Современные методы ранней диагностики диабетической макроангиопатии

Проводимые в последние годы исследования показали, что при сахарном диабете (СД) типа 2 атеросклеротические изменения сосудистой системы морфологически сходны с таковыми у лиц без СД, однако имеются некоторые различия, в том числе более раннее развитие и быстрое прогрессирование процесса, мультисегментарность и симметричность поражения дистально расположенных артерий среднего и малого калибра [1—3, 9, 10]. У этой категории пациентов часто обнаруживается быстропрогрессирующая форма артериосклеротических изменений. В качестве ее причины обсуждается дисфункция эндотелия, вызванная хронической гипергликемией [7].

Дисфункция эндотелия является одним из ранних этапов развития атеросклероза у больных СД и может быть выявлена на начальных стадиях заболевания, еще до появления атеросклеротических бляшек [14]. Она имеет большое значение и на поздних стадиях атеросклеротического поражения, так как нарушение эндотелийзависимой релаксации и повышенная адгезивность эндотелиальной выстилки могут способствовать спазму, развитию бляшки и последующему разрыву ее поверхности. Хотя связь между СД и патологией сосудов остается до конца неясной, считается, что потеря регуляторной способности эндотелия лежит в основе развития всех макрососудистых осложнений СД [11].

Все вышеуказанные факты обусловливают значительный научный и практический интерес к данной проблеме. Диагностику повреждений эндотелия можно проводить еще до появления макроскопически значимых повреждений сосуда. Такими возможностями обладают современные ультразвуковые методы исследования его функции [1]. Это позволяет с помощью уменьшения факторов риска и специфического фармакологического воздействия улучшить прогноз у таких пациентов [3, 15].

"Золотым стандартом" диагностики облитерирующих заболеваний сосудистого русла остается рентгеноконтрастное ангиографическое исследование. Однако данный метод исследования, являясь инвазивным, сложным и достаточно дорогостоящим, практически не используется для ранней диагностики атеросклеротического поражения периферических артерий и динамического наблюдения за пациентами этой группы. С этой целью, помимо совершенствования традиционных методов общеклинического исследования, в настоящее время разрабатываются и внедряются лабораторные и инструментальные методы диагностики предполагаемых поражений сердечно-сосудистой системы. Исследуются метаболические маркеры эндотелиальной функции, продолжают совершенствоваться ультразвуковые методики.

Преимуществом метода ультразвукового дуплексного сканирования является возможность неинвазивного получения изображения сосуда в реальном масштабе времени с регистрацией спектра допплеровского сдвига частот в исследуемых сосудах [4, 12].

Атеросклеротический процесс сопровождается структурными и функциональными изменениями тканей сердца и периферической сосудистой системы. Маркером его ранней доклинической стадии является толщина комплекса интима—медиа (КИМ) сонных артерий [4]. В популяции лиц в возрасте 45 лет средняя толщина КИМ общей сонной артерии составляет 0,6 мм и увеличивается в год на 0,01 мм у здоровых и на 0,03—0,06 мм у пациентов с ИБС [8]. Поданным эпидемиологического исследования The Atherosclerosis Risk in Communities, толщина КИМ у пациентов с СД была на 0,08 мм больше по сравнению с сопоставимыми лицами без нарушения углеводного обмена. В исследовании М. Otsuki и соавт. [13] определена взаимосвязь между концентрацией в плазме внутриклеточной молекулы адгезии 1 (VCAM-1) и толщиной КИМ сонных артерий у больных СД типа 2. Было показано, что уровень VCAM-1 может служить маркером атеросклеротического процесса у пациентов с СД типа 2 еще на доклинической стадии.

Для оценки вазодилатирующей функции эндотелия в настоящее время применяют метод механической стимуляции эндотелия повышенным кровотоком. Оценку индуцируемой потоком вазодилатации проводят на основании изменения диаметра плечевой артерии [5]. Снижение этого показателя отражает дисфункцию эндотелия, которая обычно ассоциирована с наличием факторов риска ИБС [1,6]. Выявленные вазоконстрикции при пробе с реактивной гиперемией у больных СД может свидетельствовать о наличии структурной патологии сердца и сосудов.

