problendoПроблемы ЭндокринологииProblems of Endocrinology0375-96602308-1430Endocrinology Research Centre10.14341/probl12277problendo-12277Research ArticleНарушения углеводного обменаCarbohidrates metabolism disturbanciesПоиск дополнительных маркеров нарушения феррокинетики при сахарном диабетеSearching for additional markers of impaired iron metabolism in diabetes mellitushttps://orcid.org/0000-0001-7148-6739МусинаНадежда НурлановнаMusinaNadezhda N.

аспирант

MD, PhD student

nadiezhda-musina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9011-8720СапринаТатьяна ВладимировнаSaprinaTatiana V.

д.м.н., профессор

MD, PhD, professor

tanja.v.saprina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8016-4755ПрохоренкоТатьяна СергеевнаProkhorenkoTatiana S.

к.м.н., н.с.

MD, PhD, research associate

mmikld.ssmu@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9034-7264ЗимаАнастасия ПавловнаZimaAnastasia P.

д.м.н., профессор

MD, PhD, Professor

zima2302@gmail.comСибирский государственный медицинский университетРоссияSiberian State Medical UniversityRussian FederationСибирский государственный медицинский университет; Томский региональный центр кровиРоссияSiberian State Medical University; Tomsk Regional Blood CenterRussian Federation2020300820206626170Copyright © Мусина Н.Н., Саприна Т.В., Прохоренко Т.С., Зима А.П., 20202020Мусина Н.Н., Саприна Т.В., Прохоренко Т.С., Зима А.П.Musina N.N., Saprina T.V., Prokhorenko T.S., Zima A.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.probl-endojournals.ru/jour/article/view/12277ОБОСНОВАНИЕ

ОБОСНОВАНИЕ. Известно, что метаболические нарушения при сахарном диабете имеют регулирующее влияние на феррокинетику, в связи с чем сахарный диабет часто сопровождается различными нарушениями обмена железа — как анемией, так и вторичной перегрузкой железом. Основной проблемой является своевременная и точная дифференциальная диагностика между анемией хронических заболеваний и железодефицитной анемией. Для решения данной проблемы необходимо установление надежных лабораторных маркеров анемии хронических заболеваний, а также понимание того, какие метаболические нарушения могут приводить к возникновению и утяжелять течение данного вида анемии.

ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ. Изучить частоту встречаемости нарушений феррокинетики у пациентов с сахарным диабетом, а также установить клинико-биохимические корреляции, значимые в дифференциальной диагностике различных нарушений обмена железа — железодефицитной анемии, анемии хронических заболеваний и синдрома дисметаболической перегрузки железом — при сахарном диабете.

МЕТОДЫ

МЕТОДЫ. Дизайн исследования — одномоментное обсервационное одноцентровое. Исследование проводилось на базе эндокринологической клиники ФГБОУ ВО СибГМУ г. Томска. В исследование были включены 76 пациентов с сахарным диабетом 1 и 2 типа. Всем пациентам проводились: оценка антропометрических данных; исследование гликированного гемоглобина; исследование уровня креатинина с расчетом скорости клубочковой фильтрации (СКФ) по формуле CKD-EPI. Также оценивались количество эритроцитов, ретикулоцитов, концентрация гемоглобина, уровень гематокрита и биохимические показатели обмена железа — концентрации сывороточного железа и ферритина; проводилась оценка концентрации гепсидина и неспецифических маркеров воспаления — скорости оседания эритроцитов (СОЭ) и высокочувствительного С-реактивного белка (СРБ).

