проводилась ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента.
Основные клинические характеристики обследуемых групп представлены в таблице 1.
Всем участникам исследования проводилось стандартное клинико-лабораторное обследование, включавшее общий анализ крови, биохимический анализ крови, определение HbA1c. Содержание HbA1c методом жидкостной хроматографии на анализаторе Sapphire 400 (Niigata Mechatronics, Япония) проводилось по стандартной методике производителя. Инструментальное обследование включало ЭКГ, Эхо-КГ, нагрузочные пробы для исключения ИБС. Стадия ХБП определялась по скорости клубочковой фильтрации (СКФ). СКФ (мл/мин/1,73 м2) рассчитывалась по формуле MDRD [5].
Количество ЦПК и процент апоптотических ЦПК определяли методом проточной цитофлюориметрии на клеточном сортере MoFlo (DakoCytomation, США). Мононуклеарные лейкоциты выделяли центрифугированием в растворе Фиколла (Панэко, Россия). 2–5×106клеток инкубировали с флуоресцентно-меченными антителами Lin (BD Biosciences, США), CD34-APC (DAKO, Дания) и c-Kit-PE (DAKO) в течение часа. Для анализа апоптоза 1×106 клеток окрашивали аналогично, но без использования c-Kit-PE, и после отмывки клетки дополнительно окрашивали 15 мин Аннексином V-PE (AnV-PE) (BD) и 7-AAD (BD) в буфере для AnV (BD). После окраски клетки отмывали, ресуспендировали в 500 мкл фосфатно-солевого буфера и анализировали. В результате анализа выделяли область клеток, не несущих линейных маркеров лейкоцитов (Lin-, рис. 1A). Среди этих клеток выделяли три субпопуляции: Lin-CD34+c-Kit-, Lin-CD34+c-Kit+ и Lin-CD34-c-Kit+ (рис. 1Б) и подсчитывали процент клеток каждой субпопуляции относительно всех мононуклеарных лейкоцитов. Процент Lin-CD34+ и Lin-c-Kit+ вычисляли как сумму двух из этих субпопуляций. Процент апоптотических клеток определяли для популяции Lin-CD34+ лейкоцитов (рис. 1В). При этом апоптотические клетки идентифицировали как клетки, окрашенные AnV-PE и не содержащие 7-AAD (AnV+7AAD-, рис. 1Г)
Все больные на момент госпитализации находились на режиме базис-болюсной инсулинотерапии аналогами человеческих инсулинов.
Статистический анализ данных
Регистрация данных, их редактирование и статистический анализ осуществлялись в пакете Microsoft Office и в системе анализа данных и извлечения информации Statistical Analysis System (SAS). Описательные числовые характеристики исследуемых переменных: средние, частоты, стандартные отклонения и стандартные ошибки рассчитывались с помощью процедур PROC SUMMARY, PROC UNIVARIATE, PROC FREQ. Обобщенный дисперсионно-ковариационный анализ с помощью процедуры PROC GLM использовался для оценки влияния непрерывных: возраст, уровень глюкозы, уровень HbA1c, длительность диабета; или двоичных: пол, наличие СД1-показателей (категорий) на количество клеток Lin-CD34+, Lin-c-Kit+, Lin-CD34+c-Kit-, Lin-CD34+c-Kit+ и Lin-CD34-c-Kit+ и процент апоптоза. Использовались стандартные критерии значимости: χ-квадрат, t-тест Стьюдента (двухвыборочный и парный) и критерий Фишера (F) F-тест дисперсионного анализа. Вычислялись частные корреляции по Спирмену между блоками переменных при фиксировании третьих переменных (пол, возраст, ИМТ). Для выявления независимых взаимосвязей между параметрами использовались многомерные регрессионные уравнения и множественный линейный регрессионный анализ. Нулевая гипотеза отвергалась при р<0,05.
Результаты и их обсуждение
Количество ЦПК у больных СД1
Количество ЦПК исследуемых популяций у здоровых добровольцев и больных СД1 представлено в табл. 2.
Как следует из табл. 2, в целом вся группа больных СД1 характеризовалась сниженным количеством ЦПК по сравнению с группой контроля. Так, количество ЦПК суммарной фракции Lin-CD34+ в группе больных СД1 оказалось статистически значимо снижено на 42%, клеток Lin-c-Kit+ – на 19%; клеток Lin-CD34+c-Kit- – на 42%; клеток Lin-CD34+c-Kit+ – на 41%. По количеству клеток Lin-CD34-c-Kit+ достоверных различий не было выявлено.
Схожие данные были получены в работе Palombo et al. (2011), в которой у больных СД1 (HbA1c=7,7±1,1%) в сравнении с группой контроля продемонстрировано снижение популяции ЦПК CD34+ на 34,5% [6]. Авторы также обнаружили обратную корреляционную взаимосвязь ЦПК с толщиной комплекса интима-медиа (r=-0,31, p<0,05), объясняя это повышенным привлечением прогениторных клеток в атеросклеротические зоны.
В работе Głowin´ska-Olszewska et al. (2013) с участием 52 больных СД1 (HbA1c=8,5±1,4%) авторы не обнаружили различий по количеству клеток суммарной фракции CD34+-клеток в сравнении со здоровыми, но выявили снижение ЦПК популяции CD34+CD144+(VE-cadherin+) у больных СД1 в сравнении со здоровыми лицами и продемонстрировали взаимосвязь этой популяции с поток-зависимой вазодилатацией (r=-0,31, p=0,03) [7].
Среди возможных механизмов снижения ЦПК обсуждаются нарушение процессов мобилизации прогениторных клеток из костного мозга [8], повышенное «потребление» этих клеток в зонах ишемии, повреждения эндотелия, нарушение функциональных характеристик ЦПК при воздействии гипергликемии, увеличенный апоптоз ЦПК [2]. Кроме этого, отдельно дискутируется нарушение мобилизации ЦПК из костного мозга, обусловленной специфическим типом костномозговой нейропатии [9]. Предполагают, что диабет приводит также к костномозговой микроангиопатии с морфологическими особенностями, подобными другим типичным диабетическим микрососудистым осложнениям, включая утолщение базальной мембраны, капиллярное разрежение и повышенный апоптоз эндотелиоцитов и прогениторных клеток сосудов [10].
Взаимосвязь качества контроля углеводного обмена и количества ЦПК у больных СД1
Известно, что гипергликемия является основным фактором, повреждающим стенку сосудов у больных диабетом. При проведении корреляционного анализа мы не обнаружили взаимосвязи между количеством ЦПК и уровнем глюкозы плазмы натощак. Однако была выявлена статистически значимая отрицательная корреляционная зависимость между количеством ЦПК и уровнем HbA1c: для суммарной фракции Lin-CD34+ клеток (F=7,4, р=0,009), для популяции Lin-CD34+c-Kit- клеток (F=6,6, р=0,01), для клеток Lin-CD34+c-Kit+ (F=5,2, р=0,02) (рис. 2, 3, 4).
Полученные результаты согласуются с данными других авторов, в которых также была продемонстрирована взаимосвязь количества ЦПК с неудовлетворительным контролем углеводного обмена у больных диабетом [3, 4].
Обнаруженная нами отрицательная взаимосвязь количества ЦПК и уровня HbA1c, а также данные литературы подтверждают высокую значимость контроля гликемии как важнейшего фактора профилактики микро- и макрососудистых осложнений у больных диабетом как 1, так и 2 типов [6, 11].
Длительность СД1 и количество ЦПК
По некоторым сведениям, длительность СД ассоциируется со снижением количества ЦПК. Большинство авторов склоняются к мнению, что снижение числа прогениторных клеток у больных с длительным анамнезом СД обусловлено длительным оксидативным стрессом, вследствие хронической гипергликемии. Обсуждаются нарушение локальной продукции оксида азота (NO), избыточная генерация эндотелий-зависимого супероксида, инактивирующего синтезированные молекулы NО и стимулирующего окисление липопротеидов низкой плотности, а также способствующего повреждению мембран эндотелиоцитов пероксинитритом и гидроксильными радикалами [12].
В нашем исследовании при распределении больных по длительности диабета на группы от 0 до 5 лет, от 6 до 10 лет и более 10 лет статистически значимых различий выявлено не было.
Апоптоз ЦПК
Установлено, что апоптозные тельца эндотелиоцитов оказывают дозозависимую стимуляцию пролиферации эндотелиальных прогениторных клеток. Есть предположение, что продукты апоптоза являются физиологическими «манками» для циркулирующих прогениторных клеток, стимулируют их пролиферацию и мобилизацию из костного мозга в кровь. При этом сведения о взаимосвязи нарушений углеводного обмена у больных диабетом и уровня апоптоза ЦПК немногочисленны и неоднозначны. В исследовании Loomans С.J. et al. (2004) авторы не обнаружили отличий по уровню апоптоза культивируемых ЦПК у здоровых и больных СД1 [13]. В отдельных исследованиях кроме снижения ЦПК (CD34-/CD133+/KDR+) у больных СД2 в сравнении с больными без СД2 было продемонстрировано увеличение циркулирующих ранних апоптотических прогениторных клеток (CD34+/7AAD-/AnnexinV+). В нашей работе мы не обнаружили статистически значимых различий по уровню апоптоза среди всех Lin-CD34+ ЦПК в сравниваемых группах. Взаимосвязи уровня апоптоза ЦПК с параметрами углеводного обмена выявлено не было.
Выводы
1. Количество ЦПК в периферической крови больных СД1 было-достоверно снижено в сравнении со здоровыми добровольцами.
2. Количество ЦПК имело достоверную обратную корреляционную зависимость с уровнем HbA1c, что свидетельствовало о значимой роли гипергликемии в нарушении формирования прогениторных клеток эндотелия сосудов, необходимых для репарации сосудов.
3. Длительность СД1 не влияла на количество ЦПК.
4. Уровень апоптоза ЦПК в сравниваемых группах больных СД1 и здоровых добровольцев не отличался.
Таким образом, выявленное в нашей работе снижение количества ЦПК эндотелия у больных СД1, имеющее взаимосвязь не столько с длительностью заболевания, сколько с качеством метаболического контроля, позволяет предположить наличие глюкозозависимого нарушения механизмов репарации эндотелия сосудов. Этот процесс, безусловно, усугубляет прогрессирование сосудистых осложнений диабета, наряду с другими известными механизмами глюкозотоксичности по отношению к стенке сосудов.
Информация о финансировании работы и конфликте интересов
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведением исследования и публикацией данной статьи.
Настоящее исследование проведено в рамках научной работы по платформе «Эндокринология».
Благодарности
Авторы выражают благодарность Шаронову Г.В. (ФФМ МГУ имени М.В.Ломоносова) за выполнение протокола проточной цитофлюориметрии.
С
Таблица 1
Клиническая характеристика групп, включенных в исследование. Данные представлены как (M±m (δ))
Показатели |
Здоровые добровольцы |
Больные СД1 |
Всего, n=59 |
14 |
45 |
Возраст, годы |
26,4±3,3 |
26,6±6,5 |
Мужской пол, n (%) |
5 (36) |
20 (44) |
Длительность СД1, годы |
- |
13,3±7,5 |
Глюкоза плазмы натощак, ммоль/л |
4,5±0,6 |
7,5±2,4 |
HbA1c, % |
4,7±0,7 |
8,4±2,0 |
Артериальная гипертензия, |
||
n (%) |
- |
19 (42) |
СКФ (MDRD мл/мин/1,73 м2) |
98,0±7,9 |
105,9±24,2 |
ОХС, ммоль/л |
4,3±0,7 |
4,8±1,4 |
ХС ЛПНП, ммоль/л |
2,0±0,5 |
2,6±1,2 |
ХС ЛПВП, ммоль/л |
1,9±0,5 |
1,7±0,6 |
ТГ, ммоль/л |
1,0±0,4 |
1,1±0,8 |
Гемоглобин, г/л |
133,0±7,8 |
139,7±13,5 |
Лейкоциты, 109 /л |
6,9±0,7 |
6,7±1,6 |
Физические нагрузки, n (%) |
7 (50) |
24 (53) |
Примечание: ОХС – общий холестерин, ХС ЛПНП – холестерин липопротеинов низкой плотности, ХС ЛПВП – холестерин липопротеинов высокой плотности, ТГ – триглицериды.
Рис. 1. Анализ субпопуляций ЦПК методом проточной цитофлюориметрии.
А. Выделение областей лейкоцитов, не несущих линейных маркеров лейкоцитов (Lin-).
Б. Анализ Lin-клеток в соответствии с экспрессией маркеров с-Kit (ось абсцисс) и CD34 (ось ординат). Отмечены области, экспрессирующие один или оба этих маркера: Lin-CD34+c-Kit-, Lin-CD34+c-Kit+ и Lin-CD34-c-Kit+.
В. Выделение области Lin-CD34+ клеток.
Г. Анализ Lin-CD34+ клеток в соответствии с экспрессией маркера мертвых клеток (7-AAD, ось абсцисс) и апоптотических клеток (AnV, ось ординат). Область апоптотических клеток отмечена как AnV+7AAD-.
А
В
c-Kit-PE Log Comp
104
103
102
101
100
100

Lin-FITC Log Comp
Lin-
101
102
103
104
CD34-APC Log Comp
104
103
102
101
100
100

Lin-FITC Log Comp
Lin-CD34+
101
102
103
104
Б
Г
CD34-APC Log
AnV-PE Log Comp
104
103
102
101
100
104
103
102
101
100
100
100


CD34+c-Kit-
CD34-c-Kit-
AnV+7AAD-
AnV-7AAD-
c-Kit-PE Log Comp
7-AAD Log Comp
101
101
102
102
CD34+c-Kit+
CD34-c-Kit+
AnV+7AAD+
AnV-7AAD+
103
103
104
104
Таблица 2
Количество ЦПК в периферической крови пациентов, включенных в исследование. Данные представлены как (M±m (δ))
Популяции ЦПК (клеток/млн/лейкоцитов) |
Здоровые добровольцы |
Больные СД1 |
Ниже в группе больных, % |
Достоверность различий, р |
Lin-CD34+ |
74,1±58,5 |
43,1±23,7 |
↓42 |
0,006 |
Lin-c-Kit+ |
203,2±96,9 |
165,2±80,5 |
↓19 |
0,178 |
Lin-CD34+c-Kit- |
34,3±30,4 |
19,8±10,4 |
↓42 |
0,007 |
Lin-CD34-c-Kit+ |
163,4±11,0 |
141,8±78,4 |
НД |
0,460 |
Lin-CD34+c-Kit+ |
39,8±35,1 |
23,3±16,3 |
↓41 |
0,022 |
Lin-CD34+
Рис. 2. Взаимосвязь относительного количества Lin-CD34+ клеток с уровнем HbA1c, n=45.
Lin-CD34+c-Kit-
Рис. 3. Взаимосвязь относительного количества Lin-CD34+c-Kit- клеток с уровнем HbA1c, n=45.
Lin-CD34+c-Kit+
Рис. 4. Взаимосвязь относительного количества Lin-CD34+c-Kit+ клеток с уровнем HbA1c, n=45.
