Эндокринология: новости, мнения, обучение. 2016. № 1. С. 65-72.
Цели исследования - определение роли окислительного стресса в развитии диабетической нейропатии (ДН) и оценка возможности фармакологической коррекции данного патогенетического фактора с помощью приема фенофибрата.
Материал и методы. 50 пациентов с сахарным диабетом (CД) типа 2 были разделены на 2 группы: основную (n=22; получали 145 мг микронизированного фенофибрата в дополнение к пероральным сахароснижающим препаратам), и группу сравнения (n=28; никаких корректив в схему лечения не вносилось). Оценивались показатели окислительного стресса (уровень ТБК-активных продуктов, антиоксидантная и прооксидантная активность плазмы крови), состояния периферических нервов [шкалы TSS и NIS-LL, стимуляционная электронейромиография (ЭНМГ) нижних конечностей], углеводного, липидного, пуринового обмена.
Результаты. Прооксидантная активность (ПОА) плазмы крови коррелировала с оценкой по шкале TSS r=0,31 (р=0,03) и СРВ по n. Suralis по данным ЭНМГ r=-0,395 (p=0,005). В основной группе за период наблюдения отмечались достоверное снижение ПОА плазмы крови (р=0,02), снижение балла по шкале TSS (p=0,005) и шкале NIS-LL (p<0,05), достоверное улучшение показателей липидного и пуринового обмена. В группе сравнения за период наблюдения отмечалось достоверное ухудшение СРВ по n. Suralis (р=0,004).
Заключение. Микронизированный фенофибрат обладает антиоксидантным действием и достоверно улучшает состояние периферической нервной систем у пациентов с СД типа 2.
Несмотря на столь высокую медико-социальную значимость ДН, до сих пор нет единого мнения о том, какой механизм повреждения периферических нервов при СД является ключевым. Вероятно, именно этим обусловлено отсутствие единого международного стандарта патогенетически обоснованного лечения ДН.
При этом следует отметить, что в настоящее время преобладает мнение о том, что основное звено патогенеза ДН - окислительный стресс (ОС).
При СД возникают идеальные условия для формирования ОС. Происходит увеличение субстратов окисления, в первую очередь глюкозы и липидов. Кроме того, гипергликемия вызывает гликозилирование и инактивацию антиоксидантов (в том числе снижается активность супероксиддисмутазы и уменьшается доступность глутатиона) [4].
При повышении уровня глюкозы в крови запускается целый ряд ферментативных каскадов в митохондриях, в том числе активация НАДФН-оксидазы, разобщение NO-синтазы и стимуляция ксантиноксидазы. Гликирование белков также стимулирует образование активных форм кислорода (АФК) [5, 6].
Окислительный стресс непосредственно связан с другими звеньями патогенеза ДН.
Так, активация полиолового пути усиливает ОС, способствуя истощению никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ) и последующему снижению внутриклеточного глутатиона [7]. Также есть данные, подтверждающие способность протеинкиназы С потенцировать накопление свободных радикалов [8].
ОС повреждает митохондриальную ДНК, белки и мембраны клеток [9]. Повреждение митохондрий в свою очередь ведет к гиперпродукции АФК и реактивных форм азота. Гипергликемия индуцирует изменения в митохондриях, такие как высвобождение цитохрома С и активация каспазы-3. Повреждение митохондрий в свою очередь приводит к снижению нейротрофических факторов. Аксонопатия, характерная для ДН, обусловлена именно тем, что в аксонах содержится большое число поврежденных митохондрий.
Накопление конечных продуктов гликозилирования (КПГ) и полиоловый путь напрямую влияют на окислительно-восстановительный потенциал, ослабляя антиоксидантную защиту и потенцируя образование свободных радикалов.
Таким образом, не подлежит сомнению, что ОС играет важную роль в развитии ДН и фармакологические средства с антиоксидантным эффектом могут предотвращать развитие функциональных и патофизиологических нарушений периферической нервной системы при СД типа 2. В данном исследовании мы рассмотрели потенциальную способность микронизированного фенофибрата влиять на ОС.