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ. Из 76 включенных в исследование пациентов 20 человек (26,3%) страдали сахарным диабетом 1 типа и 56 (73,3%) — сахарным диабетом 2 типа. Параметры феррокинетики значимо не различались у пациентов с сахарным диабетом 1 и 2 типа, при этом в группе пациентов с сахарным диабетом 2 типа уровни СРБ (р=0,034) и лейкоцитов крови (р=0,020) были достоверно выше, чем у пациентов с сахарным диабетом 1 типа. Как в общей выборке пациентов с нарушениями углеводного обмена, так и у пациентов с сахарным диабетом 2 типа в структуре анемического синдрома преобладала анемия хронических заболеваний. После разделения общей выборки пациентов на группы по виду анемического синдрома — отсутствие анемии, анемия хронических заболеваний и железодефицитная анемия — был проведен сравнительный анализ средних значений маркеров воспаления и уровня гепсидина в данных группах. Было установлено, что у пациентов с анемией хронических заболеваний уровень гепсидина достоверно выше, чем у пациентов без анемического синдрома (р=0,033). Парный корреляционный анализ показал наличие положительной корреляции СОЭ с микроальбуминурией (r=0,515; р<0,0001), уровнем креатинина (r=0,467; р<0,0001) и отрицательной — с СКФ (r= -0,436; р<0,0001) и железом сыворотки (r=-0,276; р=0,017). В результате ROC-анализа наибольшую информативность в диагностике анемии хронических заболеваний показали: ферритин — чувствительность 78%, специфичность 52% при диагностическом пороге 75,5 нг/мл (площадь под кривой 0,695; р=0,006); СОЭ — чувствительность 67%, специфичность 64% при диагностическом пороге 15,5 мм/ч (площадь под кривой 0,750; р=0,040) и СРБ — чувствительность 67%, специфичность 64% при диагностическом пороге 5,2 нг/мл (площадь под кривой 0,646; р<0,0001).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Таким образом, исследованные маркеры воспаления — СОЭ и СРБ, а также гепсидин в совокупности с классическим диагностическим параметром — ферритином продемонстрировали высокую ценность в диагностике анемии хронических заболеваний и могут быть внесены в модифицированный алгоритм дифференциальной диагностики анемического синдрома у пациентов с сахарным диабетом.

BACKGROUND

BACKGROUND: It is known that metabolic disorders in diabetes mellitus have a regulating effect on ferrokinetics, and therefore diabetes mellitus is often accompanied by various disorders of iron metabolism, both anemia and secondary iron overload. The main problem is timely and accurate differential diagnosis between anemia of chronic diseases and iron deficiency anemia. It is necessary to establish reliable laboratory markers of anemia of chronic diseases in order to solve this problem, as well as to understand what metabolic disorders can lead to the occurrence and aggravate the course of this type of anemia.

AIMS

AIMS: To study the frequency of occurrence of violations of ferrokinetics in patients with diabetes mellitus, as well as to establish clinical and biochemical correlations that are significant in the differential diagnosis of various disorders of iron metabolism: iron deficiency anemia, anemia of chronic diseases and dysmetabolic iron overload syndrome in diabetes mellitus.

MATERIALS AND METHODS

MATERIALS AND METHODS: The research design a single-stage observational single-center research. The research was conducted on the basis of the endocrinological clinic of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Siberian State Medical University in Tomsk. The research included 76 patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus. We conducted an assessment of all patients as follows: anthropometric data assessment; glycated hemoglobin study; creatinine level study with the calculation of glomerular filtration rate (GFR) using the CKD-EPI formula. We also evaluated the number of erythrocytes, reticulocytes, the hemoglobin concentration, haematocrit level and biochemical parameters of iron metabolism: serum iron and ferritin concentrations; the concentration of hepsidin and non-specific markers of inflammation: erythrocyte sedimentation rate (ESR) and highly sensitive C-reactive protein (CRP).