60
50
40
30
20
10
0
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
0,0
0,0
0,0
F=7,4; p=0,009
F=6,6; p=0,01
F=5,2; p=0,02
2,0
2,0
2,0
HbA1c, %
HbA1c, %
HbA1c, %
4,0
4,0
4,0
6,0
6,0
6,0
8,0
8,0
8,0
10,0
10,0
10,0
12,0
12,0
12,0
14,0
14,0
14,0
16,0
16,0
16,0
Список литературы
1. Asahara T, Murohara T, Sullivan A, et al. Isolation of putative progenitor endothelial cells for angiogenesis. Science. 1997;275(5302):964–966. doi: 10.1126/science.275.5302.964
2. Fadini GP, Boscaro E, de Kreutzenberg S, et al. Time Course and Mechanisms of Circulating Progenitor Cell Reduction in the Natural History of Type 2 Diabetes. Diabetes care. 2010;33(5):1097-1102. doi: 10.2337/dc09-1999
3. Руда М.М., Арефьева Т.И., Соколова А.В., и др. Циркулирующие предшественники эндотелиальных клеток при нарушенном углеводном обмене у больных ишемической болезнью сердца. // Сахарный диабет. – 2010. – Т. 13. – №1 – С. 13-20. [Ruda MM, Aref’eva TI, Sokolova AV, et al. Circulating precursors of endothelial cells in patients with CHD and disturbed carbohydrate metabolism. Diabetes mellitus. 2010;13(1):13-20.] doi: 10.14341/2072-0351-6011
4. Кочегура Т.Н., Акопян Ж.А., Шаронов Г.В., и др. Влияние сопутствующего сахарного диабета 2 типа на количество циркулирующих прогениторных клеток у больных с ишемической кардиомиопатией. // Сахарный диабет. – 2011. – Т. 14. – №3 – С. 36-43. [Kochegura TN, Akopyan ZA, Sharonov GV, et al. The influence of concomitant type 2 diabetes mellitus on the number of circulating progenitor cells in patients with ischemic cardiomyopathy. Diabetes mellitus. 2011;14(3):36-43.] doi: 10.14341/2072-0351-6222
5. Дедов И.И., Шестакова М.В., Галстян Г.Р., и др. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. Под редакцией И.И. Дедова, М.В. Шестаковой (7-й выпуск). // Сахарный диабет. – 2015. – Т. 18. – №1(Спецвыпуск). – С. 1-112. [Dedov II, Shestakova MV, Galstyan GR, et al. Standards of specialized diabetes care. Edited by Dedov I.I., Shestakova M.V. (7th edition). Diabetes mellitus. 2015;18(1S):1-112.] doi: 10.14341/DM20151S1-112
6. Palombo C, Kozakova M, Morizzo C, et al. Circulating endothelial progenitor cells and large artery structure and function in young subjects with uncomplicated Type 1 Diabetes. Cardiovascular diabetology. 2011;10:88-88. doi: 10.1186/1475-2840-10-88
7. Głowińska-Olszewska B, Moniuszko M, Hryniewicz A, et al. Relationship between circulating endothelial progenitor cells and endothelial dysfunction in children with type 1 diabetes: a novel paradigm of early atherosclerosis in high-risk young patients. European Journal of Endocrinology. 2013;168(2):153-161. doi: 10.1530/eje-12-0857
8. Fadini GP, Albiero M, Vigili de Kreutzenberg S, et al. Diabetes Impairs Stem Cell and Proangiogenic Cell Mobilization in Humans. Diabetes care. 2013;36(4):943-949. doi: 10.2337/dc12-1084
9. Busik JV, Tikhonenko M, Bhatwadekar A, et al. Diabetic retinopathy is associated with bone marrow neuropathy and a depressed peripheral clock. The Journal of Experimental Medicine. 2009;206(13):2897-2906. doi: 10.1084/jem.20090889
10. Oikawa A, Siragusa M, Quaini F, et al. Diabetes mellitus induces bone marrow microangiopathy. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 2010;30(3):498-508. doi: 10.1161/ATVBAHA.109.200154
11. Churdchomjan W, Kheolamai P, Manochantr S, et al. Comparison of endothelial progenitor cell function in type 2 diabetes with good and poor glycemic control. BMC Endocrine Disorders. 2010;10:5-5. doi: 10.1186/1472-6823-10-5
12. Du XL, Edelstein D, Dimmeler S, et al. Hyperglycemia inhibits endothelial nitric oxide synthase activity by posttranslational modification at the AKT site. Journal of Clinical Investigation. 2001;108(9):1341-1348. doi: 10.1172/JCI11235
13. Loomans CJM, de Koning EJP, Staal FJT, et al. Endothelial Progenitor Cell Dysfunction: A Novel Concept in the Pathogenesis of Vascular Complications of Type 1 Diabetes. Diabetes. 2004;53(1):195-199. doi: 10.2337/diabetes.53.1.195
Соколова Ангелина Валерьевна aспирант Института диабета, ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва, Российская Федерация
Еmail: Angelina-sokolov@bk.ru
Шестакова Марина Владимировна член-корр. РАН, директор Института диабета, ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва; проф., зав. кафедрой эндокринологии и диабетологии педиатрического факультета ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Российская Федерация
Кочегура Татьяна Николаевна к.м.н., медицинский научно-образовательный центр МГУ имени М.В.Ломоносова, Москва, Российская Федерация
Парфенова Елена Викторовна д.м.н., проф., ФГБУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс, Москва, Российская Федерация


Директор ФГБУ ЭНЦ – академик РАН и РАМН
Дедов Иван Иванович
Отделение психосоциальной реабилитации и обучения больных
• Обучение пациентов, врачей, медицинских сестер принципам управления сахарным диабетом и его осложнениями
• Обучение принципам помповой инсулинотерапии
(в том числе беременных с сахарным диабетом)
• Наблюдение психотерапевта и психосоциальная реабилитация
Отделение диабетической ретинопатии и офтальмохирургии
• Лазерная коагуляция сетчатки
(90-95% эффективности при своевременном обращении)
• Хирургическое лечение катаракты методом факоэмульсификации хрусталика с имплантацией современных моделей
эластичных интраокулярных линз
• Операции при глаукоме
Преимущества лечения в Институте диабета ФБГУ ЭНЦ
Принцип системного обследования и лечения / комплексная помощь всех специалистов в области диабетологии и смежных специальностей
Принцип максимальной органопротекции / максимально эффективные методы лечения при минимальной травматизации
Принцип непрерывного наблюдения / возможность пожизненного амбулаторного наблюдения и профилактической помощи в условиях ЭНЦ
Основные направления деятельности Института:
диагностика, лечение и профилактика сахарного диабета



Действуем – – – – на – – опережение!
и его осложнений с использованием
высокотехнологичных методов медицинской помощи
Отделение кардиологии
• Современная диагностика сердечно-сосудистой патологии,
включая коронарографию
• Интервенционные методы лечения (балонная ангиопластика
со стентированием коронарных артерий)
• Программа клинико-диспансерного наблюдения и лечения
больных с прогрессирующей сердечной недостаточностью
Отделение терапевтических и хирургических методов лечения
диабетической стопы
• Консервативное лечение ран стопы и голеней, профилактика
ампутаций (90-95% эффективности при своевременном обращении)
• Хирургическое закрытие и пластика длительно незаживающих ран стопы
• Внутрисосудистое восстановление кровотока по артериям нижних конечностей
• Консультация врача-ортопеда с изготовлением индивидуальных стелек и обуви, подиатрический уход за кожей стопы
Отделение диабетической нефропатии и гемодиализа
• Определение генетического риска, ранняя диагностика диабетической нефропатии и других заболеваний почек
• Профилактика прогрессирования диабетической нефропатии
• Заместительная почечная терапия (хронический гемодиализ)
Директор института диабета – член-корр. РАМН
Шестакова Марина Владимировна
117036, Москва,
ул. Дмитрия Ульянова, 11
м. Академическая
+7495 500-00-90
www.endocrincentr.ru

Особенности клинического течения критической ишемии нижних конечностей и роль эндоваскулярной реваскуляризации у больных сахарным диабетом
Бондаренко О.Н., Галстян Г.Р., Дедов И.И.
ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва
(директор – академик РАН И.И. Дедов)
Критическая ишемия нижних конечностей (КИНК) до сих пор является основной причиной ампутаций у больных сахарным диабетом (СД). Большая распространенность КИНК среди пациентов с СД ассоциирована с клиническими и морфологическими особенностями заболевания периферических артерий. Чрескожная транслюминальная баллонная ангиопластика (ЧТБА) является основным методом лечения КИНК. Тем не менее, возможность восстановления артериального кровотока не всегда оценивается адекватно и своевременно, приводя к потере конечности. Низкая первичная проходимость, несмотря на оптимальные клинические исходы, является отличительной особенностью эндоваскулярной ЧТБА, особенно у пациентов с СД. Таким образом, определение показаний к восстановлению кровотока, оценка технического успеха и клинических исходов эндоваскулярных вмешательств у пациентов с СД во многих случаях может представлять трудную задачу и требовать междисциплинарного подхода.
Ключевые слова: сахарный диабет; критическая ишемия нижних конечностей; эндоваскулярная реваскуляризация; артериальная проходимость; сохранение конечности
The clinical course of critical limb ischaemia and the role of endovascular revascularisation in patients with diabetes
Bondarenko O.N., Galstyan G.R, Dedov I.I
Endocrinology Research Centre, Moscow, Russian Federation
Recent data suggest that chronic critical limb ischaemia (CLI) is the most important reason for amputation among diabetic patients. The high prevalence of CLI in this patient group is associated with specific clinical and morphological properties of peripheral arterial disease. Percutaneous transluminal angioplasty is an appropriate primary therapy, but it is not considered early in the disease process, and is instead reserved as a limb salvage strategy. Low primary patency, despite optimal clinical effects, remains a typical issue of percutaneous transluminal angioplasty for diabetic patients in particular. Thus, the indications, technical success and clinical results of endovascular revascularisation need to be clarified in patients with diabetes. Although difficult, the procedure can be effective through a multidisciplinary approach.
Keywords: diabetes; critical limb ischemia; endovascular revascularization; arterial patency; limb salvage.
DOI: 10.14341/DM2015357-69
Е
стественное течение критической ишемии нижних конечностей (КИНК) у больных сахарным диабетом (СД) связано с неблагоприятным прогнозом для конечности и жизни пациента. Известно, что отсутствие реваскуляризации и разрешения хронической КИНК в течение 12 месяцев приводит к повышению уровня ампутаций до 46% и смертности до 54% [1, 2]. Восстановление кровотока способствует повышению как выживаемости, так и качества жизни пациентов с КИНК в отличие от больных, которым выполняется первичная ампутация [3, 4]. В настоящее время развитие новых эндоваскулярных технологий позволило значительно расширить показания к их применению и повысить эффективность лечения атеросклеротических поражений артерий нижних конечностей [5], включая случаи пролонгированных окклюзий артерий голеней у больных СД [6]. Тем не менее, несмотря на достигнутые успехи реваскуляризации, вмешательства на артериях нижних конечностей у пациентов с СД не всегда проводятся своевременно, приводя к потере конечности. Диагностика КИНК, оценка технической возможности и тактики интервенционного вмешательства часто выполняется неадекватно. До сих пор сохраняются некоторые противоречия относительно показаний и результатов эндоваскулярного лечения у пациентов с СД [7].
Морфологические особенности поражения артерий нижних конечностей у больных СД
Современные методы консервативного и оперативного лечения заболеваний периферических артерий (ЗПА) у больных СД должны быть основаны на подробной диагностической информации о характере патологических изменений артерий с учетом особенностей клинического течения заболевания. Морфологически атеросклеротические изменения сосудистой системы у больных СД и у лиц без диабета схожи, однако имеется ряд отличий, которые отягощают течение ишемии конечности, влияют на выбор способа реваскуляризации и технический успех вмешательства. Так, атеросклеротический процесс при СД характеризуется более ранним началом и быстрым прогрессированием, отсутствием специфического распределения по половому признаку, мультисегментарностью и симметричностью поражений дистально расположенных артерий среднего и мелкого калибра, высокой постампутационной смертностью [8, 9]. В сочетании с атеросклеротическими изменениями сосудистой стенки у пациентов с СД выявляется медиакальциноз (склероз Менкеберга) подколенной и тибиальных артерий, являющийся следствием вегетативной нейропатии. Патоморфологически склероз Менкеберга представляет собой обызвествление (кальциноз) средней оболочки (медии) артерии на фоне ее утолщения и склероза (рис. 1).
Данные изменения не приводят к уменьшению диаметра просвета сосуда, но в результате обызвествления его стенка теряет эластичность, становится ригидной, что резко снижает адаптационные способности артериальной стенки и может препятствовать адекватной инфляции баллона в ходе ангиопластики [10]. Кальцификации могут подвергаться различные слои сосудистой стенки, включая медию при склерозе Менкеберга и интиму при атеросклерозе. В отличие от склероза Менкеберга кальцификация интимы при атеросклерозе ассоциирована с гиперлипидемией и воспалением [11]. Повышенное содержание кальция и компонентов соединительной ткани, таких как фибронектин, коллаген, гликопротеины, а также отсутствие макрофагов и липидов в стенке артерий голени при развитии медиакальциноза подразумевает различные этиологические механизмы склероза Менкеберга и атеросклероза у больных СД [12].
Диффузное атеросклеротическое поражение в сочетании с выраженным медиакальцинозом сосудистой стенки наиболее характерно для пациентов с СД и хронической болезнью почек (ХБП) [13]. Тяжесть морфологической картины поражений артериального русла у больных СД и ХБП, особенно на лечении программным гемодиализом (рис. 2, 3), значительно осложняет диагностику КИНК [14] и проведение как эндоваскулярной реваскуляризации, так и дистального шунтирования. Риск технической неудачи и осложнений реваскуляризации также повышен у этих больных в сравнении с пациентами без нарушения выделительной функции почек.
Диагностика КИНК и клинические показания к реваскуляризации конечности у больных СД
Реваскуляризация нижних конечностей рекомендуется при наличии специфических клинических симптомов и соответствующей морфологической картины. КИНК представляет наиболее важное показание для интервенционного вмешательства. Современные критерии и методы диагностики КИНК у больных СД включают комплексную оценку симптомов и признаков ЗПА, а также объективное инструментальное обследование. Согласно Международному консенсусу по диабетической стопе (2011 г.), КИНК характеризуется одним из двух следующих критериев: 1) постоянная боль в покое, требующая регулярного приема анальгетиков в течение 2 недель и более и/или 2) трофическая язва или гангрена пальцев или стопы, возникшие на фоне хронической артериальной недостаточности [15].
Рутинными неинвазивными методами оценки тяжести ишемического поражения конечности являются измерение лодыжечного и пальцевого давления с расчетом соответствующих индексов – лодыжечно-плечевого и пальце-плечевого (ЛПИ и ППИ), а также транскутанная оксиметрия. При этом КИНК определяется как систолическое давление в артериях голени ниже 50–70 мм рт.ст., а на уровне пальца – ниже 30–50 мм рт.ст. [16, 17].
Применение этих тестов играет важную роль на этапе первичной диагностики заболеваний периферических артерий, но имеет ряд существенных ограничений. Измерение лодыжечного давления у пациентов с СД и КИНК во многих случаях неинформативно в связи с наличием медиакальциноза, а также в случае окклюзии тыльной (ТАС) и задней большеберцовой артерий (ЗББА), по которым принято измерять ЛПИ [18, 19]. При выраженном кальцинозе сосудистой стенки у пациентов с СД, почечной недостаточностью и тяжелой периферической нейропатией снижение эластических свойств и ригидность артерий могут распространяться на пальцевые артерии, что приводит к недостоверным результатам исследования. Нередко у больных СД с трофическими изменениями дистального отдела стопы либо вследствие малых ампутаций невозможно произвести измерение пальцевого систолического давления [20].
Для объективной оценки тяжести ишемии у больных СД исключительно важно исследование нарушений микроциркуляции и тканевого метаболизма с применением метода транскутанной оксиметрии. Преимущества транскутанной оксиметрии в диагностике КИНК относительно других рутинных методов заключаются в отсутствии влияния медиакальциноза на результаты измерения чрескожного насыщения кислорода (tcpO2), а также в возможности определения уровня ампутации конечности и прогноза заживления язвенного дефекта. Измерение парциального давления кислорода с целью первичной диагностики ишемии конечности у больных СД и динамической оценки кровотока после проведенного интервенционного вмешательства не требует специальной подготовки специалиста и легко осуществимо на уровне первичного звена. Пороговым для диагностики критической ишемии конечности значением tcpO2 признано 30 мм рт.ст.