Материалы и методы

В 2002—2004 гг. на базе отделения диабетической стопы Эндокринологического научного центра РАМН было проведено комплексное исследование функции эндотелия у больных СД типа 2 с макроангиопатией. В исследование было включено 102 больных СД типа 2, из них 51 мужчина и 51 женщина. Возраст обследованных составлял от 45 до 74 лет, в среднем 63,4 ± 4,02 года. На основании клинических данных и инструментальных методов исследования все пациенты были разделены на 2 группы: 26 человек имели нейропатическую форму синдрома диабетической стопы (СДС), 76 — ней- роишемическую форму СДС. После проведенного ультразвукового дуплексного исследования артерий нижних конечностей больные с нейроишеми- ческой формой СДС (п = 76) были распределены на 2 группы в зависимости от локализации атеросклеротического поражения: 1-ю группу (л = 39) составили пациенты с атеросклеротическим поражением бедренно-подколенного сегмента артерий нижних конечностей, 2-ю (п = 37) — больные с поражением артерий голени; 3-ю группу (и = 26) составили лица с нейропатической формой СДС. Группа контроля (10 человек) была представлена пациентами с ИБС без нарушения углеводного обмена. Она включала в себя 4 мужчин и 6 женщин в возрасте 62,7 ± 1,6 года. Лица контрольной группы участвовали в исследовании лишь на этапах проведения ультразвукового дуплексного сканирования артерий нижних конечностей, пробы с реактивной гиперемией.

Клиническое обследование включало в себя оценку жалоб, сбор анамнеза основного заболевания и сопутствующей сердечно-сосудистой патологии, физикальное обследование с оценкой антропометрических данных (рост, масса тела, индекс массы тела — ИМТ), измерение АД и ЧСС, консультации кардиолога, хирурга, офтальмолога. С целью выявления признаков диабетической периферической полинейропатии проводили неврологическое обследование, включавшее в себя определение порога вибрационной, тактильной и температурной чувствительности.

Определение растворимой формы внутриклеточной молекулы адгезии 1 (solubale Intercellular Adhesion Molecule 1 — ICAM-1), растворимой формы Р-селектина, растворимой формы сосудистой молекулы адгезии 1 (Vascular Cell Adhesion Molecule 1 — VCAM-1) проводили методом ELISA с использованием диагностических наборов "Human sICAM-1 (BMS201)", "Human sP-selectin (BMS219/2)", "Human sVCAM-1 (BMS232)" ("Bender MedSystems"). Оптическую плотность измеряли на микропланшетном ридере "Immuno Mine NJ-2300" ("Narge Nune International", Япония).

Для оценки артериального кровотока нижних конечностей использовали ультразвуковое дуплексное сканирование (аппарат "Sonos-5500", "Agilent", США). Оценивали линейную скорость кровотока, наличие, степень и протяженность атеросклеротических бляшек и зон окклюзии. Для измерения толщины КИМ сканировали дистальную часть (10—20 мм) правой и левой общих бедренных артрерий (ОБА) в продольном сечении. Измерения проводили трижды в различных сердечных циклах, значения усредняли.

Инструментальное исследование вазомоторной функции эндотелия проводили с помощью ультра- звукой сонодопплерографии плечевой артерии на том же аппарате. В режиме двухмерного сканирования фиксировали изменения в диаметре плечевой артерии при пробе с реактивной гиперемией — ПРГ (эндотелийзависимая фаза вазодилатации). Плечевую артерию лоцировали в продольном сечении на 2—15 см выше локтевого сгиба, изображение синхронизировали с зубцом R на ЭКГ. Исследование проводили в триплексном режиме. На верхнюю треть плеча накладывали манжету с давлением, превышающим систолическое АД в плечевой артерии на 20—30 мм рт. ст. Компрессию сохраняли в течение 5 мин, затем, резко снижая давление в манжете, вызывали быструю декомпрессию, что приводило к увеличению кровотока и, следовательно, к изменению диаметра плечевой артерии. В ходе исследования диаметр плечевой артерии измеряли 3 раза: в покое, через 4,5 мин после наложения манжеты на область плеча в пробе с реактивной гиперемией, через 30 и 60 с после декомпрессии. Скорость кровотока оценивали в покое и сразу после декомпенсации. Рассчитывали потокзависимую дилатацию как характеристику эндотелийзависимого ответа, равную отношению изменения диаметра плечевой артерии в течение ПРГ к диаметру артерии в покое. Эти изменения были представлены в процентном соотношении относительно исходного диаметра, принятого за 100%.