Окислительный стресс и фенофибрат
Исследований, посвященных изучению антиоксидантных свойств фенофибрата, немного. В основном способность препарата нивелировать повреждающее действие ОС была изучена в животных моделях. Так, у мышей, получавших терапию фибратами, наблюдались снижение количества продуктов перекисного окисления липидов, коррелировавшее с дозой препарата [10], повышение уровня супероксиддисмутазы [11] и снижение уровня окисленного глутатиона [12].
Масштабных клинических исследований антиоксидантных свойств фенофибрата не проводилось. Ниже приведена сводная таблица имеющихся на сегодняшний день данных (табл. 1).
Как следует из табл. 1, способность фенофибрата влиять на окислительный стресс в организме пациентов с СД типа 2 ранее не была изучена, однако были получены подтверждения антиоксидантной активности препарата у лиц с различными нарушениями липидного обмена и ожирением.
Кроме того, как было показано в австралийском исследовании Fremantle Diabetes Study, фенофибрат способен улучшать состояние периферических нервов у пациентов с СД типа 2. Согласно полученным данным на фоне приема препарата риск развития ДН снижается на 70%, а в 40% случаев претерпевают обратное развитие уже имеющиеся клинические проявления нейропатии [17].
Однако имеющиеся на сегодняшний день сведения не позволяют сделать вывод о наличии у данного препарата антиоксидантного эффекта и его роли в профилактике ДН.
Цели исследования - определение роли окислительного стресса в развитии ДН и оценка возможности фармакологической коррекции данного патогенетического фактора с помощью приема микронизированного фенофибрата.
Материал и методы
В исследовании приняли участие 50 пациентов с СД типа 2 на пероральной сахароснижающей терапии.
Критерии включения: СД типа 2 на терапии пероральными сахароснижающими препаратами (ПССП), длительность заболевания: <10 лет, HbA1c: 6,5-10%; дислипидемия, возраст старше 18 лет, отсутствие противопоказаний к приему фенофибрата, способность выполнять рутинные визиты и назначения врача. Критерии исключения: печеночная и/или почечная недостаточность; тяжелая сердечная недостаточность; злокачественные новообразования, выявленные менее чем 5 лет назад; детский и подростковый возраст до 18 лет; беременность и период лактации.
Проведение данного исследования было одобрено Комитетом по этике научных исследований РМАПО 07.04.2014, протокол № 4. Все участники исследования подписывали форму информированного согласия.
Для оценки ОС использовали следующие параметры: определение содержания продуктов перекисного окисления липидов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой [ТБКактивных продуктов (ТБКАП)], а также оценку антиоксидантной и прооксидантной активности плазмы крови с помощью новой методики, основанной на регистрации кинетической хемилюминесценции (ХЛ).
Уровень ТБК-активных продуктов определяли количественным способом с использованием набора ТБК-АГАТ (ООО "Агат-Мед", Россия) на спектрофотометре Specord 200 ("Analytik Jena", Германия) по методике M. Mihara и соавт. [17] Антиоксидантную и прооксидантную активность плазмы оценивали методом кинетической ХЛ. Хемилюминесцентный анализ проводили на приборе SmartLum 100 ("ДИСофт", Россия). В микропробирку объемом 1,5 мл помещали 50,0 мкл 50 мМ раствора 2,2’-азо-бис(2-амидинопропан) дигидрохлорида (АБАП) и 20,0 мкл 0,1 мМ люминола. Смесь перемешивали в течение 2 мин на встряхивателе "Vortex yellow line tts2" при частоте 1400 об/мин и инкубировали 20 мин в темноте при комнатной температуре. В кювету помещали необходимые количества нагретого (37 °С) в термостате буферного раствора и 70,0 мкл смеси АБАП и люминола и регистрировали свечение до достижения стационарного уровня при 37 °С, затем добавляли 10 мкл плазмы крови, предварительно разбавленной в 10 раз. Регистрацию прекращали после повторного выхода сигнала на плато. Общий объем пробы в кювете составлял 1000 мл. В качестве аналитических сигналов использовали: 1) площадь "провала" над кривой ХЛ как меру антиоксидантной активности (АОА) в единицах аскорбата натрия; 2) абсолютное повышение уровня ХЛ над плато ΔI (ПОА) [18].