Ультразвуковое дуплексное сканирование (УЗДС) артерий нижних конечностей выполняется всем пациентам с СД и КИНК перед проведением эндоваскулярного вмешательства для оценки уровня, протяженности и характера окклюзирующих поражений. Точная дооперационная ультразвуковая диагностика является необходимым условием успешной реваскуляризации конечности. Важно отметить, что визуализация кровотока по артериям нижних конечностей, особенно на уровне голеней, а также оценка послеоперационных осложнений ЧТБА у пациентов с СД может представлять в некоторых случаях сложную задачу для оператора. Так, глубокое анатомическое расположение сосудов, выраженная мышечная масса, периферические отеки, малый диаметр, анатомическая извитость хода артерий, выраженный кальциноз стенок артерий, а также низкая скорость коллатерального кровотока требуют от специалиста по УЗДС достаточных навыков и необходимости максимального использования технических возможностей ультразвуковой системы [14].
Морфологические показания к эндоваскулярной реваскуляризации артерий нижних конечностей у больных СД
Согласно общепринятому мнению, все гемодинамически значимые артериальные поражения, включая стенозы ≥50%, независимо от их протяженности и морфологии, могут являться основанием для интервенционного вмешательства. Диффузный характер поражений артерий дистального русла с частым вовлечением дистальных отделов конечности делает предпочтительным эндоваскулярное восстановление кровотока у больных СД, имеющих тяжелые сопутствующие осложнения заболевания и высокий риск неблагоприятных исходов хирургических вмешательств. Характерно, что короткие стенозы и окклюзии дистального отдела подколенной артерии и проксимальных отделов берцовых артерий являются показанием для эндоваскулярной реконструкции в большинстве специализированных клиник. Однако при развитии КИНК, особенно у пациентов с СД, хронической почечной недостаточностью (ХПН) достаточно часто встречаются диффузные поражения тибиальных артерий более 10 см с вовлечением артерий стопы. Восстановление кровотока у больных с пролонгированными и дистальными стенозами и окклюзиями стало возможным в последние годы. Предпочтительным считается вмешательство, при котором выполняется реканализация большеберцовых артерий, обеспечивающих прямой кровоток к стопе в отличие от малоберцовой артерии (МБА), дающей лишь коллатеральные ветви в пяточную область. Однако несмотря на полученные еще в 1984 г. выводы о наиболее эффективном лечении ишемии конечности путем восстановления прямого артериального кровотока к стопе [21], в настоящее время сохраняется некоторый скептицизм относительно возможности и результатов эндоваскулярного лечения артерий голени, особенно у больных СД. Так, например, неудачные исходы эндоваскулярного вмешательства в некоторых случаях могут усугублять ишемию конечности вследствие ухудшения дистального кровотока, не подлежащего дальнейшему проведению реконструктивной сосудистой операции. Таким образом, технический успех реваскуляризации в случае протяженных артериальных поражений дистальнее коленного сустава во многом определяется опытом интервенционного хирурга и требует соответствующих навыков. Убедительных данных о целесообразности ангиопластики у пациентов с перемежающей хромотой, достаточно редко встречающейся у пациентов с СД в силу сопутствующей диабетической дистальной полинейропатии [22], маскирующей болевой синдром, нет.
В настоящее время показания и противопоказания к проведению рентгенэндоваскулярной операции на артериях голени строятся в зависимости от степени и протяженности поражений. Согласно рекомендациям трансатлантического консенсуса (TransAtlantic Inter-Society Consensus (TASC)) [4], основанных на ретроспективном анализе результатов эндоваскулярного лечения аорты и артерий нижних конечностей, в зависимости от типа поражения и рекомендуемого вмешательства (эндоваскулярное или реконструктивное), выделены четыре группы поражений артерий нижних конечностей: TASC А, TASC В, TASC С, TASC D. В свою очередь, для каждого артериального сегмента определены свои критерии, по которым то или иное поражение отнесено к соответствующей группе. Морфологические поражения типа А и В представлены поражениями, результаты эндоваскулярного лечения которых принято считать оптимальными, в связи с чем эндоваскулярные вмешательства в этих группах предпочтительнее, тогда как для остальных поражений типа С и D в этой зоне показано хирургическое вмешательство. К сожалению, в имеющейся классификации каждое артериальное поражение конкретного артериального сегмента анализируется отдельно без какой-либо попытки количественной оценки общей тяжести поражений. Морфологические критерии классификации объективно не учитывают анатомические особенности многоуровневых поражений, типичных для пациентов с КИНК. Таким образом, недостаточная характеристика тяжести заболевания периферических артерий заключается в отсутствии комплексной оценки поражений дистального русла, включая артерии голени. К тому же, до сих пор не разработана отдельная классификация для берцово-стопного сегмента. Наконец, рекомендуемое TASC хирургическое лечение при поражениях С и D базируется на устаревших результатах открытых операций, не принимая во внимание прогрессивное развитие эндоваскулярных технологий на современном этапе.
В последние годы получила широкое распространение морфологическая классификация Graziani L., основанная на анализе артериальной проходимости у пациентов с СД и КИНК. В исследовании Graziani L. и соавт. [23] был продемонстрирован характер и распределение окклюзирующих поражений у 417 пациентов с СД и ишемическими язвами стоп. Так, из 2893 поражений (55% окклюзий), только в 1% случаев были выявлены гемодинамически значимые стенозы подвздошных артерий и в 74% случаев имелись изменения артериальной проходимости ниже коленного сустава. Окклюзии представляли 66% всех поражений артерий голеней. В половине случаев их длина была более 10 см. Тотальные окклюзии обеих тибиальных и малоберцовой артерий наблюдались у 28% пациентов. Согласно новой классификации, многоуровневые поражения, представленные 4 и 6 классами (окклюзии 2 или 3 артерий голени соответственно, а также множественные стенозы тибио-перонеального ствола и/или бедренно-подколенного сегмента), имели место в 63% всех случаев. Таким образом, полученные данные о многоуровневых и изолированных поражениях с преобладанием диффузных, протяженных окклюзий артерий голеней согласуются с общепринятым мнением о характере поражений сосудистого русла у больных СД. Кроме того, предлагаемая классификация может быть полезной в определении тяжести морфологических изменений артерий нижних конечностей и способствовать выбору тактики интервенционного вмешательства у пациентов с КИНК.
На выбор метода восстановления кровотока у больных с КИНК влияет также оценка соотношения риска конкретного вмешательства, степени и продолжительности ожидаемого улучшения. Так, в международном мультицентровом рандомизированном исследовании BASIL (Bypass versus Angioplasty in Severe Ischemia of the Leg) было показано, что успех реваскуляризации определяется не только распространенностью поражений артериального русла (состояние путей притока, оттока, диаметр и длина пораженного сегмента) и степенью ишемии конечности, но и выраженностью сопутствующих заболеваний, влияющих на продолжительность жизни пациента и наличием аутовены достаточной длины [24].
Противопоказания к эндоваскулярному лечению
Общепринятые противопоказания к интервенционному вмешательству являются едиными для коронарных и периферических артерий, включая артерии голени. Чрескожная транслюминальная баллонная ангиопластика (ЧТБА) артерий нижних конечностей, в соответствии с рекомендациями Европейского общества кардиологов [25], относится к категории среднего хирургического риска (1–5%). Пациенты с высоким риском сердечно-сосудистых событий и смертности нуждаются в оптимизации консервативного лечения и решения вопроса о проведении ангиографии. Больные с нестабильной формой стенокардии, острым коронарным синдромом с подъемом сегмента ST, а особенно без подъема сегмента ST требуют экстренной ангиографии коронарных артерий и, по возможности, реваскуляризации миокарда до проведения эндоваскулярного вмешательства на артериях нижних конечностей. Кроме того, некоторый риск осложнений связан с введением контрастного вещества в ходе вмешательства. Поэтому пациенты с установленной аллергической реакцией на рентгенконтрастный препарат, нарушением функции почек, а также больные, имеющие противопоказания к приему антиагрегантов, нуждаются в соответствующей подготовке и коррекции консервативного лечения. Профилактика возможных осложнений интервенции требует при необходимости альтернативного контрастного вещества и взаимодействия с врачами смежных специальностей. Таким образом, известные противопоказания к выполнению реваскуляризации у большинства пациентов с КИНК носят относительный характер.
Распространенность и критерии диагностики ишемических язв у больных СД
Этиологическая основа развития язвенных дефектов стоп у больных СД довольно разнообразна. На рис. 4 представлены патологические состояния, ведущие к формированию хронических ран нижних конечностей у больных СД. Среди них такие частые причины, как нейропатия, хроническая артериальная и венозная недостаточность нижних конечностей, травма и ряд других состояний [4].
Гетерогенность поражений нижних конечностей при СД и тенденция к прогрессированию от поверхностных до глубоких, деструктивных трофических изменений характеризуют большинство язвенных дефектов. Поэтому очень важно классифицировать раневые дефекты в зависимости от тяжести и клинических особенностей. Так, нейропатические язвенные дефекты у больных СД прогностически благоприятны при адекватном контроле инфекционного воспаления и эффективно лечатся путем разгрузки конечности. Напротив, нейроишемические язвы, особенно осложненные инфекцией, требуют комплексного подхода в лечении, включая реваскуляризацию конечности и местное хирургическое лечение.
Для ишемической язвы характерны отсутствие пульсации артерий стоп, бледность и цианоз конечности, особенно при возвышенном положении; кожа обычно холодная, атрофичная, сухая, обращают на себя внимание трещины на боковых поверхностях стоп и пяток. В некоторых случаях у больных СД с автономной нейропатией кожа стоп может быть теплой и маскировать типичные проявления ишемии. Акральная локализация язв является типичной для большинства ишемических трофических нарушений. Резкое нарушение микроциркуляции и снижение компенсаторных защитных механизмов при развитии критической ишемии конечности приводят к формированию язв пяточной области, пальцев стоп и лодыжек в местах предшествующих трещин, повреждений от обуви, на боковых поверхностях стоп. Максимально отдаленное расположение ишемических язв от сердца и магистральных артерий создает наихудшие условия для их кровоснабжения. Избыточное давление в отличие от нейропатических язв не является основным патогенетическим механизмом развития ишемических поражений, а механическая травма может быть лишь дополнительным провоцирующим фактором. Выраженная болезненность ишемических язв также отличает их от нейропатических [26]. Акральный некроз характеризует начальные трофические изменения ишемических язв, которые в дальнейшем имеют тенденцию к трансформации в гнойно-некротические раны или гангрену пальцев или стопы при неблагоприятном исходе. Процесс заживления язв при выраженной ишемии конечности замедлен или невозможен в связи с низким насыщением тканей кислородом. Клиническая оценка язвенного дефекта у пациента с СД может иметь прогностическое значение в топической диагностике артериальных поражений. Так, например, акральный некроз пяточной области является косвенным признаком окклюзии ЗББА, в то время как трофические изменения мягких тканей на тыльной поверхности передней части стопы ассоциированы с поражением передней большеберцовой артерии (ПББА). Наиболее удачной и простой в использовании классификацией язвенно-некротических поражений, на наш взгляд, является классификация Техасского университета (табл. 1), учитывающая как глубину поражений, так и наличие ишемии и инфекции раневого дефекта [27]. Кроме того, прослеживается четкая взаимосвязь между увеличением стадии и степени поражения тканей стопы с ростом числа ампутаций [28].
Клиническая оценка трофических нарушений мягких тканей стопы имеет определенное значение для определения показаний к интервенционному вмешательству. При обширном гнойно-некротическом поражении на стопе и предстоящей высокой ампутации восстановление кровотока в дистальных отделах конечности нецелесообразно. А в случае возможного сохранения опорной функции стопы и проведении трансметатарзальной ампутации нет необходимости в ангиосомной реваскуляризации (восстановлении кровотока по артерии, кровоснабжающей соответствующий ангиосом – блок тканей, включающий кожу и подлежащие глубокие ткани вплоть до кости, получающий питание от одного крупного сосуда) [31].
Комплексный подход в лечении ишемических язв у больных СД
Общепринято мнение, что реваскуляризация в сочетании с разгрузкой конечности при неглубоких и неинфицированных ишемических поражениях (IC-IIC), представляющих 5–18% от общего числа язв, является основным методом лечения пациентов с СД. Согласно рекомендациям Международной рабочей группы по диабетической стопе 2011 г. [15], более глубокие и инфицированные трофические язвы с вовлечением костно-связочного аппарата, наряду с реваскуляризацией конечности, нуждаются в дополнительном агрессивном хирургическом лечении с удалением некротических, нежизнеспособных тканей, дренированием раны. Хирургическая обработка, резекция костной ткани в случае развития остеомиелита и ремоделирование деформированной стопы лежат в основе ведения язвенно-некротических поражений, способствуют сокращению сроков заживления и предотвращению рецидивов язв у больных СД. Своевременное выполнение малой ампутации у пациентов с ограниченной гангреной стопы препятствует прогрессированию гнойно-некротического поражения, присоединению анаэробных микроорганизмов, развитию влажной гангрены стопы, и, в конечном счете, является необходимым условием сохранения опорной функции стопы. У некоторых пациентов с СД, КИНК и некротическими ранами на стопе, в связи с высоким риском прогрессирования поражения, проведение реваскуляризации должно выполняться как можно раньше, оптимально в первые сутки после поступления в стационар согласно принципу «время = ткань» («time is tissue»). Последовательность и сроки проведения хирургического лечения и реваскуляризации во многом зависят от типа раны (влажная или сухая гангрена, флегмона), общего состояния пациента, сопутствующих сердечно-сосудистых рисков и осложнений заболевания, и решаются на междисциплинарном уровне. Кроме того, помощь в отказе от курения, назначение адекватной антибиотикотерапии, статинов и антитромботиков, коррекция артериального давления, а также индивидуальная разгрузка конечности (постельный режим, кресло-коляска, разгрузочная ортопедическая обувь) являются важными компонентами общей стратегии лечения нейроишемической формы синдрома диабетической стопы (СДС).
Особенности эндоваскулярного лечения больных СД и КИНК
Известно, что при схожих морфологических изменениях дистального русла у лиц без нарушения углеводного обмена и у больных СД клинические проявления ишемии нижних конечностей обычно более выраженные у пациентов с нарушением углеводного обмена. Данный феномен у больных СД и КИНК может объясняться развитием неудовлетворительного коллатерального кровотока на стопе вследствие подавленного артериогенеза и процесса новообразования коллатеральных сосудов в ответ на ишемию [32]. Эти же патогенетические механизмы дефицита коллатерального кровообращения, предположительно, лежат в основе менее долгосрочного клинического успеха реваскуляризации у больных СД в сравнении с лицами без СД [33, 34]. Также было отмечено, что изолированная окклюзия хотя бы одной артерии голени у пациентов с СД в условиях недостаточного коллатерального кровотока может приводить к локальной ишемии соответствующего ангиосома и развитию трофических изменений мягких тканей стопы [23]. Разрешение ишемии конечности у таких больных, как правило, возможно, только при условии восстановления прямого артериального кровотока к стопе по ПББА или ЗББА, поскольку МБА анатомически расположена проксимальнее голеностопного сустава, а ее коллатеральные ветви на стопе развиты незначительно. Поэтому в случае язвенного дефекта пяточной области стопы показана реканализация прежде всего ЗББА [35], в то время как акральные некрозы пальцев требуют восстановления кровотока по ПББА. Безусловно, клинические исходы эндоваскулярной реваскуляризации у пациентов с СД и КИНК во многом зависят от ее своевременности. Проведение повторных интервенционных вмешательств, в связи с низкой первичной проходимостью и рецидивом КИНК, является необходимым условием сохранения конечности у больных СД [10]. Кроме того, рекомендуется частое динамическое наблюдение пациентов после эндоваскулярного лечения, особенно в случае неблагоприятных исходов реваскуляризации и гемодинамически значимых осложнений целевых артерий, выявленных в раннем периоде наблюдения [36]. Стратегия эндоваскулярного лечения КИНК у пациентов с СД и у лиц без нарушения углеводного обмена представлена в таблице 2 [7].
