Влияние компенсации углеводного обмена на свободнорадикальное окисление липопротеидов низкой плотности и активность ферментативной антиоксидантной системы при сахарном диабете типа 2

Окислительный стресс играет важную роль в возникновении и прогрессировании ряда тяжелых болезней, включая патологию сердечно-сосуди  стой и бронхолегочной системы, нейродегенера- тивные заболевания, злокачественный рост, болез  ни, связанные с действием неблагоприятных фак  торов окружающей среды, и др. [1,4]. В последние годы в литературе также активно обсуждается уча  стие свободнорадикальных процессов в патогенезе сахарного диабета (СД) и его осложнений [13, 17].

Для больных СД типа 2 характерно четырех  кратное повышение риска летальности от острой сердечно-сосудистой недостаточности (инфаркты, инсульты) по сравнению с общей популяцией [11, 20, 25], что обусловлено ускоренным прогрессиро  ванием атеросклероза у этих больных. По совре  менным представлениям, это связано с активацией свободнорадикального окисления липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) в плазме крови, вслед  ствие чего эти частицы претерпевают окислитель  ную модификацию и усиленно поглощаются моно  цитами-макрофагами, которые превращаются в пенистые клетки, что способствует предатероген- ной липидной инфильтрации стенки сосуда [26, 28]. Основным фактором, вызывающим атероген  ную модификацию ЛПНП in vivo, являются раз  личные альдегиды, в том числе малоновый диаль  дегид (МДА), в большом количестве образующиеся при окислительной деструкции липидных гидропе  роксидов, а также при автоокислении глюкозы и образовании конечных продуктов гликозилирова  ния у больных диабетом с хронической гипергли  кемией [7]. Поскольку окислительная модифика  ция ЛПНП, индуцируемая неферментным глико  зилированием, резко повышает их атерогенность, т. е. способность проникать в интиму сосудов и за  хватываться макрофагами с образованием пени  стых клеток, не является неожиданным существо  вание определенной взаимосвязи между скоростью прогрессирования атеросклероза и уровнем ги  пергликемии при СВ [15]. Исходя из этого, вполне оправданы попытки ограничить интенсивность свободнорадикального окисления при диабете за счет компенсации углеводного обмена, что под  тверждают результаты исследования UKPDS [24]. Вместе с тем при комплексной терапии диабета ло  гичным представляется также использование пре  паратов, обладающих антиоксидантной активно  стью, которые, ограничивая интенсивность сво  боднорадикальных процессов, могут подавлять ма  нифестирование атеросклероза вне зависимости от степени компенсации углеводного обмена.

Исходя из вышесказанного, целью настоящей работы явилось изучение влияния компенсации уг  леводного обмена на свободнорадикальное окисле  ние ЛПНП у больных СД типа 2 на фоне приме  нения различных препаратов сульфонилмочевины, обладающих выраженной гипогликемической ак  тивностью: гликлазида (Диабетона), который, по имеющимся данным, кроме сахарпонижающей, обладает и антиоксидантной активностью [18], и глибенкламида (Манинила), являющегося самым активным сахарпонижаюшим средством среди препаратов этой группы.

Материалы и методы

Под нашим наблюдением находилось 30 паци  ентов (15 мужчин и 15 женщин), страдающих СД типа 2. В зависимости от получаемой терапии боль  ные были распределены на 2 группы, сопостави  мые по индексу массы тела, возрасту, длительности заболевания и степени компенсации углеводного обмена. В 1-ю группу (л = 15) вошли больные, по  лучавшие на момент включения в исследование Диабетон в суточной дозе от 80 до 240 мг, во 2-ю (л = 15) - больные, получавшие на момент вклю  чения в исследование Манинил (1,75/3,5 мг) в су  точной дозе от 3,5 до 10,5 мг. Одновременно обсле  довали группу из 10 практически здоровых лиц (без признаков гиперлипидемии и гипергликемии). Клиническая характеристика пациентов представ  лена в табл. 1.

Перед началом исследования и через 2 мес по  сле достижения удовлетворительной компенсации углеводного обмена в соответствии с критериями European Diabetes Police Group (1998) в крови па  циентов определяли уровень гликированного гемо  глобина (НЬА_|С), первичных и вторичных продук  тов свободнорадикального окисления ненасыщен  ных липидов ЛПНП, активность ключевых анти  оксидантных ферментов, а также показатели ли  пидного обмена.