RESULTS

RESULTS: 20 people (26.3%) of the 76 patients included in the study, had type 1 diabetes mellitus and 56 people (73.3%) had type 2 diabetes mellitus. The parameters of ferrokinetics did not significantly differ in patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus, while in the group of patients with 20 patients (26.3%) from the 76 ones included into the research had type 1 diabetes mellitus and 56 (73.3%) from them had type 2 diabetes mellitus. The parameters of ferrokinetics did not significantly differ in patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus, while in the group of patients with type 2 diabetes mellitus, the levels of CRP (p=0.034) and blood leukocytes (p=0.020) were significantly higher than in patients with type 1 diabetes mellitus. Both in the main group of patients with impaired carbohydrate metabolism, and in patients with type 2 diabetes mellitus, anemia of chronic diseases prevailed in the structure of the anemia syndrome. After dividing the main group of patients into groups by type of anemia syndrome: absence of anemia, anemia of chronic diseases and iron deficiency anemia, a comparative analysis of the average values of markers of inflammation and the level of hepsidin in these groups was performed. It was found that in patients with anemia of chronic diseases, the level of hepsidin is significantly higher than in patients without anemic syndrome (p=0.033). Paired correlation analysis showed a positive correlation of ESR with microalbuminuria (r=0.515; P<0.0001), creatinine level (r=0.467; P<0.0001) and negative — with GFR (r= -0.436; P<0.0001) and iron in serum (r=-0.276; p=0.017). As the result of ROC analysis the most informative in the diagnosis of anemia of chronic disease were: ferritin — sensitivity 78%, specificity 52% with a diagnostic threshold of 75.5 ng/ml (area under the curve 0,695; p=0.006); ESR — sensitivity 67%, specificity 64% with a diagnostic threshold of 15.5 mm/HR (area under the curve of 0.750 in; p=0.040) and the CRP — sensitivity 67%, specificity 64% with a diagnostic threshold of 5.2 ng/ml (area under the curve 0,646; р<0.0001).

CONCLUSION

CONCLUSION: Thus, the studied markers of inflammation — ESR and CRP, as well as hepsidin in combination with the classic diagnostic parameter — ferritin, demonstrated high value in the diagnosis of anemia of chronic diseases and can be included in the modified algorithm for differential diagnosis of anemia syndrome in patients with diabetes mellitus.