Оценка исходов эндоваскулярной реваскуляризации
Основная задача реваскуляризации конечности заключается в восстановлении прямого артериального кровотока к стопе и обеспечении достаточной перфузии для заживления трофических язв. Клиническая оценка язвенного дефекта у пациента с СД после эндоваскулярного вмешательства, включающая размеры и характер раны, играет важную роль в диагностике разрешения КИНК. Сокращение размеров раны в течение недели после реваскуляризации является предиктором ее заживления [37]. С целью объективной оценки эффективности эндоваскулярного вмешательства необходимо измерение парциального давления кислорода (tcpO2) на стопе в области, прилежащей к ране. Полученные результаты транскутанной оксиметрии позволяют прогнозировать вероятность заживления раневого дефекта или определить уровень ампутации конечности [38]. Обычно после успешного восстановления кровотока у большинства пациентов отмечается закономерное повышение значений tcpO2, позволяющее предотвратить высокую ампутацию конечности [39]. В дальнейшем при динамическом наблюдении максимальный рост чрескожного напряжения кислорода наблюдается в течение 4 недель [18, 40]. Повышение уровня tcpO2 более 30 мм рт.ст. через 1 месяц после вмешательства ассоциировано со снижением размеров язвы на 50%. Кроме того, уменьшение язвенно-некротического поражения на одну стадию, согласно классификации Техасского Университета, может интерпретироваться как успех интервенционного вмешательства. Определение ЛПИ для оценки разрешения ишемии конечности у пациентов с СД может быть полезным в тех редких случаях, когда измерение систолического давления на артериях голени было возможным до реваскуляризации. Так, прирост ЛПИ не менее 0,15 от исходного значения указывает на клинически значимое улучшение кровотока [41].
В настоящее время отсутствуют проспективные рандомизированные клинические исследования, оценивающие эффективность рутинного проведения УЗДС после эндоваскулярного лечения [4, 42]. Тем не менее, установлено, что выполнение УЗДС показано всем пациентам на следующий день после проведения ангиопластики для оценки проходимости пролеченных артериальных сегментов и подтверждения технического успеха вмешательства [43].
Выявление осложнений артериальных сегментов, определение их гемодинамической значимости определяют дальнейшую тактику ведения пациента. Клинически значимые осложнения артериальных сегментов (острый тромбоз, протяженная диссекция интимы, дислокация или неполное раскрытие стента, остаточные стенозы >50% и др.), ассоциированные с сохранением симптомов КИНК или представляющие угрозу их рецидива в ранние сроки наблюдения, могут нуждаться в незамедлительном проведении повторного эндоваскулярного вмешательства или реконструктивной операции. Кроме того, диагностика неблагоприятных исходов ангиопластики, включая остаточные стенозы, позволяет сформировать группу риска пациентов, нуждающихся в более частом динамическом ультразвуковом обследовании по сравнению с пациентами, имеющими оптимальные результаты реваскуляризации [14]. Согласно наиболее крупным проспективным исследованиям, распространенность клинически значимых осложнений эндоваскулярного лечения артерий голеней у пациентов с КИНК, требующих хирургического вмешательства, составляет 3,4%. Эпизоды рецидивов КИНК после успешной эндоваскулярной реваскуляризации встречаются существенно реже при изолированных поражениях артерий голеней (3%) [44], чем при многоуровневых поражениях (11,3%) [45].
Несмотря на совершенствование эндоваскулярных технологий, реканализация артерий голеней у больных СД с тяжелыми морфологическими изменениями периферического русла до сих пор представляет сложную техническую задачу для ангиохирургов, а отдаленные результаты восстановления артериальной проходимости существенно хуже в сравнении с пациентами без нарушения углеводного обмена [5].
В некоторых случаях восстановление кровотока до стопы не приводит к ожидаемому клиническому улучшению и эффективному заживлению язв у пациентов с СД. Прямая реваскуляризация с восстановлением кровотока в пораженном ангиосоме считается более эффективной, чем непрямая ангиопластика. Однако в реальной клинической практике, особенно у больных СД с протяженными кальцинированными поражениями дистального русла, данная задача не всегда технически выполнима. Непрямая реваскуляризация через коллатерали на стопе в ряде случаев может сопровождаться клиническим успехом и заживлением раневого дефекта. Восстановление кровотока по берцовой артерии вне зоны трофического поражения, то есть неангиосомная ангиопластика, как правило, характеризуется отсутствием заживления или хронизацией раневого процесса. В результате неполной реваскуляризации возможно даже ухудшение клинической картины. У большинства пациентов субоптимальные исходы вмешательства способствуют поддержанию состояния хронической ишемии конечности. С одной стороны, в результате относительного улучшения локальной перфузии, умеренная ишемия конечности не приводит к ухудшению течения язвенно-некротического поражения. С другой стороны, приток артериальной крови может быть недостаточным для эффективного регенеративного процесса и заживления раны. Недостаточное восстановление кровотока, необходимого для полного разрешения ишемии конечности у больных СД, часто недооценивается. Сопутствующая диабетическая полинейропатия, маскируя основные симптомы заболевания, является основной причиной скрытого течения ишемии у таких пациентов. Поэтому отсутствие или уменьшение боли и других клинических проявлений ишемии конечности не могут являться убедительными признаками адекватной реваскуляризации у больных с нарушением углеводного обмена. Для оценки эффективности ангиопластики артерий нижних конечностей и решения вопроса о необходимости повторного вмешательства требуется комплексный подход с использованием объективных методов обследования [45].
Важное значение имеет измерение чрескожного напряжения кислорода не только в стандартных точках, но и в непосредственной близости к язвенному дефекту, поскольку неангиосомная реваскуляризация в ряде случаев не сопровождается адекватным повышением показателей tcpO2 в области трофических изменений мягких тканей (рис. 5, а, б).
Основные показатели оценки эффективности реваскуляризации конечности и дальнейшей тактики ведения больных СД представлены в таблице 3 [7].
Для получения наиболее оптимальных результатов вмешательства диагностика исходов ЧТБА рекомендуется обычно через 15 дней после реваскуляризации, в течение которых проводится местное лечение язвенного дефекта, хирургическая обработка раны и антибактериальная терапия в случае сопутствующей инфекции.
Конечная клиническая цель реваскуляризации у больных с КИНК
Основной целью реваскуляризации конечности, безусловно, является разрешение основных клинических симптомов ишемии, стимуляция процессов заживления раны и предупреждение высокой ампутации. Сохранение конечности по определению является собирательным понятием, включающим стойкое восстановление опорной функции стопы, самостоятельное передвижение пациента без протеза, а также эпителизацию язвенного дефекта или полное заживление послеоперационной раны в случае хирургической обработки и малой ампутации. Тем не менее, в реальной клинической практике достижение заживления язвы не всегда выполнимо в течение ожидаемого периода, и может быть отсроченным. Например, в случае субоптимальных исходов ангиопластики возможно хроническое течение язвы. А реабилитационный период по восстановлению опорной функции стопы может быть ограничен у пациентов с тяжелыми сопутствующими осложнениями СД (ожирение, тяжелая сердечная недостаточность и др.). Поэтому первичной задачей реваскуляризации является, прежде всего, ослабление ишемической боли, нарушающей качество жизни пациента, сокращение размеров язвенного дефекта или регресс акроцианоза. Последующее заживление язвы и восстановление подвижности пациента должно быть адаптированным в зависимости от соматического состояния больного и локального статуса. Таким образом, технический успех эндоваскулярного вмешательства является важным звеном общей стратегии лечения больных СД и КИНК. Конечной клинической точкой реваскуляризации является достижение оптимального качества жизни больного СД и КИНК.
Роль реваскуляризации конечности в профилактике сердечно-сосудистых событий и смертности у больных с КИНК
КИНК является маркером сердечно-сосудистых заболеваний и острых сердечно-сосудистых событий. Нейроишемическая форма СДС ассоциирована с чрезвычайно высоким уровнем летальности пациентов. Аналогичный уровень смертности встречается лишь у больных раком легких [46].
СД ассоциирован с 10-кратным увеличением риска высокой ампутации. 47% больных умирают через 2 года после ампутации, остальные 57% нуждаются в протезировании конечности. В проспективном когортном сравнительном исследовании Faglia и соавт. высокий уровень смертности был отмечен у пациентов с СД и КИНК, получавших консервативную терапию. В то время как у больных СД с окклюзирующими поражениями артерий голеней после реваскуляризации конечности риск смертности возрастал всего лишь в 1,7 раза [47].
Частое динамическое ультразвуковое наблюдение, включающее оценку состояния коронарных, брахиоцефальных и артерий нижних конечностей, является важной мерой профилактики неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у пациентов с КИНК после интервенционного вмешательства.
Активное комплексное ведение пациентов, включающее клиническую оценку общего состояния и конечности, инструментальное обследование с применением УЗДС, транскутанной оксиметрии играет важную роль в своевременном выявлении пациентов с рецидивом КИНК, нуждающихся в повторном эндоваскулярном лечении. Кроме того, контроль и коррекция модифицируемых факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний является составной частью лечебной стратегии, направленной на предупреждение сердечно-сосудистых и цереброваскулярных событий как на основную причину смерти таких больных [10].
Анализ артериальной проходимости и сохранения конечности после реваскуляризации
В настоящее время имеются убедительные доказательства снижения уровня ампутаций благодаря реваскуляризации у пациентов с КИНК. Значительное число исследований указывает на широкое распространение и успешное применение эндоваскулярных технологий, особенно ангиопластики и стентирования, у пациентов с тяжелыми окклюзирующими поражениями дистального русла. В некоторых случаях помимо традиционной эндоваскулярной техники на уровне берцово-стопного сегмента дополнительно используется лазерная ангиопластика и атерэктомия. Известно, что изолированные поражения артерий голеней составляют лишь 30%. Оценка проходимости артерий голеней после ЧТБА затруднительна, поскольку в большинстве исследований проводится анализ эффективности реваскуляризации у больных с многоуровневыми поражениями, составляющими большинство всех случаев окклюзирующих поражений артерий нижних конечностей [10]. Так, в таблице 4 представлены результаты 10 проспективных исследований, посвященных эндоваскулярному лечению артерий нижних конечностей. И только в одном из них оцениваются отдаленные исходы у пациентов с СД и изолированным нарушением кровотока дистальнее подколенной ямки [44].
Большинство авторов демонстрируют технический успех эндоваскулярного вмешательства около 90%, очень низкий уровень смертности больных и оптимальный уровень сохранения конечности – 72–98% в течение 3–5 лет наблюдения. Обращает внимание низкая первичная проходимость, в среднем, 55% в течение 6–12 месяцев после реваскуляризации конечности, а у пациентов с СД составляющая 42% через 1 год.
Развитие реокклюзий целевых сосудов наиболее характерно для пациентов с СД и терминальной стадией ХБП в течение первого года наблюдения [13].
Сниженная эффективность ЧТБА у больных с клинически значимым снижением скорости клубочковой фильтрации во многом обусловлена выраженными морфологическими изменениями артерий голеней, ассоциированными с техническими трудностями вмешательства и значимыми остаточными стенозами. Кроме того, процедура гемодиализа сопровождается транзиторной гипотензией [56], представляющей высокий риск острых тромбозов и потери артериальной проходимости [14].
Ранее опубликованный мета-анализ Romiti M., по результатам 30 гетерогенных исследований, оценивающих исходы эндоваскулярного лечения артерий голеней и шунтирования дистальных отделов нижних конечностей, также указывает на существенное различие по отдаленной артериальной проходимости этих двух методов реваскуляризации (табл. 5).
Уровень сохранения конечности, согласно представленным данным, составил 82,4±3,4 и 82,3±3,0 соответственно, для эндоваскулярной и хирургической реваскуляризации спустя 3 года. При этом 3-летняя первичная проходимость после эндоваскулярного вмешательства на уровне артерий голеней была существенно ниже (48,6±8,0) в сравнении с артериальной проходимостью после хирургической реконструкции подколенно-берцового сегмента (72,3±2,7).
Распространенность ампутаций у пациентов с потерей артериальной проходимости
Несоответствие между уровнем артериальной проходимости и сохранением конечности после эндоваскулярного лечения, составляющее 35–40%, может частично объясняться вариабельностью интерпретации исходов реваскуляризации. Так, заключения УЗДС, ЛПИ и рентгенконтрастной ангиографии могут представлять лишь косвенные данные о наличии ишемии конечности. Напротив, результаты измерения чрескожного напряжения кислорода с высокой точностью выявляют наличие и степень ишемии, а также определяют показания к реваскуляризации конечности. Значения tсрО2 менее 34 мм рт.ст. отражают состояние КИНК у пациента и являются показанием к интервенционному вмешательству. Показатели tсрО2 ≥34<40 мм рт.ст. менее критичны, однако не исключают риск ампутации без восстановления кровотока [38].
Отдаленные исходы проходимости подколенно-берцовых шунтов, согласно мета-анализу Romiti M. и данным других авторов (57), в большей степени коррелируют с частотой ампутаций в сравнении с результатами ангиопластики. Результаты эндоваскулярной реваскуляризации конечности у пациентов с окклюзирующими поражениями артерий голеней характеризуются оптимальным уровнем сохранения конечности, несмотря на достаточно большую потерю артериальной проходимости, включая пациентов с СД [10].
Дополнительными факторами существенного расхождения исходов реваскуляризации по отдаленной первичной проходимости и уровню сохранения конечности могут быть некоторые патогенетические механизмы, лежащие в основе ишемии. Так, например, хорошо известно, что у пациентов с КИНК заживление раны возможно, несмотря на ограничение притока артериальной крови и кислорода к мягким тканям. Данный феномен объясняется действием компенсаторных механизмов, улучшающих локальную микроциркуляцию и перфузию ишемизированных тканей. Большое число исследований свидетельствует о возможной защитной роли коллатерального кровотока у больных с ишемией, развитие которого связано с активацией артериогенеза. Артериогенез – процесс развития сосудистой системы, заключающийся в трансформации изначально существующей коллатеральной сети артериол, с минимальным кровотоком по ним, в коллатеральные артерии [58]. Основная движущая сила артериогенеза при раскрытии коллатералей – это возникающая при выраженном стенозе или окклюзии разница давления между постстенотическим/постокклюзионным сегментом артерии и давлением в остальном артериальном русле. Под действием напряжения сдвига происходит рост оксида азота-синтазы (NO-синтазы), что увеличивает концентрацию NO и фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) и, соответственно, ведет к дилатации и повышению проницаемости сосудистой стенки [59, 60].
В ходе ремоделирования и последующего восстановления структуры и целостности внутренней эластической мембраны и межклеточного вещества, стихания процессов воспаления и сокращения числа функционирующих коллатеральных артерий с наименьшим напряжением сдвига происходит становление коллатерального кровотока [61].
Известно, что нарушение углеводного обмена является одним из механизмов, отрицательно влияющих как на стадию формирования предсуществующей коллатеральной сети, так и на стадию становления эффективного коллатерального кровотока [62, 32]. Тем не менее, усиление напряжения сдвига после эндоваскулярного восстановления кровотока у больных СД, способствующее активации артериогенеза и формированию эффективного коллатерального кровотока, приводит к прогрессивному росту показателей чрескожного насыщения кислорода в течение 4 недель в области язвенного дефекта [40].
Кроме того, предположительно, оптимальный коллатеральный кровоток упреждает рецидив КИНК в отдаленные сроки наблюдения после эндоваскулярной реваскуляризации, несмотря на развитие реокклюзии целевого сосуда и потерю первичной проходимости у значительного числа пациентов с СД [10].
Заключение
Морфологические изменения артерий нижних конечностей ассоциированы с особенностями клинического течения КИНК у больных СД. Раннее начало и прогрессирование атеросклеротического процесса в сочетании с медиакальцинозом артерий среднего и мелкого калибра, сопутствующей диабетической полинейропатией и ХБП значительно осложняют своевременную точную диагностику КИНК, выбор тактики реваскуляризации и исход интервенционного вмешательства.