Примечание. ИМТ - индекс массы тела; ХС - холестерин, ЛПВП - липопротеиды высокой плотности; ЛПОНП - ли  попротеиды очень низкой плотности. * - р < 0,05 по сравнению с фазой декомпенсации.

Уровень НЬА_)С определяли на приборе DCA 2000 Analiser ("Bayer") методом латексного ингиби  рования иммуноагглютинации с помощью НЬ А,_с Reagent Kit.

Для выделения ЛПНП у больных натощак брали венозную кровь в присутствии 1 мг/мл ЭДТА в ка  честве антикоагулянта и антиоксиданта. Плазму подвергали двукратному центрифугированию в градиенте плотности NaBr в течение 2 ч при 42 000 об/мин в угловом роторе 50Ti при 4°С рефрижера  торной ультрацентрифуге Beckman L-8 согласно работе [23], а затем подвергали диализу при 4°С в течение 16 ч. Использованный метод ввиду крат  ковременности процедуры центрифугирования по  зволяет избежать окисления нативных ЛПНП в процессе выделения [22], что неизбежно происхо  дит при получении ЛПНП стандартными методами [14]. В образцах ЛПНП, выделенных описанным методом [23], не выявлено загрязнений другими фракциями липопротеидов или белками плазмы по данным электрофореза, причем по размеру частиц и составу липидов эти ЛПНП были идентичны вы  деленным по классическому методу [14]. Содержа  ние белка в ЛПНП определяли по методу Лоури. Уровень липидных гидропероксидов в ЛПНП из  меряли специфичным модифицированным мето  дом, при котором липогидропероксидазы окисля  ли ионы Fe²⁺, после чего содержание Fe³⁺ до и по  сле восстановления органических гидроперокси  дов трифенилфосфином количественно определя  ли с помощью цветной реакции с ксиленолоран- жем [16]. Содержание вторичного продукта свобод  норадикального окисления липидов - МДА - в ЛПНП определяли по реакции с 2-тиобарбитуро- вой кислотой при 532 нм на спектрофотометре Hi  tachi-557 [2].

Для определения активности антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы (СОД) и глута  тионпероксидазы (ГП) - образцы цельной крови (0,1 мл) смешивали в соотношении 1:9с гипото  ническим 5 мМ К,№-фосфатным буфером pH 7,4, после гемолиза быстро замораживали и хрании до определения активности ферментов не более 1 мес при -20°С. Активность СОД в эритроцитах опре  деляли на спектрофотометре Hitachi-220A после осаждения гема смесью этанол : хлороформ (3 : 5), используя систему ксантин-ксантиноксидаза для генерирования супероксидного анион-радикала [5]. За единицу активности СОД принимали коли  чество фермента, необходимое для 50% ингибиро  вания реакции восстановления нитротетразолия синего в условиях определения. Активность ГП в лизатах эритроцитов определяли на химическом анализаторе Labsystems Оу FP-900 (Финляндия) в сопряженной глутатионредуктазной системе по окислению NADPH, используя гидроперекись трет-бутила в качестве субстрата [3, 19]. За единицу активности ГП принимали количество фермента, необходимое для окисления 1 мкмоль восстанов  ленного глутатиона в условиях определения.

Содержание общего холестерина, холестерина липопротеидов высокой плотности и триглицери  дов в плазме крови определяли с помощью энзи  матического метода на химическом анализаторе Kone Progress с использованием тест-наборов фир  мы "Boehringer", содержание холестерина ЛПНП и липопротеидов очень низкой плотности рассчиты  вали, исходя из этих показателей.

Результаты и их обсуждение

Как видно из табл. 1, к началу исследования все больные находились в состоянии декомпенсации углеводного и липидного обмена, не отмечалось достоверного различия в уровне НЬА_1С между боль  ными 1-й и 2-й групп, по показателям липидного обмена обе группы также были сопоставимы. Удов  летворительной компенсации углеводного обмена у больных обеих групп удалось добиться в среднем через 2 мес с помощью коррекции диетотерапии, физической нагрузки и подбора оптимальных доз сахарпонижающей терапии. В 1-й группе у 4 (27%) пациентов компенсации углеводного обмена доби  лись путем терапии Диабетоном МВ в суточной до  зе 60-120 мг, у 9 (60%) критериев компенсации достигли с помощью дополнительного к Диабетону приема метформина в суточной дозе 850-1000 мг, 2 (13%) пациента были переведены на комбинацию Диабетона с фоновой ночной инсулинотерапией в дозе 0,15 ЕД/кг.