Для оценки функционального состояния периферической нервной системы использовали анкетирование по шкале общего симптоматического счета (TSS - Total Symptom Score) и физикальное неврологическое обследование с присвоением балла по шкале неврологического дефицита в ногах (NIS-LL - Neuropathy Impairment Score in the Lower Limbs). Также всем участникам исследования проводилась стимуляционная электронейромиография (ЭНМГ) нижних конечностей на приборе "Нейроэлектромиограф-2" МБН, Россия с оценкой скорости распространения возбуждения (СРВ) по моторным и сенсорным волокнам.
Для оценки состояния основного обмена определяли уровень общего холестерина, ЛПНП, ЛПВП, ЛПОНП, триглицеридов, глюкозы, HbA1c, мочевой кислоты с помощью автоматического биохимического анализатора "ADVIA 2400" ("Siemens Healthcare Diagnostics", Германия).
Статистическую обработку полученных данных проводили на персональном компьютере с использованием программ Microsoft Excel 2010, Statistica (StatSoftInc., 2000, США, версия 10.0), Graph Pad Prism 5 (GraphPad Software, Inc, 2013, США).
Результаты статистического анализа приведены в виде средних арифметических и их стандартного отклонения (M±SD), для данных с распределением, отличным от нормального, - медиана и межквартильный интервал. Достоверность отличий между группами оценивалась с помощью непараметрического U-критерия Манна-Уитни. Достоверность отличий внутри группы за период наблюдения оценивалась с помощью непараметрического Т-критерия Вилкоксона.
Различия считались достоверными при p<0,05. Коэффициенты корреляции рассчитывались по методу Пирсона.
Рандомным методом участники исследования были разделены на 2 группы. Пациенты 1-й группы (группа А, n=22) получали 145 мг микронизированного фенофибрата в дополнение к своей прежней сахароснижающей терапии; пациентам 2-й группы (группа B, n=28) никаких корректив в схему лечения не вносилось. Между группами не выявлено достоверных отличий по критерию Манна-Уитни в биохимических показателях на момент начала исследования (p>0,05) (табл. 2). Продолжительность наблюдения составила 24 нед.
Таким образом, основную когорту исследования составили пациенты пожилого возраста с относительно небольшой продолжительностью заболевания СД типа 2 (~5-6 лет), абдоминальной формой ожирения и показателями гликемии, близкими к целевым значениям для данной категории пациентов.
Все пациенты получали ПССП, распределение пациентов внутри групп в зависимости от вида сахароснижающей терапии приведено в табл. 3.
Из производных сульфонилмочевины (СМ) в данном исследовании использовались глимепирид и гликлазид в средних и максимальных суточных дозировках.
Результаты
Оценка взаимосвязи между параметрами окислительного стресса и показателями функционального состояния периферической нервной системы
ПОА плазмы крови в условных единицах достоверно коррелировала с оценкой по шкале TSS в баллах r=0,31 (р=0,03) (рис. 2).
Кроме того, отмечалась достоверная отрицательная корреляция средней силы между ПОА плазмы крови и С-реактивного белка (СРВ) по n. Suralis r=-0,395 (p=0,005) (рис. 3).
Статистически достоверная зависимость между ПОА плазмы крови (непосредственного маркера окислительного стресса) и проявлениями ДН, по данным анкетирования (шкала TSS) и электрофизиологических тестов (ЭНМГ), указывает на участие ОС в развитии диабетической нейропатии.