Эндоваскулярное лечение представляет приоритетный метод восстановления кровотока у пациентов с СД и КИНК в сравнении с шунтирующими операциями, несмотря на сниженную первичную проходимость и сравнимый уровень сохранения конечности в отдаленные сроки наблюдения [5, 24]. Малая инвазивность ЧТБА в сравнении с открытыми хирургическими операциями на артериях нижних конечностей определяет средний операционный риск вмешательства (1–5%) [25], имеющий исключительное значение для пациентов с СД и тяжелыми макрососудистыми осложнениями заболевания [10, 24]. Гнойно-некротические поражения стоп у больных СД могут представлять угрозу восходящей инфекции, риск острого тромбоза шунта и высокой ампутации [24]. Кроме того, выраженный медиакальциноз артерий дистального русла у пациентов с нарушением углеводного обмена обуславливает технические трудности формирования дистального анастомоза берцово-стопного шунта [3, 53]. Возможность многократного проведения реваскуляризации конечности, в том числе у лиц пожилого возраста, является дополнительным аргументом преимущества эндоваскулярной техники восстановления кровотока у больных СД. Тем не менее, риск технической неудачи и осложнений рентгенэндоваскулярных операций повышен у этой категории больных, особенно у пациентов с хронической почечной недостаточностью [44, 45], относительно лиц с атеросклерозом в общей популяции. Мультидисциплинарный подход в диагностике и лечении ишемических язв играет важную роль в сохранении конечности и выживаемости больных СД. Определение последовательности, сроков проведения хирургического лечения СДС и реваскуляризации конечности, оценка сопутствующих сердечно-сосудистых рисков и осложнений заболевания, назначение комплексной консервативной терапии, индивидуальная разгрузка конечности, являются важными компонентами общей стратегии лечения язвенных поражений у больных СД и КИНК.
Активное динамическое наблюдение пациентов, включающее клиническую оценку общего состояния и конечности, инструментальное обследование с применением УЗДС, транскутанной оксиметрии необходимо для своевременного выявления пациентов с рецидивом КИНК, нуждающихся в повторном эндоваскулярном лечении.
Мультифокальные многоуровневые атеросклеротические изменения с преимущественным вовлечением дистального русла, характерные для пациентов с СД и КИНК, обуславливают необходимость разработки новой классификации артериальных поражений с учетом комплексной оценки состояния кровотока, а не отдельных артериальных сегментов. Количественная оценка общей тяжести сосудистых поражений нижних конечностей, включая артерии голени и стопы, имеет важное практическое значение для определения показаний и оценки прогноза интервенционного вмешательства [7].
Информация о финансировании и конфликте интересов
Работа проведена при поддержке ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России.
Авторы декларируют отсутствие двойственности (конфликта) интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Синдром диабетической стопы
Рис. 1. Гистологический препарат – срез артерии голени с очагами кальциноза в средней оболочке артерии (медии).
Рис. 2. Данные дуплексного сканирования, В-режим: эхографические признаки кальциноза артерии голени у пациента с СД и терминальной стадией ХБП.
Рис. 3. Рентгенограмма стопы. Обызвествление стенок артерий у пациента с СД и ХБП.

Рис. 4. Примерная частота встречаемости язв стоп различной этиологии.
Артериальные
Диабетические (нейропатические и нейроишемические)
Другие
Мультифакторные
Венозные
Таблица 1
Классификация синдрома диабетической стопы Техасского университета [29, 30]
|
Стадия |
||||
Степень |
|
0 |
I |
II |
III |
A |
Пред- или постъязвенные изменения кожи после ее эпителизации |
Поверхностная язва, не затрагивающая сухожилие, капсулу сустава или кость |
Язва, дном которой является сухожилие или капсула сустава |
Язва, дном которой является кость или сустав |
|
B |
+ наличие инфекции |
+ наличие инфекции |
+ наличие инфекции |
+ наличие инфекции |
|
C |
+ наличие ишемии |
+ наличие ишемии |
+ наличие ишемии |
+ наличие ишемии |
|
D |
+ наличие инфекции и ишемии |
+ наличие инфекции и ишемии |
+ наличие инфекции и ишемии |
+ наличие инфекции и ишемии |
Таблица 2
Особенности стратегии эндоваскулярного лечения у пациентов с СД и у лиц без СД
|
Пациенты с СД |
Пациенты без СД |
Необходимость стентирования подвздошных артерий |
Редко |
Часто |
Необходимость в катетерном тромболизисе |
Редко |
Часто |
Эффективность ангиопластики только проксимальных сегментов артерий нижних конечностей |
Нет или низкая |
Высокая |
Ангиопластика глубокой артерии бедра |
Не имеет важного значения |
Часто имеет важное значение |
Реваскуляризация артерий голеней |
Всегда необходима |
Редко необходима |
Риск высокой ампутации |
Очень высокий |
Относительно низкий |
Язвенно-некротические поражения и инфекция мягких тканей стопы |
Часто |
Относительно редко |
Рис. 5. а) ангиограмма левой нижней конечности после ЧТБА. Окклюзия ЗББА;
б) показатели чрескожного напряжения кислорода на тыле стопы и в пяточной области у пациента после эндоваскулярного восстановления кровотока по ПББА, ЗББА окклюзирована.
19 мм рт.ст.
40 мм рт.ст.
Таблица 3
Оценка исходов и тактика ведения больных СД после эндоваскулярной реваскуляризации конечности
Результат эндоваскулярного вмешательства |
ΔtcpO2 (мм рт.ст.) |
Размеры язвы |
ΔТ** |
Цианоз/некроз* |
Боль* |
Успех ЧТБА |
>30 |
Уменьшение |
>3°С |
Отсутствие |
Отсутствие |
Показана повторная ЧТБА |
30.-10 |
Прежние |
3-1°С |
Присутствие |
Присутствие |
Рекомендуется ампутация |
<10 |
Увеличение |
<1°С |
Увеличение |
Усиление |
*если диагностированы до проведения ЧТБА
ΔТ** – разница температур (°С) кожных покровов в области, окружающей язвенный дефект, до и после эндоваскулярного вмешательства.
Таблица 4
Результаты эндоваскулярного лечения пациентов с КИНК при многоуровневых поражениях бедренно-подколенного и берцово-стопного сегментов
Автор |
Пациенты/поражения |
Технический успех (%) |
Смертность (%) |
Сохранение конечности (%) |
Первичная проходимость (%) |
Faglia et al. [45] |
993 (1.191) |
83 |
0,1 |
88 (5 лет) |
- |
Dorros et al. [48] |
270 |
91 |
0,4 |
91 (5 лет) |
- |
Lofberg et al. [49] |
94 |
88 |
2,4 |
72 (3 года) |
- |
Soder et al. [50] |
72 |
74 |
- |
80 (18 мес.) |
48 (18 мес.) |
Brillu et al. [51] |
37 |
94,5 |
- |
87 (2 года) |
- |
Rand et al. [52] |
37/57 |
- |
2,0 |
98 (6 мес.) |
61–83 (6 мес.) |
Staffa et al. [53] |
18 |
- |
- |
- |
78 (6 мес.) |
Matsagas et al. [54] |
67 |
88 |
4,0 |
98 (3 года) |
52 (2 года) |
Balmer et al. [55] |
66 |
- |
- |
94 (12 мес.) |
44 (1 год) |
Ferraresi et al. [44] |
107 |
98 |
- |
93 (3 года) |
42 (1год) |
Таблица 5
Мета-анализ результатов чрескожной транслюминальной баллонной ангиопластики артерий голеней и подколенно-берцового шунтирования1 [5]
Результаты |
1 месяц |
6 месяцев |
1 год |
2 года |
3 года |
Первичная проходимость |
|||||
ЧТБА |
77,4±4,1 |
65,0±7,0 |
58,1±4,6 |
51,3±6,6 |
48,6±8,0 |
Шунтирование |
93,3±1,1 |
85,8±2,1 |
81,5±2,0 |
76,8±2,3 |
72,3±2,7 |
р |
<0,5 |
<0,5 |
<0,5 |
<0,5 |
<0,5 |
Вторичная проходимость |
|||||
ЧТБА |
83,3±1,4 |
73,8±7,1 |
68,2±5,9 |
63,5±8,1 |
62,9±11,0 |
Шунтирование |
94,9±1,0 |
89,3±1,6 |
85,9±1,9 |
81,6±2,3 |
76,7±2,9 |
р |
<0,5 |
<0,5 |
<0,5 |
||
Сохранение конечности |
|||||
ЧТБА |
93,4±2,3 |
88,2±4,4 |
86,0±2,7 |
83,8±3,3 |
82,4±3,4 |
Шунтирование |
95,1±1,2 |
90,9±1,9 |
88,5±2,2 |
85,2±2,5 |
82,3±3,0 |
Выживаемость |
|||||
ЧТБА |
98,3±0,7 |
92,3±5,5 |
87,0±2,1 |
74,3±3,7 |
68,4±5,5 |
Шунтирование |
- |
- |
- |
- |
- |
1Показатели представляют среднее значение и стандартную ошибку.
- оценка не доступна; ЧТБА – чрескожная транслюминальная баллонная ангиопластика.
Список литературы
1. Lepantalo M, Matzke S. Outcome of unreconstructed chronic critical leg ischemia. Eur J Vasc Endovasc Surg. 1996;11(2):153-157. doi: 10.1016/S1078-5884(96)80044-X
2. Baumann F, Engelberger RP, Willenberg T, et al. Infrapopliteal lesion morphology in patients with critical limb ischemia: implications for the development of anti-restenosis technologies. J Endovasc Ther. 2013;20(2):149-156. doi: 10.1583/1545-1550-20.2.149
3. Beard JD. Which is the best revascularization for critical limb ischemia: endovascular or open surgery? J Vasc Surg. 2008;48(6 Suppl):11S-6S. doi: 10.1016/j.jvs.2008.08.036
4. Norgren L, Hiatt WR, Dormandy JA, et al. Inter-Society Consensus for the Management of Peripheral Arterial Disease (TASC II). Eur J Vasc Endovasc Surg. 2007;33 Suppl 1:S1-75. 10.1016/j.ejvs.2006.09.024
5. Romiti M, Albers M, Brochado-Neto FC, et al. Meta-analysis of infrapopliteal angioplasty for chronic critical limb ischemia. J Vasc Surg. 2008;47(5):975-981. doi: 10.1016/j.jvs.2008.01.005
6. Бондаренко О.Н., Галстян Г.Р., Аюбова Н.Л., и др. Исходы эндоваскулярных вмешательств у больных сахарным диабетом и критической ишемией нижних конечностей. Сборник тезисов. VI Всероссийский диабетолгический конгресс. – М.: 2013. [Bondarenko ON, Galstyan GR, Ayubova NL, et al. Outcomes of endovascular interventions in patients with diabetes and critical limb ischemia. VI Vserossiyskiy diabetolgicheskiy congress. Abstract book. Moscow: 2013; P. 170. (In Russ,)]
7. Graziani L, Piaggesi A. Indications and clinical outcomes for below knee endovascular therapy: review article. Catheter Cardiovasc Interv. 2010;75(3):433-443. doi: 10.1002/ccd.22287
8. Management of peripheral arterial disease (PAD). TransAtlantic Inter-Society Consensus (TASC). Eur J Vasc Endovasc Surg. 2000;19 Suppl A:SI-XXVIII, S1-250.
9. Doherty TM, Fitzpatrick LA, Inoue D, et al. Molecular, endocrine, and genetic mechanisms of arterial calcification. Endocr Rev. 2004;25(4):629-672. doi: 10.1210/er.2003-0015
10. Bondarenko O, Galstyan G, Ayubova N, et al. Clinical and ultrasonographic results of endovascular therapy in diabetic patients with critical limb ischemia. Proceedings of the 50th European Association for the Study of Diabetes (EASD) Annual Meeting, 15-19 September 2014, Vienna Austria. Oral presentation.
11. Дедов И.И., Анциферов М.Б., Галстян Г.Р., и др. Синдром диабетической стопы. – М.: «Универсум Паблишинг»; 1998. [Dedov II, Antsiferov MB, Galstyan GR,et al. Diabetic foot. Moscow: «Universum Publishing»;1998. (in Russ.)]
12. Shanahan CM1, Cary NR, Salisbury JR, et al. Medial localization of mineralization-regulating proteins in association with Mönckeberg’s sclerosis: evidence for smooth muscle cell-mediated vascular calcification. Circulation. 1999;100(21):2168-2176. doi: 10.1161/01.CIR.100.21.2168
13. Аюбова Н.Л., Бондаренко О.Н., Галстян Г.Р. и др. Особенности поражения артерий нижних конечностей и клинические исходы эндоваскулярных вмешательств у больных сахарным диабетом с критической ишемией нижних конечностей и хронической болезнью почек. // Сахарный диабет. – 2013. – Т. 16. – №4 – С.85-94. [Ayubova NL, Bondarenko ON, Galstyan GR et al. Features of arterial disease and clinical outcomes of endovascular interventions in diabetic patients with critical limbischemia and chronic kidney disease. Diabetes mellitus. 2013;16(4):85-94. (in Russ.)] doi: 10.14341/DM2013485-94
14. Бондаренко О.Н., Аюбова Н.Л., Галстян Г.Р. и др. Дооперационная визуализация периферических артерий с применением ультразвукового дуплексного сканирования у пациентов с сахарным диабетом и критической ишемией нижних конечностей. // Сахарный диабет. – 2013. – Т. 16. – №2 – С.52-61. [Bondarenko ON, Ayubova NL, Galstyan GR, et al. Preoperative imaging of peripheral arteries using ultrasound duplex scanning in patients with diabetes mellitus and critical limb ischemia. Diabetes mellitus. 2013;16(2):52-61. (in Russ.)] doi: 10.14341/2072-0351-2013-2
15. Schaper NC, Andros G, Apelqvist J, et al. Specific guidelines for the diagnosis and treatment of peripheral arterial disease in a patient with diabetes and ulceration of the foot 2011. Diabetes Metab Res Rev. 2012;28 Suppl 1:236-237. doi: 10.1002/dmrr.2252
16. Norgren L, Hiatt WR, Dormandy JA, et al. Inter-Society Consensus for the Management of Peripheral Arterial Disease (TASC II). J Vasc Surg. 2007;45 Suppl S:S5-67.
17. European Stroke Organisation, Tendera M, Aboyans V, et al. ESC Guidelines on the diagnosis and treatment of peripheral artery diseases: Document covering atherosclerotic disease of extracranial carotid and vertebral, mesenteric, renal, upper and lower extremity arteries: the Task Force on the Diagnosis and Treatment of Peripheral Artery Diseases of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2011;32(22):2851-2906. doi: 10.1093/eurheartj/ehr211
18. Бондаренко О.Н., Аюбова Н.Л., Галстян Г.Р., и др. Транскутанная оксиметрия в динамическом наблюдении за пациентами с сахарным диабетом и критической ишемией нижних конечностей. // Сахарный диабет. – 2013. – Т. 16. – №1 – С. 33-42. [Bondarenko ON, Ayubova NL, Galstyan GR, et al. Transcutaneous oximetry monitoring in patients with type 2 diabetes mellitus and critical limb ischemia. Diabetes mellitus. 2013;16(1):33-42. (in Russ.)] doi: 10.14341/2072-0351-3594
19. Национальные рекомендации по ведению пациентов с заболеваниями артерий нижних конечностей (Российский согласительный документ). – М.: 2013. Доступно по ссылке: http://www.chelsma.ru/files/misc/recommendations_lla.pdf [National guidelines for lower limb artery disease cure (Russian consensus). – Moscow: 2013. Available on URL: http://www.chelsma.ru/files/misc/recommendations_lla.pdf]
20. Schroder F, Diehm N, Kareem S, et al. A modified calculation of ankle–brachial pressure index is far more sensitive in the detection of peripheral arterial disease. J Vasc Surg 2006;44(3):531–536. doi: 10.1016/j.jvs.2006.05.016
21. LoGerfo FW, Coffman JD. Vascular and microvascular disease in the diabetic foot: Implications for foot care. NEJM 1984;311(25):1615–1619. doi: 10.1056/NEJM198412203112506
22. Ситкин И.И., Бондаренко О.Н., Пряхина К.Ю., и др. Современные возможности диагностики и лечения заболеваний периферических артерий у больных сахарным диабетом. // Болезни сердца и сосудов. – 2009. – Т. 4. – №2 – С.72-76. [Sitkin II, Bondarenko ON, Pryahina KY, et al. Modern possibilities of diagnosis and treatment of peripheral arterial disease in diabetic patients. Bolezni serdtsa i sosudov. 2009;4(2):72-76.]