Во 2-й группе у 5 (33,3%) человек компенсации углеводного обмена достигли путем коррекции до-

Примечание. * - р < 0,01; ** - р < 0,001 по сравнению с исходным уровнем.

зы Манинила, остальные 10 (66,7%) пациентов бы  ли переведены на прием Глибомета (комбиниро  ванный препарат, содержащий 2,5 мг глибенкла- мида и 400 мг метформина в 1 таблетке) в суточной дозе от 2 до 4 таблеток.

Достижение компенсации углеводного обмена характеризовалось достоверным (/? < 0,05 в 1-й группе и р < 0,01 во 2-й группе) снижением уровня НЬ А_|с (см. табл. 1), при этом отмечалась и тенден  ция (р < 0,1) к снижению гипертриглицеридемии. В то же время достоверной разницы в оцениваемых показателях липидного и углеводного обмена меж  ду 1-й и 2-й группами не отмечено.

Компенсация углеводного обмена в обеих груп  пах сопровождалась достоверным повышением ак  тивности СОД в эритроцитах, тогда как достовер  ное повышение активности ГП было выявлено только в группе больных, получавших Манинил (табл. 2).

При сравнении степени окисленности ЛПНП плазмы крови на фоне достижения компенсации углеводного обмена не было выявлено достоверно  го изменения уровня липогидроперексидов у боль  ных 1-й группы, тогда как уровень МДА в этих час  тицах был достоверно ниже. В то же время во 2-й группе на фоне приема Манинила отмечалось дос  товерное (р < 0,001) снижение уровня как липо  гидроперексидов, так и МДА (см. табл. 2). Возмож  но, этот факт обусловлен несколько более выра  женным снижением уровня НЬ А_|с в этой группе (7,0 ± 0,3% против 7,2 ± 0,3% на фоне приема Диабетона), что может свидетельствовать о сниже  нии процессов неферментного гликозилирования и подтверждает роль этих процессов в механизмах окислительного модифицирования липопротеи  дов.

По современным представлениям, свободные радикалы, генерируемые при автоокислении глю  козы, могут запускать окисление ЛПНП или спо  собствовать образованию липогидроперексидов в этих частицах, особенно при гипергликемии [6, 9- 12, 27]. С другой стороны, усиленная липоперок- сидация может способствовать образованию ко  нечных продуктов гликозилирования [8, 10]. Таким образом, повышенное образование конечных про  дуктов гликозилирования может усиливаться вследствие индукции свободнорадикальных реак  ций в ненасыщенных липидах ЛПНП у больных СД. Следовательно, однонаправленное действие усиленного гликозилирования и свободноради  кального окисления ЛПНП при диабете способст  вует активации молекулярных механизмов образо  вания атеросклеротической бляшки, поскольку ЛПНП, модифицированные вследствие как их окисления, так и гликозилирования, в равной сте  пени опознаются скэвенджер-рецепторами макро  фагов и аккумулируются в них с образованием пе  нистых клеток [21, 24, 25, 27]. На основании этого становится понятным, что скорость прогрессиро  вания атеросклероза при СД напрямую зависит от уровня гипергликемии, причем атерогенность ко  нечных продуктов неферментного гликозилирова  ния может быть снижена за счет эффективной и длительной компенсации углеводного обмена.

Выводы

1. Компенсация углеводного обмена у больных СД типа 2, приводя к уменьшению образования ко нечных продуктов неферментного гликозилирова  ния, подавляет также и атерогенную липоперокси- дацию ЛПНП, способствуя снижению прогресси  рования атеросклероза.
2. Несмотря на то что повышение активности ферментативных систем антиоксидантной защиты и снижение проявлений окислительного стресса напрямую коррелировало со степенью компенса ции углеводного обмена, нами не выявлено пре  имуществ того или иного исследуемого сахарпони- жающего препарата в воздействии на эти про  цессы.