Таблица 1. Краткая клинико-лабораторная характеристика обследованных (М ± а)

Примечание. В скобках — пределы колебаний, р > 0,05.

Таблица 2. Структура факторов риска развития диабетической макроангиопатии у обследованных (М ± о)

Примечание. В скобках — процент. Здесь и в табл. 3, 4: * — р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

При проведении клинического обследования были получены следующие данные. Все больные достоверно не различались по полу, возрасту, длительности СД, компенсации углеводного обмена. Клиническая характеристика больных представлена в табл. 1.

Пациенты всех групп имели избыточную массу тела, однако достоверно не различались по ИМТ. Длительность гипертонической болезни была достоверно больше у пациентов 1-й группы по сравнению с лицами 2-й и 3-й групп (р < 0,01) и составила 17,24 ± 5,73, 11,0 ± 4,84, 8,76 ± 6,71 года соответственно. У большинства пациентов 2-й и 3-й групп повышение АД впервые было зафиксировано почти одновременно с выявлением у них СД, а у пациентов 1-й группы развитие гипертонической болезни предшествовало появлению нарушения углеводного обмена (р < 0,02). Длительность существования хронических облитерирующих заболеваний артерий нижних конечностей (ХОЗАНК) у пациентов 1-й группы была достоверно больше (р < 0,05) и составила 7,13 ± 2,91 года, а во 2-й группе — 5,2 ±1,8 года (табл. 2).

Количественное определение уровня внутриклеточных молекул адгезии — МА (sVCAM-1, sICAM-1 и sP-selectin) в сыворотке крови. У всех обследованных пациентов отмечалось повышение уровней изученных МА — представителей семейств селек- тинов (sP-selectin) и иммуноглобулинов (sICAM-1, sVCAM-1) — по сравнению с рассчитанной нормой, что свидетельствует о наличии атеросклероза. Полученные результаты представлены на рис. 1. Уровень sVCAM-1 был достоверно ниже в группе

пациентов с магистральным кровотоком в артериях нижних конечностей (3-я группа), составляя 306,56 ± 64,45 нг/мл, по сравнению с 1-й (401,92 ±71,6 нг/мл; р < 0,02) и 2-й (390 ± 130 нг/ мл; р < 0,03) группами. Уровень SP-selectin был достоверно выше в группе пациентов с атеросклеротическим поражением бедренно-подколенного сегмента артерий нижних конечностей (1-я группа) и составлял 337,09 ± 52,54 нг/мл по сравнению со 2-й     (231 ± 67,20 нг/мл; р < 0,05) и 3-й

(239,69 ± 20,12 нг/мл; р < 0,05) группами. В 1-й группе отмечалось повышение уровней всех 3 типов исследуемых МА. Все вышесказанное свидетельствует о том, что уровень VCAM-1 сыворотки крови может выступать в качестве маркера атеросклеротического процесса периферической локализации у больных СД типа 2 и сопутствующей ИБС.

Оценка вазомоторной функции эндотелия. Пациенты с СД типа 2 и лица контрольной группы (больные ИБС с магистральным кровотоком по артериям нижних конечностей и без нарушения углеводного обмена) не различались по полу, возрасту, ИМТ, уровням систолического и диастолического АД, показателям липидного спектра крови.

Потокзависимая вазодилатация (ПЗВД) у всех лиц с СД типа 2 составила в 1-й группе 4,2 ± 0,4%, во 2-й — 4,7 ± 0,7%, в 3-й — 6,7 ± 0,9%, что было достоверно ниже, чем в контрольной группе (9,5 ± 0,5%; р < 0,05). ПЗВД в 1-й группе была ниже, чем во 2-й, но это различие не было достоверным. Не отмечено достоверной зависимости ПЗВД от роста, пола и возраста пациентов, длительности СД типа 2, уровней общего холестерина, триглицеридов, исходного диаметра плечевой артерии (табл. 3).