23. Graziani L, Silvestro A, Bertone V, et al. Vascular involvement in diabetic subjects with ischemic foot ulcer: A new morphologic categorization of disease severity. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2007;33(4):453-460. doi:10.1016/j.ejvs.2006.11.022
24. Adam DJ, Beard JD, Cleveland T, et al. Bypass versus Angioplasty in Severe Ischemia of the Leg (BASIL): multicentre, randomised controlled trial. Lancet. 2005;366(9501):1925-1934. doi: 10.1016/S0140-6736(05)67704-5
25. Kristensen SD, Knuuti J, Saraste A, et al. 2014 ESC/ESA Guidelines on non-cardiac surgery: cardiovascular assessment and management: The Joint Task Force on non-cardiac surgery: cardiovascular assessment and management of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Society of Anaesthesiology (ESA). Eur Heart J. 2014;35(35):2383-2431. doi: 10.1093/eurheartj/ehu282
26. Faglia E, Favales F, Morabito A. New ulceration, new major amputation, and survival rates in diabetic subjects hospitalized for foot ulceration from 1990 to 1993. Diabetes Care. 2001;24(1):78–83. doi: 10.2337/diacare.24.1.78
27. Armstrong DG, Lavery LA, Harkless LB. Validation of a diabetic wound classification system. The contribution of depth, infection, and ischemia to risk of amputation. Diabetes Care. 1998;21(5): 855-859. 10.2337/diacare.21.5.855
28. Oyibo SO, Jude EB, Tarawneh I, et al. A comparison of two diabetic foot ulcer classification systems: the Wagner and the University of Texas wound classification systems. Diabetes Care. 2001;24(1):84-8. doi: 10.2337/diacare.24.1.84
29. Armstrong DG, Lavery LA, Harkless LB. Validation of a diabetic wound classification system. The contribution of depth, infection, and ischemia to risk of amputation. Diabetes Care. 1998;21(5):855-859. doi: 10.2337/diacare.21.5.855
30. Lavery LA, Armstrong DG, Harkless LB. Classification of diabetic foot wounds. J Foot Ankle Surg. 1996;35(6):528-531. doi: 10.1016/S1067-2516(96)80125-6
31. PanVascular Medicine. Editor Lancer P. 2nd ed. New York: Sprinder; 2015.
32. van Golde JM, Ruiter MS, Schaper NC, et al. Impaired collateral recruitment and outward remodeling in experimental diabetes. Diabetes. 2008;57(10):2818-2823. doi: 10.2337/db08-0229
33. Dick F, Diehm N, Galimanis A, et al. Surgical or endovascular revascularization in patients with critical limb ischemia: Influence of diabetes mellitus on clinical outcome. J Vasc Surg. 2006;45(4):751-761. doi: 10.1016/j.jvs.2006.12.022
34. Goshima KR, Mills JL, Hughes JD. A new look at outcomes after infrainguinal bypass surgery: Traditional reporting standards systematically underestimate the expenditure of effort required to attain limb salvage. J Vasc Surg. 2004;39(2):330-335. doi: 10.1016/j.jvs.2003.10.020
35. Faglia E, Clereci G, Caminity M, et al. Heel ulcer and blood flow: the importance of the angiosome concept. Int J Low Extrem Wounds. 2013;12(3):226-230. doi: 10.1177/1534734613502043
36. Бондаренко О.Н., Галстян Г.Р., Аюбова Н.Л., и др. Роль ультразвукового дуплексного сканирования в оценке исходов эндоваскулярных вмешательств у больных сахарным диабетом и критической ишемией нижних конечностей в ранние сроки наблюдения. // Диагностическая и интервенционная радиология. – 2014. – Т. 8. – №3 – С. 15-28. [Bondarenko ON, Galstyan GR, Ayubova NL, et al. The role of duplex ultrasound in the evaluation of outcomes of endovascular interventions in diabetic patients and critical limb ischemia in the early period of observation. Diagnosticheskaia interventsionnaia radiologiia. 2014;8(3):15-28.]
37. Sheehan P, Jones P, Caselli A, et al. Percent change in wound area of diabetic foot ulcers over a 4-week period is a robust predictor of complete healing in a 12-week prospective trial. Diabetes Care. 2003;26(6):1879-1882. doi: 10.2337/diacare.26.6.1879
38. Faglia E, Clereci G, Caminiti M, et al. Predictive values of transcutaneous oxygen tension for above-the-ankle amputation in diabetic patients with critical limb ischemia. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2007;33(6):731-736. doi: 10.1016/j.ejvs.2006.12.027
39. Faglia E, Clereci G, Cleressi J, et al. When is a technically successful peripheral angioplasty effective in preventing above-the-ankle amputation in diabetic patients with critical limb ischemia? Diabet Med. 2007;24(8):823-829. doi:10.1016/j.ejvs.2006.12.027
40. Caselli A, Latini V, Lapenna A, et al. Transcutaneous oxygen tension monitoring after successful revascularization in diabetic patients with ischemic foot ulcers. Diabet Med. 2005;22(4):460-465. doi: 10.1111/j.1464-5491.2005.01446.x
41. Bandyk D. Role of Vascular Lab Testing After Peripheral Endovascular Intervention. Available from: http://www.veithsymposium.com/viewsession.php?site=avid&sid=37
42. Hirsch AT, Haskal ZJ, Hertzer NR, et al. ACC/AHA 2005 Practice Guidelines for the management of patients with peripheral arterial disease (lower extremity, renal, mesenteric, and abdominal aortic): a collaborative report from the American Association for Vascular Surgery/Society for Vascular Surgery, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society for Vascular Medicine and Biology, Society of Interventional Radiology, and the ACC/AHA Task Force on Practice Guidelines (Writing Committee to Develop Guidelines for the Management of Patients With Peripheral Arterial Disease): endorsed by the American Association of Cardiovascular and Pulmonary Rehabilitation; National Heart, Lung, and Blood Institute; Society for Vascular Nursing; TransAtlantic Inter-Society Consensus; and Vascular Disease Foundation. Circulation. 2006;113(11):e463-654. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.174526
43. Dick F, Ricco JB, Davies AH, et al. Chapter VI: Follow-up after Revascularisation. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2011;42 Suppl 2:S75-90. doi: 10.1016/S1078-5884(11)60013-0
44. Ferraresi R, Centola M, Ferlini M, et al. Long-term outcomes after angioplasty of isolated, below-the-knee arteries in diabetic patients with critical limb ischemia. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2009;37(3):336-342. doi: 10.1016/j.ejvs.2008.12.001
45. Faglia E, Dalla Paola L, Clereci G, et al. Peripheral angioplasty as the first-choice revascularization procedure in diabetic patients with critical limb ischemia: Prospective study of 993 consecutive patients hospitalized and followed between 1999 and 2003. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2005;29(6):620-627. doi: 10.1016/j.ejvs.2005.02.035
46. Armstrong DG, Wrobel J, Robbins JM. Guest Editorial: are diabetes-related wounds and amputations worse than cancer? International Wound Journal. 2007;4(4):286-287. doi: 10.1111/j.1742-481X.2007.00392.x
47. Faglia E, Clerici G, Clerissi J, et al. Early and Five-year Amputation and Survival Rate of Diabetic Patients with Critical Limb Ischemia: Data of a Cohort Study of 564 Patients. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2006;32(5):484-490. doi: 10.1016/j.ejvs.2006.03.006
48. Dorros G, Jaff MR, Dorros AM, et al. Tibioperoneal (outflow lesion) angioplasty can be used as a primary treatment in 235 patients with critical limb ischemia: Five-year follow-up. Circulation. 2001;104(17):2057-2062. doi: 10.1161/hc4201.097943
49. Löfberg AM, Lörelius LE, Karacagil S, et al. The use of below-knee percutaneous transluminal angioplasty in arterial occlusive disease casing chronic critical limb ischemia. Cardiovasc Intervent Radiol. 1996;19(5):317-322. doi: 10.1007/BF02570182
50. Söder HK, Manninen HI, Jaakkola P, et al. Prospective trial of infrapopliteal artery balloon angioplasty for critical limb ischemia: Angiographic and clinical results. J Vasc Interv Radiol. 2000;11(8):1021-1031. doi:10.1016/S1051-0443(07)61332-3
51. Brillu C, Picquest J, Villapdierna F, et al. Percutaneous transluminal angioplasty for management of critical limb ischemia in arteries below the knee. Ann Vasc Surg. 2001;15(2):175-181. doi:10.1007/s100160010044
52. Rand T, Basile A, Cejna M, et al. PTA versus carbofilm-coated stents in infrapopliteal arteries: Pilot study. Cardiovasc Intervent Radiol. 2006;29(1):29-38. doi: 10.1007/s00270-005-0276-9
53. Staffa R, Leypold J, Vojtísek B. Pedal bypass versus PTA (percutaneous transluminal angioplasty) of the crural arteries. Rozhl Chir. 2003;82(10):516-521.
54. Matsagas MI, Rivera MA, Tran T, et al. Clinical outcome following infrainguinal percutaneous transluminal angioplasty for clinical limb ischemia. Cardiovasc Intervent Radiol. 2003;26(3):251-255. doi:10.1007/s00270-003-0007-z
55. Balmer H, Mahler F, Do D, et al. Balloon angioplasty in chronic critical limb ischemia: Factors affecting clinical and angiographic outcome. J Endovasc Ther. 2002;9(4):403-410. doi: 10.1177/152660280200900403
56. Бублик Е.В., Галстян Г.Р., Мельниченко Г.А. и др. Поражения нижних конечностей у больных сахарным диабетом с терминальной стадией хронической почечной недостаточности, получающих заместительную почечную терапию. // Сахарный диабет. – 2008. – Т. 11. – №2 – С. 32-39. [Buyblik EV, Galstyan GR, Melnichenko GA et al. Lower limb lesions in diabetic patients with end-stage chronic renal failure receiving renal replacement therapy. Diabetes mellitus. 2008;11(2):32-39.] doi: 10.14341/2072-0351-5756
57. Lauterbach SR, Torres GA, Andros G, et al. Infragenicular polytetrafluoroethylene bypass with distal eine cuffs for limb salvage. Arch Surg. 2005;140(5):487-493; discussion 493-494. doi: 10.1001/archsurg.140.5.487
58. Schaper W. Collateral circulation: past and present. Basic Res Cardiol. 2009;104(1):5-21. doi: 10.1007/s00395-008-0760-x
59. Cai WJ, Kocsis E, Luo X, et al. Expression of endothelial nitric oxide synthase in the vascular wall during arteriogenesis. Mol Cell Biochem. 2004;264(1-2):193-200. doi: 10.1023/B:MCBI.0000044388.27953.a0
60. Старостин И.В., Талицкий К.А., Булкина О.С., и др. Коллатеральный кровоток в миокарде: роль фактора роста эндотелия сосудов. // Кардиология. – 2012. – Т. 52. – №11 – С.49-55. [Starostin IV, Talitskiy KA, Bulkina OS, et al. Coronary collateral circulation: role of vascular endothelial growth factor. Cardiology. 2012;52(11):49-55.]
61. Obi S, Yamamoto K, Shimizu N, et al. Fluid shear stress induces arterial differentiation of endothelial progenitor cells. J Appl Physiol (1985). 2009;106(1):203-211. doi: 10.1152/japplphysiol.00197.2008
62. Старостин И.В., Талицкий К.А., Булкина О.С., и др. Нарушения углеводного обмена и коллатеральный кровоток в миокарде. // Сахарный диабет. – 2013. – Т. 16. – №1. – С.19-26. [Starostin IV, Talitskiy KA, Bulkina OS, et al. Glycemic disorders and coronary collateral circulation. Diabetes mellitus. 2013;16(1):19-26.] doi: 10.14341/2072-0351-3592
Бондаренко Ольга Николаевна к.м.н., в.н.с.к отделения диабетической стопы, ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва, Российская Федерация
E-mail: olgafoot@mail.ru
Галстян Гагик Радикович д.м.н., проф., зав. отделением диабетической стопы, ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва, Российская Федерация
Дедов Иван Иванович академик РАН, директор ФГБУ Эндокринологический научный центр, Москва, Российская Федерация
Сахарный диабет. 2015;18(3):70-76
Клинико-морфологические параметры и маркеры репарации нейропатических язвенных дефектов при синдроме диабетической стопы
Комелягина Е.Ю.1, Коган Е.А.2, Анциферов М.Б.1
1ГБУЗ Эндокринологический диспансер ДЗМ, Москва
(главный врач – д.м.н., профессор М.Б. Анциферов)
2ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва
(ректор – член-корр. РАН П.В. Глыбочко)
Цель. Провести сравнительную оценку клинико-морфологических параметров и маркеров репарации нейропатических язвенных дефектов при синдроме диабетической стопы (СДСн) различной степени длительности.
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 26 пациентов с СДСн. При микроскопии образца оценивалось процентное соотношение некротической, грануляционной и фиброзной тканей, степень выраженности гиалиноза сосудов. Иммуногистохимический анализ выполнялся при помощи антител к Ki 67, к гладкомышечному актину и к цитокератину. В зависимости от длительности существования раны, биоптаты, взятые у пациентов, были разделены на 3 группы: группа 1 – ≤90 дней, группа 2 – 91–365 дней, группа 3 – >365 дней.
Результаты. Пациенты группы 3 были старше пациентов групп 1 и 2. По остальным клиническим параметрам (длительность сахарного диабета, HbA1c, степень тяжести диабетической полинейропатии (ДПН)) различий между группами не было. Процентное соотношение некроза было выше в группе 1, а фиброза – в группе 3. Количество грануляционной ткани не отличалось между группами. Не отмечено разницы в степени выраженности гиалиноза сосудов. Экспрессия Ki67 была выше в группах 1 и 2, что указывает на больший регенераторный потенциал этих ран. Получены более высокие показатели экспрессии гладкомышечного актина (SMA) и цитокератина (CK) в группах 1 и 2, но без значимых различий.
Заключение. Нейропатические язвенные дефекты различной длительности отличаются по своим морфологическим характеристикам и репарационному потенциалу. У пациентов с СДСн длительностью меньше года выявляется более выраженная регенераторная способность и меньшая степень фиброза. Для СДСн длительностью больше года характерна неполная репарация и склонность к фиброзу, что предполагает необходимость дифференцированного подхода к выбору методов лечения.
Ключевые слова: синдром диабетической стопы; нейропатические язвенные дефекты; длительность существования раны; маркеры репарации, Ki 67, SMA, CK
Clinical and morphological characteristics with markers of reparation in neuropathic diabetic foot ulcers
Komelyagina E.Y.1, Kogan E.A.2, Antsiferov M.B.1
AFFILIATION
1Moscow city endocrinology dispensary, Moscow, Russian Federation
2Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russian Federation
Aim. To compare the clinical and morphological characteristics of chronic diabetic foot ulcers and the markers of repair.
Materials and Methods. We included 26 patients with neuropathic diabetic foot syndrome who had signs of severe peripheral neuropathy. Biopsies were performed from the margin and central part of the lesion and were fixed in a 10% formalin solution before being placed on paraffin slides and stained with hematoxylin and eosin. We assessed the percentages of necrotic, granulation and fibrotic tissues and the severity of vascular hyalinosis. Immunohistochemistry was performed with initial antibodies to Ki-67 (a marker of proliferation), smooth muscle actin (a marker of myofibroblast synthesis) and cytokeratin (a marker of epithelisation). For analysis, the samples were divided into three groups by the length of time the ulcer had been present: group 1 (≤90 days; 9 samples), group 2 (91–365 days; 10 samples) and group 3 (>365 days; 9 samples).