Однако между уровнем ТБКАП и АОА, выраженной в аскорбатах натрия, с одной стороны, и показателями функционального состояния периферической нервной системы, с другой стороны, не найдено никакой статистически достоверной взаимосвязи.
Оценка влияния приема фенофибрата на показатели окислительного стресса
До начала исследования проверили принадлежность выборок А и В к одной совокупности. Результаты статистической обработки по критерию Манна-Уитни приведены в табл. 4.
Как следует из табл. 4, для всех изученных показателей можно принять гипотезу о статистически незначимом различии между группами.
Были получены следующие массивы данных: ТБКАП, антиоксидантная и прооксидантная активность (АОА и ПОА) плазмы крови для исследуемой группы до лечения (А) и после лечения (А*) и группы контроля в начале (B) и в конце (B*) исследования (табл. 5).
Сравнение зависимых выборок в начале и конце исследования (А и А*, В и В*) проводили по G-критерию знаков, сравнение независимых выборок (А и В, А* и В*) - по критерию Манна-Уитни. Результаты обработки данных для основной группы приведены в табл. 6. В группе контроля не было статистически достоверных изменений данных показателей за период наблюдения (p>0,05).
Согласно полученным данным в основной группе на фоне приема фенофибрата в течение 24 нед отмечалась достоверная динамика показателей окислительного стресса в виде уменьшения ПОА. Уровни АОА плазмы и ТБКАП статистически значимо не изменились.
Оценка влияния приема фенофибрата на функциональное состояние периферических отделов нервной системы пациентов с СД типа 2
Анкетирование и физикальный осмотр
На фоне терапии фенофибратом наблюдалось снижение балла по шкале общего симптоматического счета (TSS) в основной группе с 9,6±2,5 до 7,1±2,0 (p=0,005), в группе сравнения оценка по шкале TSS достоверно увеличилась с 9,5±1,8 до 9,7±1,9 (p<0,05). Выраженность неврологической симптоматики, по данным шкалы неврологического дефицита в ногах (NIS-LL), на фоне приема фенофибрата снизилась c 10,1±2,5 до 8,2±2,7 (p<0,05), в группе сравнения недостоверно увеличилась с 9,4±2,6 до 9,7±2,5 (p>0,05).
Результаты электрофизиологических тестов
В данном исследовании не обнаружено достоверного и клинически значимого изменения результатов ЭНМГ нижних конечностей на фоне приема фенофибрата, однако следует отметить, что в группе сравнения отмечалась отрицательная динамика результатов электрофизиологических тестов, несмотря на удовлетворительные показатели углеводного обмена. В частности средняя СРВ по n. Suralis снизилась с 44,1±4,5 до 41,7±4,2 м/с (p=0,004).
По всей видимости, это указывает на прогрессирующий характер поражения периферических нервов у пациентов с СД даже при близконормальных значениях гликемического контроля.
Оценка влияния приема фенофибрата на показатели основного обмена
На фоне приема фенофибрата также отмечалось достоверное изменение ряда метаболических показателей, (табл. 7).
Таким образом на фоне терапии фенофибратом отмечалось достоверное улучшение показателей липидного и пуринового обмена. В группе сравнения за период наблюдения достоверных изменений показателей липидного и пуринового обмена не отмечалось.
За период наблюдения в обеих группах наблюдалась положительная динамика уровня HbA1c: в основной группе содержание гликированного гемоглобина снизилось с 6,8±0,7 до 6,6±0,73% (p=0,15), в группе сравнения - с 7,25±1,2 до 6,9±1,3% (p=0,21); однако эти изменения не являлись статистически достоверными.
Обсуждение
Роль окислительного стресса в развитии СД типа 2 и его осложнений получила подтверждение как в экспериментальных животных моделях диабета, так и в клинических исследованиях. Однако диагностика ОС в рутинной врачебной практике затруднена в связи с отсутствием удобных в использовании высокоточных методик оценки данного показателя и короткого периода полураспада большинства свободных радикалов.