Как следует из представленных данных, достоверных различий диаметра плечевой артерии и скорости кровотока по ней у больных СД типа 2, а также в контрольной группе не выявлено. Результаты позволяют подтвердить наличие выраженной дисфункции эндотелия у больных СД типа 2. При этом степень ее выраженности пропорциональна тяжести атеросклеротического поражения сосудов.

После проведенного ультразвукового дуплексного сканирования артерий нижних конечностей все пациенты с СД типа 2 были разделены на 3 группы в зависимости от степени распространенности и локализации атеросклеротических поражений.

В 1 -й группе 9 (23,1%) человек имели одностороннее поражение, 7 (17,9%) — изолированное поражение поверхностной бедренной артерии (ПБА). Все указанные изменения были гемодинамически незначимыми, стеноз просвета сосуда составил 30—60%. 2 (5%) человека имели гемодинамический незначимый стеноз левой ОБА, 20 (51,2%) — распространенное поражение бедренно-подколенного сегмента с вовлечением ОБА, ПБА и подколенной артерий. Из них у 5 (12,8%) пациентов имелись гемодинамически значимые поражения артерий.

Во 2-й группе 8 (21,6%) человек имели одностороннее поражение. У такого же числа лиц имелось изолированное поражение задней большеберцовой артерии (ЗББА); в большинстве случаев указанные изменения были гемодинамически значимыми. Изолированный стеноз до 60% передней большеберцовой артерии (ПББА) имелся у 6 (16,2%) пациентов. У остальных обследованных (62,2%) было сочетанное поражение ПББА и ЗББА. Среди последних более чем в половине случаев изменения были гемодинамически значимыми, а у 10 пациентов отмечалось наличие окклюзии одной или обеих артерий голеней.

Таблица 3. Результаты ультразвукового исследования плечевой артерии у обследованных (М ± о)

Таблица 4. Оценка состояния артериального кровотока нижних конечностей и толщина КИМ у обследованных больных в правой ОБА (М ± о)

Контроль (п = 24)

Показатель (норма)

В 3-й группе гемодинамически значимых стенозов не выявлено, магистральные артерии нижних конечностей были проходимы у всех пациентов.

В табл. 4 приведены результаты анализа состояния артериального кровотока, распространенности атеросклеротических поражений и толщины КИМ в правой ОБА по данным ультразвукового дуплексного сканирования. Она составила в 1-й группе 0,83 ± 0,24 и 0,82 ± 0,09 мм, во 2-й — 0,94 ± 0,25 и 0,96 ± 0,34 мм, в 3-й — 1,54 ± 0,49 и 1,44 ± 0,49 мм соответственно. У всех пациентов с СД типа 2 была выявлена тесная корреляционная связь между толщиной КИМ ОБА и уровнем различных фракций липидов крови, в том числе общего холестерина (г = 0,38; р = 0,05) и липопротеидов низкой плотности (г = 0,47; р = 0,05), а также длительностью заболевания (рис. 2).

Корреляция значений биохимических маркеров эндотелиальной дисфункции и результатов ультразвукового исследования позволяет сделать вывод об их тесной взаимосвязи (рис. 3).

В результате проведенного ультразвукового исследования у лиц с нейропатической формой диабетической стопы (3-я группа) гемодинамически значимых изменений со стороны магистральных артерий нижних конечностей не выявлено. Отмечались нарушения структуры стенки артерий, характерные для артериолосклероза Монкеберга. У всех пациентов с длительностью СД более 10 лет был обнаружен медиокальциноз с нарастанием интенсивности по направлению к дистальным отделам артерий конечностей.

Полученные в ходе работы данные указывают на необходимость включения в план обследования больных СД типа 2 определения функции эндотелия с помощью лабораторных и инструментальных методов даже при отсутствии явных признаков диабетической макроангиопатии (рис. 4).

По отношению к лабораторным методам диагностики использование инструментальных методов исследования, таких как ПРГ, измерение толщины КИМ, является дополнительным и позволяет уточнить тяжесть существующего поражения, а также диагностировать макроангиопатию на ранней стадии, до появления ее клинических признаков (атеросклеротического изменения стенок артерий, появления атеросклеротических бляшек, развития стенозов и окклюзий периферического артериального русла).