Results. The patients of group 3 were older than those of groups 1 and 2 (53.7±2.7 vs 51.7±5.9 vs 59.9±5.6 years; p=0.04). There were no differences in the duration of diabetes, glycated haemoglobin or severity of neuropathy. The percentage of necrotic tissue was higher in group 1 (33.7%±21.7% vs 11.0%±3.9% vs 12.8%±6.1%; p=0.02) and the percentage of fibrotic tissue was highest in group 3 (21.1%±21.0% vs 35.5%±19.8% vs 54.4%±23.9%; p=0.001). However, the amount of granulation tissue was not different between the groups (45.2%±21.1% vs 53.5%±21.1% vs 32.8%±26.3%; p=0.4). There was also no difference in the severity of vascular hyalinosis between the groups (p=0.9). Expression of Ki-67 was higher in groups 1 and 2, implying a greater capacity to regenerate. The expression of smooth muscle actin and cytokeratin was higher in groups 1 and 2 but without statistical significance.
Conclusion. The morphological characteristics and regenerative capacities of neuropathic diabetic foot ulcers differ with the duration the ulcer has been present. Patients with ulcers for less than 1 year were characterised by higher cell proliferation but lower fibrosis. Neuropathic diabetic foot ulcers that are unable to heal over a year are characterised by incomplete regeneration and higher levels of fibrosis. Thus, different treatment approaches are needed depending on how long an ulcer has been present.
Key words: diabetic foot syndrome; neuropathic diabetic foot ulcers; duration of the wound; markers of reparation; Ki-67; smooth muscle actin; cytokeratin
DOI: 10.14341/DM2015370-76
C
индром диабетической стопы (СДС) является поздним осложнением сахарного диабета (СД). Язвенные дефекты при этом осложнении относятся к хроническим раневым дефектам. Основными факторами риска их возникновения являются нейропатии, включая дистальный сенсомоторный и автономный компоненты и/или нарушение магистрального кровотока нижних конечностей [1]. Ситуация осложняется присоединением инфекции, особенно в сочетании с нарушением кровотока в пораженной конечности [2]. Образовавшееся нарушение целостности кожных покровов – язвенный дефект – изначально находится в крайне неблагоприятных условиях. Многочисленными исследованиями подтвержден нарушенный ответ на внедрение инфекционного агента [3, 4] и дефицит большинства факторов роста [5], участвующих в процессах заживления. Усугубляет ситуацию несоблюдение режима разгрузки, которое приводит к таким морфологическим изменениям в ране, как повреждение цитоплазматического матрикса, разрушение мелких сосудов, воспаление и некроз [6]. Вследствие этого, патофизиологические механизмы репарации нарушаются, процесс принимает затяжное хроническое течение с замедлением сроков заживления. Так, по данным разных авторов, заживление в течение 3 месяцев наступает лишь у 24–34% пациентов [7, 8]. Немаловажным является позднее обращение пациента за специализированной помощью. По данным проспективного исследования EURODIALE, которое оценивало организацию помощи больным с СДС в различных странах Европы, в 27% случаев больные обращались за помощью спустя 3 месяца после возникновения раны [9]. По нашим данным, этот показатель составляет 17%. Это означает, что группа больных с СДС имеет дополнительную градацию по длительности существования раны. Следует отметить, что клинические проявления раневых дефектов разной длительности при схожих базовых характеристиках (локализация, размеры, степень выраженности ишемии конечности и инфицирования раны), не имеют существенных отличий. Стратегия лечебных мероприятий не учитывает различную длительность существования ран и базируется на стандартах их ведения. Между тем, из клинической практики известно, что ответ на проводимые лечебные мероприятия бывает различным, даже при условии максимального соблюдения рекомендаций. При этом практически нет данных, оценивающих морфологические особенности раневых дефектов разной длительности, особенно с точки зрения их репарационного потенциала.
Цель
Сравнить клинико-морфологические параметры и маркеры репарации нейропатических язвенных дефектов при синдроме диабетической стопы (СДСн) различной длительности.
Материалы и методы
В исследовании приняли участие пациенты, обратившиеся за помощью в отделение диабетической стопы ГБУЗ Эндокринологический диспансер Департамента здравоохранения города Москвы. Критерии включения в исследование были следующими:
• пациенты с СД 1 или 2 типа старше 18 лет;
• наличие нейропатического язвенного дефекта;
• отсутствие видимых клинических признаков инфекционно-воспалительного процесса;
• отсутствие критической ишемии;
• подписанное информированное согласие.
Всем пациентам проводилась оценка неврологических нарушений. Вибрационная чувствительность оценивалась при помощи биотезиометра на уровне 1 плюснефаланговых сочленений обеих стоп. Полученные значения выражались в вольтах (В). Анализировался усредненный показатель вибрационной чувствительности обеих нижних конечностей. Нормальным считается уровень вибрации ≤7 В.
Для суммарной оценки состояния болевой, температурной, тактильной чувствительности, коленных и ахилловых рефлексов использовался нейропатический дисфункциональный счет (шкала НДС) по стандартной методике [10].
Состояние магистрального кровотока оценивалось при помощи пальпации тибиальных артерий с выполнением ультразвуковой допплерографии и вычислением лодыжечно-плечевого индекса (ЛПИ). Ультразвуковое дуплексное сканирование артерий нижних конечностей и транскутанная оксиметрия пораженной стопы выполнялись по показаниям.
Морфологические методы исследования
Биопсийный материал забирался из краев и из центра раны после промывания ее физиологическим раствором и очищения от некротических масс. Скальпелем срезался верхний слой раны в объеме до 0,5 см3, фиксировался в 10% нейтральном растворе формалина и заливался в парафин. Серийные парафиновые срезы окрашивались гематоксилином и эозином. Морфометрическая оценка состояла из определения относительной площади некроза, грануляций и фиброза (в %). Также оценивалось количество гиалинизированных сосудов, выраженное в баллах (от 0 до 3). Балл «0» ставился в том случае, если в биоптате отсутствовали гиалинизированные сосуды, «1» – при наличии менее 10%, «2» – при наличии от 10 до 40%, «3» – при наличии ≥ 40% гиалинизированных сосудов.
В качестве маркеров пролиферации были выбраны ядерный белок Ki 67, гладкомышечный актин (SMA) и цитокератин (CK). Ki 67 экспрессируется в большинстве фаз митотического цикла и является универсальным маркером пролиферативной активности клеток. Определение его содержания используется в различных областях медицины, включая онкологию. В случае хронизации течения раневого процесса, по его уровню можно оценить регенеративный потенциал тканей раны. SMA – это белок, который экспрессируется гладкомышечными клетками и миофибробластами. В свою очередь, миофибробласты являются одними из ключевых клеток в заживлении ран. То есть, SMA может служить маркером наличия миофибробластов, непосредственно участвующих в заключительной стадии заживления. Эпителизация завершает заживление раны, что может быть оценено по экспрессии СК [11].
Иммуногистохимические реакции ставились по общепринятой методике с демаскировкой антигенов в ретривере на серийных парафиновых срезах биоптата раны. Блокирование эндогенной пероксидазы проводилось 3% пероксидом водорода в депарафиновых срезах.
В качестве первичных специфических антител использовались антитела к Ki 67 (Dako, Denmark, 1:100), SMA (Springbioscience, USA, 1:100) и CK (Dako, Denmark, 1:100). Cтавили положительные и отрицательные контрольные реакции. Результаты иммуногистохимических реакций оценивались в процентах окрашенных клеток на 300 клеток одного вида, принятых за 100%.
Всеми больными было подписано информированное согласие на участие в исследовании. Протокол исследования был одобрен локальным Этическим комитетом ГБУЗ «Эндокринологический диспансер ДЗМ» (протокол № 56 от 06 июня 2014 г.)
Статистическая обработка
Данные представлены как средние со стандартным отклонением (M±SD). Для сравнения групп применялся дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса. Сравнение двух независимых переменных выполнялось при помощи U-критерия Манна-Уитни. Разница считалась значимой при уровне p<0,05.
Результаты и их обсуждение
В исследовании приняли участие 26 пациентов с нейропатической формой СДС. У 2 пациентов были взяты материалы из двух ран разной длительности, поэтому количество образцов составило 28. В таблице 1 отражена клиническая характеристика обследованной группы.
Пациенты были среднего возраста, преимущественно с длительно существующим СД2. Подавляющее большинство больных получали инсулинотерапию (64%). У 21% (6 человек) была диагностирована пролиферативная ретинопатия, у 27% – диабетическая нефропатия: из них с резким снижением скорости клубочковой фильтрации у 19% (5 пациентов), на стадии терминальной почечной недостаточности – у 8% (2 пациента). У всех пациентов отмечены выраженные нарушения периферической чувствительности.
Биоптаты, полученные от пациентов, были разделены на 3 группы в зависимости от длительности существования ран: группа 1 (9 образцов) ≤90 дней [медиана длительности – 40 (20–90) дней]; группа 2 (10 образцов) – от 90 до 365 дней [медиана длительности – 180 (120–335) дней]; группа 3 (9 образцов) >365 дней [медиана длительности 555 (370–2190) дней].
Основанием для такого разделения послужил тот факт, что в международной практике широко используется оценка процента заживления ран за 3 месяца (90 дней), 6, 9 или 12 месяцев (в нашем исследовании эти образцы объединены) и свыше года. При этом хронической считается рана, длительность которой превышает 8 недель [12].
В таблице 2 приведены данные клинических параметров обследуемых групп.
Таким образом, сравнительный анализ выявил, что больные с длительностью существования ран больше года (группа 3) были достоверно старше пациентов с наличием ран меньшей длительности. По остальным клиническим параметрам различий между группами не выявлено.
Результаты микроскопического анализа образцов представлены в табл. 3.
Как представлено в табл. 4, группа больных с наименьшей длительностью характеризовалась достоверно более высоким содержанием некротических тканей, умеренным количеством грануляций и относительно невысокой выраженностью фиброза. Во 2-й группе с длительностью существования ран до года помимо значимого снижения содержания некроза по сравнению с 1-й группой, отмечено увеличение грануляционной ткани и фиброза. Для группы больных с длительностью существования ран, превышающей 1 год, было характерно невысокое содержание некротической ткани, сопоставимое с таковым в группе 2, уменьшение количества грануляций по сравнению с группами 1 и 2 и значимое, по сравнению с группой 1, увеличение фиброза. Степень выраженности гиалиноза сосудов была сопоставимой в обеих группах. На рис. 1 и 2 представлены фотографии макро- и микропрепаратов нейропатических язвенных дефектов различной длительности.
На представленных фотографиях хорошо видно, что внешний вид нейропатических язвенных дефектов различной длительности при сопоставимости базовых характеристик (локализация, отсутствие видимых признаков инфекции) мало отличим. Однако на микрофотографиях биопсийных образцов, окрашенных по гематоксилину и эозину, хорошо заметны отличия. Если в ране длительностью меньше года (рис. 1А2) практически в равной степени представлены участки грануляций и некроза, то в микроскопической картине язвенного дефекта длительностью больше года превалирует фиброзная ткань (рис. 1В2).
Во всех 3 группах был проведен иммуногистохимический анализ для определения уровня экспрессии Ki 67. Как указывалось выше, по экспрессии этого ядерного белка можно косвенно судить о репарационном потенциале раны. Согласно данным, представленным на рис. 2, раневые дефекты меньшей длительности обладают большей способностью к регенерации, чем раны длительностью, превышающей 1 год.
Кроме того, следует отметить, что значения этого показателя имеют достаточно широкий разброс. Так, в группе 1 есть образцы с показателями Ki 67, сопоставимыми с показателями группы 3 (рис. 2). Эти данные требуют дальнейшего уточнения.
На рис. 3 представлены микрофотографии экспрессии Ki 67 в ранах длительностью до и после года.
На рис. 4 представлены данные экспрессии SMA и CK в ранах разной длительности.
Полученные данные по экспрессии указанных маркеров не имели достоверных отличий. Поэтому, на наш взгляд, можно говорить лишь о тенденции к более низким значениям в группе с наибольшей длительностью язвенных дефектов.
Заключение
Раневой дефект проходит в своем развитии, независимо от этиологии, следующие стадии: воспаление, регенерация, эпителизация. При неосложненном течении длительность 1-й фазы воспаления не превышает 3–5 суток, 2-й может достигать 30 дней, а эпителизация растягивается на многие месяцы [13]. Процесс репарации является многокомпонентным. Для адекватного и полноценного синтеза грануляционной ткани необходимо полное очищение раны от микробных агентов, наличие в необходимом количестве факторов роста и рецепторов к ним, отсутствие факторов, замедляющих процесс репарации, наличие факторов, способствующих процессам репарации, включая разгрузку пораженной конечности. В случае с трофическими изменениями при СДС мы имеем дело с хроническими ранами, в которых нарушены физиологические процессы и сроки заживления. Кроме того, для этих пациентов характерна поздняя обращаемость за специализированной помощью, что является дополнительным фактором, ухудшающим прогноз. В проведенном исследовании мы ставили целью провести сравнительную оценку клинико-морфологических параметров ран разной длительности, а также их репарационного потенциала, вне зависимости от причин, приведших к замедлению сроков заживления, в ряде случаев значительному. У пациентов, получающих помощь в амбулаторном режиме, к таким причинам можно отнести целый ряд неблагоприятных условий, включая отсутствие частого профессионального контроля за состоянием раны, достаточно «свободный» режим повседневной активности, самостоятельную обработку раны и т.д. На наш взгляд, анализ этих факторов является очень важным и требует отдельного исследования. Однако, учитывая принципиальное значение соблюдения режима разгрузки, следует отметить, что всем пациентам исследуемой группы был предписан необходимый их состоянию вид разгрузки в соответствии со стандартами оказания помощи больным с СДС. Вопрос о ранах у пациентов группы контроля до конца не решен. Это связано с тем, что процессы репарации в острых послеоперационных или ожоговых ранах отличны от таковых в хронических длительно незаживающих ранах. Раны голеней вследствие венозной и/или артериальной недостаточности, а также пролежни имеют иную патофизиологическую основу и соответственно другие факторы, нарушающие их заживление.
По полученным данным, раны, длительность которых не превышала 3 месяцев, в основном содержали грануляционную ткань, которая замещала представленные в значительном количестве некротические массы. Индекс пролиферации по Ki 67 демонстрирует истощение пролиферативных процессов в ранах, существующих больше года. Это приводит к дифференцировке фибробластов в фиброциты, последующему синтезу коллагена и развитию фиброза. В свою очередь, фиброз по механизму порочного круга блокирует регенерацию [14]. Поэтому морфологические и патогенетические особенности течения незаживающих больше года ран ставят вопрос обоснованности хирургического иссечения фиброзной ткани.
Функция миофибробластов при неосложненном течении раны заключается в стягивании краев раны и закрытию дефекта кожи [14]. В ситуации с хроническими ранами их количество снижается, вероятно, за счет дифференцировки в фиброциты. Клиническая картина длительно существующей незаживающей раны может служить подтверждением данного предположения.
Одним из возможных ограничений исследования с клинической точки зрения можно считать недостаточную мощность выборки. Однако использование иммуногистохимических методов анализа, ввиду сложности его исполнения, допускает наличие небольшого количества образцов для проведения сравнительного анализа данных. При этом для получения статистической достоверности различий применяются специальные методы статистической обработки материала, что и было выполнено в нашей работе.
Таким образом, на основании полученных данных, можно сделать заключение о том, что нейропатические язвенные дефекты разной длительности отличаются по своим морфологическим характеристикам и репарационному потенциалу. СДСн длительностью меньше 1 года характеризуются более выраженной регенераторной способностью и меньшей степенью фиброза. Для нейропатических язвенных дефектов длительностью больше 1 года характерны неполная репарация и склонность к фиброзу, что предполагает дифференцированный подход к выбору методов лечения.