Для оценки ОС в данном исследовании мы использовали новую методику, основанную на регистрации кинетической ХЛ и характеризующую ОС посредством оценки АОА и ПОА плазмы крови [19].
При проведении корреляционного анализа была обнаружена взаимосвязь между прооксидантной активностью плазмы крови (объективным показателем ОС) и функциональным состоянием периферической нервной системы пациентов с СД типа 2, что свидетельствует об участии окислительного стресса в развитии диабетической полиневропатии. Обнаруженная зависимость указывает на то, что ПОА плазмы крови потенциально может быть рекомендована к использованию в качестве раннего лабораторного маркера ОС у пациентов с СД типа 2, указывая на высокий риск развития ДН.
В данном исследовании была изучена возможность коррекции оксидативного стресса с помощью перорального приема микронизированного фенофибрата в дозе 145 мг/сут.
Следует отметить, что ранее подтверждение способности данного препарата влиять на ОС в основном было получено в животных моделях, тогда как в клинических исследованиях не было получено достаточного числа убедительных доказательств наличия у фенофибрата антиоксидантного (АО) эффекта. АО эффект препарата не изучался у пациентов с СД типа 2 и ДН.
Ранее в 2 крупных многоцентровых исследованиях было показано, что фенофибрат достоверно снижает риск развития ДН и нетравматических ампутаций нижних конечностей.
Однако механизм, посредством которого фенофибрат благотворно влияет на состояние периферических нервов у лиц с нарушениями углеводного обмена, до сих пор остается белым пятном в наших знаниях о фармакологическом действии данного препарата.
С помощью новой методики мы попытались установить, обладает ли фенофибрат антиоксидантным эффектом и связано ли это свойство препарата с его способностью улучшать прогноз у пациентов с СД типа 2 и ДП.
На фоне лечения отмечалось статистически достоверное снижение уровня прооксидантной активности плазмы крови - маркера ОС, связанного с развитием ДН. Кроме того, достоверно уменьшились клинические проявления ДН по шкалам TSS (на 26%) и NIS-LL (на 19%).
Таким образом, результаты данного исследования в совокупности с результатами предыдущих исследований указывают на наличие у фенофибрата АО эффекта и способности улучшать состояние периферических нервов у пациентов с СД типа 2.
Однако полученные данные не позволяют сделать однозначный вывод, что фенофибрат улучшает на периферические отделы нервной системы только посредством влияния на ОС.
Судя по всему, имеет место комплексное действие, включающее помимо антиоксидантной активности ингибирование хронического воспаления [20] и улучшение функции эндоневральных сосудов за счет гиполипидемического действия.
Комплексное действие препарата выгодно отличает его от других средств для патогенетически обоснованного лечения ДН, действие которых преимущественно направлено на один фактор патогенеза (чаще всего ОС).
Выводы
1. ПОА потенциально может быть использована в качестве маркера ОС у пациентов с СД типа 2, указывая на высокий риск развития ДН.
2. Микронизированный фенофибрат обладает АО действием и достоверно улучшает состояние периферической нервной системы у пациентов с СД типа 2.
Сведения об авторах
Александр Сергеевич Аметов - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой эндокринологии и диабетологии, член Правления Российской ассоциации эндокринологов
Место работы: ГБОУ ДПО "Российская медицинская академия последипломного образования" Минздрава России, Москва
e-mail: alexander.ametov@gmail.com
Юрий Андреевич Владимиров - академик РАН, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой медицинской биофизики факультета фундаментальной медицины
Место работы: ГБОУ ВО "Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова"
Елена Васильевна Проскурнина - кандидат химических наук, доцент кафедры медицинской биофизики факультета фундаментальной медицины
Место работы: ГБОУ ВО "Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова"
Марина Александровна Прудникова - врач-эндокринолог, аспирант кафедры эндокринологии и диабетологии
Место работы: ГБОУ ДПО "Российская медицинская академия последипломного образования" Минздрава России, Москва
e-mail: diabetes-mellitus@yandex.ru