сахарный диабетанемия хронических заболеванийжелезодефицитная анемиягепсидинС-реактивный белоквоспалениеdiabetes mellitusanemia of chronic diseasesiron deficiency anemiahepsidinC-reactive proteininflammationReferencesFernandez-Real JM, Lopez-Bermejo A, Ricart W. Cross-talk between iron metabolism and diabetes. Diabetes. 2002;51(8):2348–2354. doi: 10.2337/diabetes.51.8.2348.Fernandez-Real JM, Lopez-Bermejo A, Ricart W. Cross-talk between iron metabolism and diabetes. Diabetes. 2002;51(8):2348–2354. doi: 10.2337/diabetes.51.8.2348.Sam AH, Busbridge M, Amin A, et al. Hepcidin levels in diabetes mellitus and polycystic ovary syndrome. Diabet Med. 2013;30(12):1495−1499. doi: 10.1111/dme.12262.Sam AH, Busbridge M, Amin A, et al. Hepcidin levels in diabetes mellitus and polycystic ovary syndrome. Diabet Med. 2013;30(12):1495−1499. doi: 10.1111/dme.12262.Jiang F, Sun ZZ, Tang YT, et al. Hepcidin expression and iron parameters change in type 2 diabetic patients. Diabetes Res Clin Pract. 2011;93(1):43−48. doi: 10.1016/j.diabres.2011.03.028.Jiang F, Sun ZZ, Tang YT, et al. Hepcidin expression and iron parameters change in type 2 diabetic patients. Diabetes Res Clin Pract. 2011;93(1):43−48. doi: 10.1016/j.diabres.2011.03.028.Aregbesola A, Voutilainen S, Virtanen JK, et al. Serum hepcidin concentrations and type 2 diabetes. World J Diabetes. 2015;6(7):978−982. doi: 10.4239/wjd.v6.i7.978.Aregbesola A, Voutilainen S, Virtanen JK, et al. Serum hepcidin concentrations and type 2 diabetes. World J Diabetes. 2015;6(7):978−982. doi: 10.4239/wjd.v6.i7.978.Ganz T. Hepcidin and iron regulation, 10 years later. Blood. 2011;117(17):4425–4433. doi: 10.1182/blood-2011-01-258467.Ganz T. Hepcidin and iron regulation, 10 years later. Blood. 2011;117(17):4425–4433. doi: 10.1182/blood-2011-01-258467.Jiang F, Sun ZZ, Tang YT, et al. Hepcidin expression and iron parameters change in type 2 diabetic patients. Diab Res Clin Pract. 2011;93(1):43−48. doi: 10.1016/j.diabres.2011.03.028.Jiang F, Sun ZZ, Tang YT, et al. Hepcidin expression and iron parameters change in type 2 diabetic patients. Diab Res Clin Pract. 2011;93(1):43−48. doi: 10.1016/j.diabres.2011.03.028.Ganz T, Nemeth E. Hepcidin and iron homeostasis. Biochim Biophys Acta. 2012;1823(9):1434−1443. doi: 10.1016/j.bbamcr.2012.01.014.Ganz T, Nemeth E. Hepcidin and iron homeostasis. Biochim Biophys Acta. 2012;1823(9):1434−1443. doi: 10.1016/j.bbamcr.2012.01.014.Румянцев А.Г., Масчан А.А., Чернов В.М., Тарасова И.С. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению железодефицитной анемии. — М., 2015. — 43 с. [Rumyantsev AG, Maschan AA, Chernov VM, Tarasova IS. Federal`nye klinicheskie rekomendatsii po diagnostike i lecheniyu zhelezodefitsitnoy anemii. Moscow; 2015. 43 р. (In Russ).]Румянцев А.Г., Масчан А.А., Чернов В.М., Тарасова И.С. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению железодефицитной анемии. — М., 2015. — 43 с. [Rumyantsev AG, Maschan AA, Chernov VM, Tarasova IS. Federal`nye klinicheskie rekomendatsii po diagnostike i lecheniyu zhelezodefitsitnoy anemii. Moscow; 2015. 43 р. (In Russ).]Румянцев А.Г., Масчан А.А. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению анемии хронических болезней. — М., 2014. — 9 с. [Rumyantsev AG, Maschan AA. Federal`nye klinicheskie rekomendatsii po diagnostike i lecheniyu anemii khronicheskikh bolezney. Moscow; 2014. 9 р. (In Russ).]Румянцев А.Г., Масчан А.А. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению анемии хронических болезней. — М., 2014. — 9 с. [Rumyantsev AG, Maschan AA. Federal`nye klinicheskie rekomendatsii po diagnostike i lecheniyu anemii khronicheskikh bolezney. Moscow; 2014. 9 р. (In Russ).]Thomas M, Tsalamandris C, MacIsaac R, Jerums G. Anemia in diabetes: an emerging complication of microvascular disease. Curr Diabetes Rev. 2005;1(1):107−126. doi: 10.2174/1573399052952587.Thomas M, Tsalamandris C, MacIsaac R, Jerums G. Anemia in diabetes: an emerging complication of microvascular disease. Curr Diabetes Rev. 2005;1(1):107−126. doi: 10.2174/1573399052952587.Angelousi A, Larger E. Anemia, a common but often unrecognized risk in diabetic patients: a review. Diabetes Metab. 