Информация о финансировании и конфликте интересов
Работа проведена при поддержке ГБУЗ Эндокринологический диспансер ДЗМ (Москва) и ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Москва).
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией данной статьи.
Сахарный диабет. 2015;18(3):70-76
Сахарный диабет. 2015;18(3):70-76
Таблица 1
Клиническая характеристика обследованной группы
Количество пациентов, n |
26 |
Количество образцов, n |
28 |
СД1/СД2, n (%) |
3 (13)/17 (87) |
Возраст, годы (M±SD) |
55,5±6, 5 |
Пол (М/Ж), n (%) |
21/7 (75/25) |
Длительность СД, годы (M±SD) |
13,8±8,0 |
Инсулинотерапия, n (%) |
18 (64) |
HbA1c, % (M±SD) |
8,2±1,6 |
Пролиферативная ретинопатия, n (%) |
6 (21) |
Диабетическая нефропатия, ХБП С4-5, n (%) |
7 (27) |
Нейропатический дисфункциональный счет (НДС), баллы (M±SD) |
14,0±4,2 |
Вибрационная чувствительность (ВЧ), вольты (M±SD) |
49,4±10,2 |
Таблица 2
Сравнительная характеристика клинических параметров обследуемых групп
Параметр |
Группа 1 (N=9) |
Группа 2 (N=10) |
Группа 3 (N=9) |
p |
Возраст, годы |
53,7±2,7 |
51,7±5,9 |
59,9±5,6 |
р1–3=0,019 р2–3=0,01 |
Длительность СД, годы |
15,0±11,0 |
14,0±8,2 |
14,2±8,8 |
НД |
HbA1c, % |
8,9±1,3 |
7,9±1,8 |
7,7±1,6 |
НД |
ВЧ, вольты |
49,0±10,0 |
48,0±11,0 |
48,0±10,0 |
НД |
НДС, баллы |
14±3,8 |
14,5±4,4 |
13,7±4,7 |
НД |
НД – недостоверно
Таблица 3
Результаты микроскопического анализа образцов
Параметр |
Группа 1 (N=9) |
Группа 2 (N=10) |
Группа 3 (N = 9) |
p |
Некроз, % |
33,7±21,7 |
11±3,9 |
12,8±6,1 |
р1–2=0,013 р1–3=0,02 |
Грануляции, % |
45,2±21,1 |
53,5±21,1 |
32,8±26,3 |
НД |
Фиброз, % |
21,1±21,0 |
35,5±19,8 |
54,4±23,9 |
р1–3=0,006 р2–3=0,035 |
Гиалиноз сосудов, баллы |
2,0±0 |
1,9±0,3 |
1,9±0,3 |
НД |

Рис. 1. Нейропатические язвенные дефекты разной длительности.
А – макропрепараты нейропатических язвенных дефектов: А1 – длительностью 180 дней; А2 – длительностью больше 365 дней. В – микропрепараты нейропатических язвенных дефектов (окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×100; условные обозначения: ↓ – участки некроза, ↓↓ – грануляции, ↓↓↓ – фиброз): В1 – длительностью 180 дней с полями некроза и грануляций; В2 – длительностью больше 365 дней с превалированием фиброза.
A1
B1
Сахарный диабет. 2015;18(3):70-76
A2
B2
Сахарный диабет. 2015;18(3):70-76
95% Cl Ki67
Рис. 2. Экспрессия Ki 67 в грануляционной ткани при нейропатических язвенных дефектах различной длительности.

Рис. 3. Микрофотографии экспрессии Ki 67 в ядрах клеток грануляционной ткани ран длительностью меньше (А) и больше года (В), увеличение ×400. Стрелками указаны Ki 67
A1
20
15
10
5
0
≤90
Длительность, дни
90–365
365+
%
Рис. 4. Экспрессия SMA и CK в грануляционной ткани при нейропатических язвенных дефектах различной длительности.
SMA (smooth muscle actin) – гладкомышечный актин; CK – цитокератин.
A2
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Группа 1
2,8
SMA
3,3
Группа 2
2,2
1,3
CK
Группа 3
1,1
0,8
Список литературы
1. Международное соглашение по диабетической стопе. – М.: «Берег»; 2000. [International agreement on the diabetic foot. Moscow: “Bereg”; 2000.]
2. Prompers L, Schaper N, Apelqvist J, et al. Prediction of outcome in individuals with diabetic foot ulcers: focus on the differences between individuals with and without peripheral arterial disease. The EURODIALE Study. Diabetologia. 2008;51(5):747-755. doi: 10.1007/s00125-008-0940-0
3. Светухин А.М., Земляной А.Б., Блатун Л.С. Особенности инфекционного процесса и тактика антибактериальной терапии в комплексном хирургическом лечении больных с синдромом диабетической стопы. / Под редакцией Анциферова М.Б. – В сборнике лекций для врачей «Актуальные вопросы патогенеза, диагностики и лечения поражений нижних конечностей у больных сахарным диабетом». – М., 2003. [Svetukhin AM, Zemlyanoy AB, Blatun LS. Features of the infectious process and tactics of antibacterial therapy in the complex surgical treatment of patients with diabetic foot syndrome. Edited by Antsiferov M.B. In the collection of lectures for physicians “Current issues of pathogenesis, diagnostics and treatment of lesions of the lower extremities in patients with diabetes mellitus”. Moscow; 2003.]
4. Lipsky BA, Berendt AR, Deery HG, et al. Diagnosing and treatment of diabetic foot infections. Guidelines for diabetic foot infections. Clin Infect Dis. 2004;39(7):885-910. doi: 10.1086/424846
5. Barrientos S1, Stojadinovic O, Golinko MS, et al. Growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair Regen. 2008;16(5):585-601. doi: 10.1111/j.1524-475X.2008.00410.x
6. Piaggesi A, Viacava P, Rizzo L, et al. Semiquantative analysis of the histological features of the neuropathic foot ulcer. Diabetes Care. 2003;26(11):3123-3128. doi: 10.2337/diacare.26.11.3123
7. Удовиченко О.В., Берсенева Е.А. Эффективность амбулаторного лечения синдрома диабетической стопы в повседневной практике кабинета «Диабетическая стопа»: когортное исследование. // Сахарный диабет. – 2014. – Т. 17. – №3 – С. 107-112. [Udovichenko OV, Berseneva EA. Efficacy of routine diabetic foot treatments at an outpatient clinic: a cohort study. Diabetes mellitus. 2014;17(3):107-112.] doi: 10.14341/DM20143107-112
8. Margolis DJ, Kantor J, Berlin JA. Healing of diabetic neuropathic foot ulcers receiving standard treatment. A meta-analysis. Diabetes Care. 1999;22(5):692-695. doi: 10.2337/diacare.22.5.692
9. Prompers L, Huijberts M, Apelqvist J, et al. Delivery of care to diabetic patients with foot ulcers in daily practice: results of the Eurodiale Study, a prospective cohort study. Diabet Med. 2008;25(6):700-707. doi: 10.1111/j.1464-5491.2008.02445.x
10. Boulton A. Management of Diabetic Peripheral Neuropathy. Clinical Diabetes. 2005;23(1): 9-15.
11. Immunohistochemistry. Available from: http://www.dako.com/dist/index/knowledgecenter/kc_sorted_by_topic.htm
12. Оболенский В.Н. Хроническая рана: обзор современных методов лечения. // Русский Медицинский Журнал. – 2013. – Т. 21. – №5 – С. 282-286. [Obolenskiy VN. Chronic wound: a review of contemporary treatment methods. Russian Medical Journal. 2013;21(5):282-286.]
13. Кузин М.И., Костюченок Б.М. Раны и раневая инфекция, издание 2-ое. – М.: «Медицина»; 1990. [Kuzin MI, Kostyuchenok BM. Wounds and wound infection, 2nd edition. Moscow: «Medicine»; 1990.]
14. Кумар Винай. Т.1, Гл. 3. В кн: Основы патологии заболевания по Роббинсу и Котрану, издание 8-ое. – М.: «Логосфера»; 2014. [Kumar Vinay. Vol. 1, Chapter 3. In: Fundamentals of pathology of disease by Robbins and Kotrane, 8th edition. Moscow: “Logosphere”; 2014.
Сахарный диабет. 2015;18(3):70-76
Сахарный диабет. 2015;18(3):70-76
Комелягина Елена Юрьевна к.м.н., зав. отделением диабетической стопы, ГБУЗ Эндокринологический диспансер ДЗМ, Москва, Российская Федерация
E-mail: komelelena@yandex.ru
Коган Евгения Александровна д.м.н., проф. кафедры патологической анатомии имени академика А.И. Струкова, ГБОУ ВПО Первый МГМУ им И.М.Сеченова, Москва, Российская Федерация
Анциферов Михаил Борисович д.м.н., проф., главный врач ГБУЗ Эндокринологический диспансер ДЗМ, Москва, Российская Федерация
Частота выявления сахарного диабета 2 типа в семьях больных сахарным диабетом, страдающих или не страдающих онкопатологией
Берштейн Л.М.1, Тесленко С.Ю.2, Васильев Д.А.1, Коваленко И.М.1
1ФГБУ НИИ онкологии им. Н.Н.Петрова Минздрава РФ, Санкт-Петербург
(директор – д.м.н., проф. А.М. Беляев)
2ФГУЗ Клиническая больница №122 им. Л.Г.Соколова, Санкт-Петербург
(главный врач – д.м.н., проф. Я.А. Накатис)
Цель. Изучить на большем, чем ранее, материале частоту выявления сахарного диабета 2 типа (СД2) у родственников страдающих СД2 онкологических больных и сравнить особенности антидиабетической терапии у онкологических больных с семейной и несемейной формой сахарного диабета.
Материалы и методы. Сведения о случаях СД2 в семье и степени родства собирали в течение мая 2009 – февраля 2011 и марта 2011 – июля 2014 гг. у онкологических больных (суммарно обследовано 1955 чел, из них 1351 с СД2 и 604 без диабета) и у больных СД2 такого же возраста, не имеющих онкологических заболеваний (379 чел). У онкологических больных с СД2 собирали информацию об антидиабетической терапии, которая применялась в течение >6 мес., предшествовавших их поступлению в клинику.
Результаты. Частота семейного диабета у больных СД2, страдающих онкологическим заболеванием, была ниже, чем у больных СД2 без злокачественных новообразований (соответственно 28,5±1,2% vs 38,0±2,5%, p<0,01). К периоду 2011–2014 гг. частота выявления семейного диабета выросла как у больных с комбинацией «СД2+рак» (+17,9%), так и у больных СД2 без онкопатологии (+19,3%). Случаи диабета в семье выявлялись преимущественно (в 70–75% случаев) у родителей опрашиваемых. Страдающие СД2 онкологические больные с семейной формой диабета в период до выявления онкопатологии чаще получали монотерапию метформином по сравнению с аналогичной группой больных без случаев СД2 в семье.
Заключение. На фоне более редкого выявления диабета в семьях онкологических больных, страдающих СД2, по сравнению с больными СД2 без онкопатологии отмечено примерно одинаковое нарастание частоты семейного диабета в двух сравниваемых группах больных за весьма короткий период времени. Использование метформина – один из потенциальных факторов, объясняющих менее выраженную ассоциацию семейной формы диабета и рака. Иные причины этого парадоксального феномена заслуживают дальнейшего изучения с учетом нарастающих масштабов эпидемии диабета и ожирения.
Ключевые слова: сахарный диабет 2 типа; случаи диабета в семье; рак; лечение диабета; метформин
Frequency of type 2 diabetes in family and it’s changes in diabetic patients affected or not affected with cancer
Berstein L.M.1, Teslenko S.Yu.2, Vasilyev D.A.1, Kovalenko I.M.1
1N.N. Petrov Research Institute of Oncology, St. Petersburg, Russian Federation
2L.G. Sokolov Clinical Hospital #122, St. Petersburg, Russian Federation
Aims. To study at greater than before material the prevalence of type 2 diabetes (DM2) in relatives of suffering from DM2 patients with cancer and compare the features of antidiabetic therapy in cancer patients with a familial and non-familial form of diabetes.
Materials and Methods. Information about diabetes history in family was collected during two subsequent periods (May 2009-February 2011 and March 2011-July 2014 years) in cancer patients (totally,1955 people; 1351 of them with DM2 and 604 without diabetes), as well as in patients with DM2 without cancer (n=379). All patients answered questions about diabetes in their mothers, fathers, siblings, and other relatives. In cancer patients with DM2, data on the type of antidiabetic therapy for at least 6 months prior to enrolling into the hospital were collected.
Results. A lower frequency of family diabetes in diabetic patients with cancer (28,5±1,2% vs 38,0±2,5%, p<0.01 in DM2 without cancer) was revealed. By 2011–2014 the prevalence of family diabetes was grown significantly and virtually in a similar degree in both groups (+17,9% in ‘DM2 with cancer’ and +19,3% in ‘DM2 without cancer’). DM2 patients with cancer and family history of diabetes used metformin prior hospitalization more often than same patients without familial DM2.
Conclusion. Reaffirming the earlier data on more infrequent occurrence of family diabetes in DM2 patients with cancer compared with DM2 patients without cancer, we were able to demonstrate roughly the same increase in the detection of familial diabetes in these groups of patients in a rather short period of time. The use of metformin – one of the potential factors contributing to the probable and unexpected decrease of cancer risk in DM2 patients with familial type of diabetes. Other possible causes of this phenomenon deserve further study in view of the growing epidemic of diabetes and obesity.
Keywords: type 2 diabetes; family history of diabetes; cancer; antidiabetic therapy; metformin
DOI: 10.14341/DM2015377-84
Диагностика, контроль и лечение
Б
ыстро растущее число больных диабетом [1–4] заметно повлияло на уровень внимания к этому заболеванию. Это определяется не только медицинскими, но и социально значимыми последствиями [5], одним из которых является потеря не только «общих», но и, главное, «здоровых» лет жизни [6]. Применительно к проблемам онкологии наибольшую важность представляет составляющий примерно 90% от всех случаев диабета сахарный диабет 2 типа (СД2), хотя степень его связи с опухолями различной локализации заметно варьирует, что обсуждается вплоть до последнего времени [7, 8]. Среди факторов риска СД2 особенно часто упоминаются избыточная масса тела, недостаточная физическая активность, избыточное потребление углеводов, возраст и семейная история диабета. При том, что семейность диабета изучается в течение многих лет [9–12], роль собственно генетических факторов в передаче заболевания дальнейшим поколениям, как полагают и как обсуждается ниже, относительно невелика и заслуживает дальнейшего анализа [13]. С другой стороны, вопрос о том, меняется ли онкологическая заболеваемость у больных диабетом, имеющих родственников с СД2, до настоящего времени изучался заметно реже [14, 15, 16], чем проблема семейности диабета в целом. При этом, по одним данным, случаи диабета в семье (или семейного диабета) у онкологических больных, страдающих СД2, выявлялись несколько более часто или их доля не изменялась по сравнению с больными СД2, не имеющими онкологического заболевания [14, 15], а, по другим, хотя и не при всех исследованных локализациях новообразований, эта доля снижалась [16]. Между тем, с учетом вышесказанного, понятно, что углубленное исследование семейности диабета в области онкологии представляет важность как в фундаментальном, так и прикладном отношении.
В наших предыдущих сообщениях, основывавшихся на материалах, собранных к началу 2011 г., было – в целом, достаточно неожиданно – продемонстрировано, что онкологическим больным, страдающим СД2, свойственно не увеличение, а уменьшение частоты случаев диабета в семье по сравнению с больными диабетом без онкологических заболеваний [17, 18], что подтверждало тем самым, опубликованные практически в то же время наблюдения K.Hemminki и соавт. [16]. Позднее для объяснения этих результатов в качестве предварительной нами была сформулирована гипотеза межпоколенческой метаболической защитной адаптации, ГИМЗА, или HIMPA [19]. В соответствии с этой гипотезой при переходе от предыдущей/«тренированной» к б