2015;41(1):18−27. doi: 10.1016/j.diabet.2014.06.001.Angelousi A, Larger E. Anemia, a common but often unrecognized risk in diabetic patients: a review. Diabetes Metab. 2015;41(1):18−27. doi: 10.1016/j.diabet.2014.06.001.Куфелкина Т.Ю., Валеева Ф.В. Анемия у больных сахарным диабетом 1 типа // Сахарный диабет. — 2010. — №4. — С. 49–53. [Kufelkina TYu, Valeeva FV. Anemia in patients with type 1 diabetes mellitus. Diabetes mellitus. 2010;(4):49–53. (In Russ).]Куфелкина Т.Ю., Валеева Ф.В. Анемия у больных сахарным диабетом 1 типа // Сахарный диабет. — 2010. — №4. — С. 49–53. [Kufelkina TYu, Valeeva FV. Anemia in patients with type 1 diabetes mellitus. Diabetes mellitus. 2010;(4):49–53. (In Russ).]Семакова А.Д., Брыкова Я.И., Силина М.Н., Волынкина А.П. Оценка распространенности анемии у больных с сахарным диабетом // Центральный научный вестник. — 2019. — Т.4. — №7. — С. 7–8. [Semakova AD, Brykova YaI, Silina MN, Volynkina AP. Estimation of the anemia prevalence in patients with diabetes mellitus. Central Scientific Herald. 2019;4(7):7–8. (In Russ).]Семакова А.Д., Брыкова Я.И., Силина М.Н., Волынкина А.П. Оценка распространенности анемии у больных с сахарным диабетом // Центральный научный вестник. — 2019. — Т.4. — №7. — С. 7–8. [Semakova AD, Brykova YaI, Silina MN, Volynkina AP. Estimation of the anemia prevalence in patients with diabetes mellitus. Central Scientific Herald. 2019;4(7):7–8. (In Russ).]Мартынов С.А., Шестакова М.В., Шилов Е.М., и др. Распространенность анемии у больных сахарным диабетом 1 и 2 типа с поражением почек // Сахарный диабет. — 2017. — Т.20. — №5. — С. 318–328. [Martynov SA, Shestakova MV, Shilov EM, et al. Prevalence of anemia in patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus with chronic renal disease. Diabetes mellitus. 2017;20(5):318–328. (In Russ).] doi: 10.14341/DM9369.Мартынов С.А., Шестакова М.В., Шилов Е.М., и др. Распространенность анемии у больных сахарным диабетом 1 и 2 типа с поражением почек // Сахарный диабет. — 2017. — Т.20. — №5. — С. 318–328. [Martynov SA, Shestakova MV, Shilov EM, et al. Prevalence of anemia in patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus with chronic renal disease. Diabetes mellitus. 2017;20(5):318–328. (In Russ).] doi: 10.14341/DM9369.Alsayegh F, Waheedi M, Bayoud T, et al. Anemia in diabetes: experience of a single treatment center in Kuwait. Prim Care Diabetes. 2017;11(4):383−388. doi: 10.1016/j.pcd.2017.04.002.Alsayegh F, Waheedi M, Bayoud T, et al. Anemia in diabetes: experience of a single treatment center in Kuwait. Prim Care Diabetes. 2017;11(4):383−388. doi: 10.1016/j.pcd.2017.04.002.Саприна Т.В., Зима А.П., Мусина Н.Н., и др. Патогенетические аспекты нарушения метаболизма гепсидина и феррокинетики при патологии углеводного обмена // Сахарный диабет. — 2018. — Т.21. — №6. — С. 506–512. [Saprina TV, Zima AP, Musina NN, et al. Pathogenetic aspects of hepcidin metabolism and ferrocinetics dysregulation in carbohydrate metabolism disorders. Diabetes mellitus. 2018;21(6):506–512. (In Russ).] doi: 10.14341/DM9378.Саприна Т.В., Зима А.П., Мусина Н.Н., и др. Патогенетические аспекты нарушения метаболизма гепсидина и феррокинетики при патологии углеводного обмена // Сахарный диабет. — 2018. — Т.21. — №6. — С. 506–512. [Saprina TV, Zima AP, Musina NN, et al. Pathogenetic aspects of hepcidin metabolism and ferrocinetics dysregulation in carbohydrate metabolism disorders. Diabetes mellitus. 2018;21(6):506–512. (In Russ).] doi: 10.14341/DM9378.Nemeth E, Rivera S, Gabayan V, et al. IL-6 mediates hypoferremia of inflammation by inducing the synthesis of the iron regulatory hormone hepcidin. J Clin Invest. 2004;113(9):1271–1276. doi: 10.1172/JCI20945.Nemeth E, Rivera S, Gabayan V, et al. IL-6 mediates hypoferremia of inflammation by inducing the synthesis of the iron regulatory hormone hepcidin. J Clin Invest. 2004;113(9):1271–1276. doi: 10.1172/JCI20945.Simcox JA, Mcclain DA. Iron and diabetes risk. Cell Metab. 2013;17(3):329−341. doi: 10.1016/j.cmet.2013.02.007.Simcox JA, Mcclain DA. Iron and diabetes risk. Cell Metab. 2013;17(3):329−341. doi: 10.1016/j.cmet.2013.02.007.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.