Спектр фосфолипидов сыворотки крови и мембран эритроцитов у больных сахарным диабетом и влияние на него антиоксидантов

Фосфолипиды являются основными структурными компонентами клеточных и субклеточных мембран и определяют уровень активности мембранных ферментов, чувствительность тканей к инсулину. В литературе проблема метаболизма фосфолипидов при сахарном диабете (СД), в том числе диабетической ангиопатии, освещена недостаточно [5, 7—9].

Целью исследования явилось изучение показателей обмена фосфолипидов в сыворотке крови и мембранах эритроцитов у больных СД, а также их динамики под влиянием комплексного лечения с включением унитиола и токоферола.

Материалы и методы

Обследовано 92 больных СД I типа (60 мужчин и 32 женщины в возрасте от 17 до 45 лет). Средняя степень тяжести заболевания была у 36 больных, тяжелая форма заболевания — у 56. Диабетические ангиопатии различной локализации отмечались у 63 больных. Все больные при поступлении в стационар были в состоянии декомпенсации обменных процессов. Контрольную группу составили 24 практически здоровых лица аналогичного возраста.

Содержание фосфолипидов изучали методом Стеварда, фракции фосфолипидов — методом тонкослойной хроматографии [6]. Разделение фракций фосфолипидов (фосфатидил- серин — ФТС, лизофосфатидилхолин — ЛФТХ, сфингомиелин — СМ, фосфатидилхолин — ФТХ, фосфатидилэтанол- амин — ФТЭА) осуществлялось на силикагеле. Рассчитывали также относительное содержание фракций в крови.

В зависимости от характера лечения выделено 3 группы больных. Больные 1-й группы (п=31) наряду с интенсифицированной инсулинотерапией получали липамид, метионин, препараты калия, витамины группы В, теоникол. Больные 2-й группы (п=34) дополнительно к указанной терапии получали унитиол утром внутривенно капельно на физиологическом растворе натрия хлорида (0,1 мл 5 % раствора унитиола на 1 кг массы тела) и вечером внутримышечно в той же дозе. Курс лечения составлял 2 нед. Учитывая, что унитиол оказывает благоприятное влияние на оксигенацию тканей, существенно повышая как доставку, так и утилизацию кислорода [4], больным 3-й группы (л=27) одновременно с внутривенным капельным введением унитиола синхронно проводилась ингаляция увлажненного кислорода со скоростью 2 л/мин; внутримышечно вводился токоферола ацетат по 300 мг в сутки.

Результаты исследований обрабатывали методом вариационной статистики с использованием критерия t Стьюдента.

Результаты и их обсуждение

У больных СД происходят существенные изменения фосфолипидного обмена (табл. 1).

Уровень общих фосфолипидов в сыворотке крови был повышен, особенно у больных с тяжелой формой заболевания и у больных с наличием диабетических ангиопатий (соответственно 3,05± ±0,09 и 3,00±0,08 ммоль/л при норме до 1,77± ±0,03 ммоль/л; р<0,01). Существенное влияние оказывала длительность заболевания. Так, у больных с длительностью СД более 10 лет содержание фосфолипидов составляло 3,15± ±0,15 ммоль/л, в то время как у больных с длительностью СД менее 1 года — 2,00±0,07 ммоль/л (р<0,05).

Выявлены изменения соотношения фракций фосфолипидов — увеличение содержания ФТС, ЛФТХ и СМ при снижении уровня ФТХ; содержание ФТЭА осталось без изменений. Изменения в соотношении фракций фосфолипидов более выражены при тяжелой форме заболевания, наличии диабетических ангиопатий, а также при большей длительности заболевания.

Установлено снижение уровня фосфолипидов в эритроцитах, более выраженное при тяжелом течении заболевания и при наличии диабетических ангиопатий. Количество фосфолипидов снижалось по мере увеличения длительности заболевания. Так, если у больных с длительностью заболевания до 1 года уровень фосфолипидов составлял 3,83±0,13 ммоль/л, то у болеющих более 10 лет — 2,70±0,12 ммоль/л (р<0,001).

Таблица 1

Содержание фосфолипидов сыворотки крови и мембран эритроцитов у больных СД

Сыворотка крови

Примечание. Достоверность различий по сравнению с контролем: одна звездочка — р<0,001, две — р<0,01, три — р<0,05.

Изменения спектра фосфолипидов в эритроцитах больных СД проявились повышением уровня ФТС, ЛФТХ и СМ при снижении уровня ФТХ и ФТЭА. Закономерных изменений спектра фосфолипидов в эритроцитах в зависимости от степени тяжести заболевания не было выявлено. У больных без ангиопатий показатели ФТС и ФТХ не отличались от таковых у здоровых, в то время как у больных с ангиопатиями спектр фосфолипидов был изменен по отношению не только к контрольной группе, но и к больным без диабетической ангиопатии. При изучении спектра фосфолипидов в эритроцитах у больных СД в зависимости от длительности заболевания установлено, что эти изменения начинают возникать и нарастать у лиц, болеющих СД более 1 года.

Снижение содержания ФТХ и ФТЭА у больных СД, вероятно, обусловлено замедлением процессов их ацилирования [12]. Уменьшение содержания ФТХ, основного фосфолипида, который располагается на внешней поверхности биомембран, может привести к нестабильности мембран, повышению проницаемости ее для ионов, нарушению функциональной способности и гемолизу эритроцитов [12]. Для поддержания стабильности мембран компенсаторно увеличивается содержание в ней СМ, но в то же время увеличение уровня СМ способствует повышению ригидности мембран эритроцитов, снижению ее пластичности, что приводит к нарушению микроциркуляции и развитию ангиопатии [11].

Поскольку ФТЭА играет важную роль в регуляции транспорта Са²⁺, а также функционировании многих ферментов организма [10], уменьшение его содержания свидетельствует о снижении биоэнергетических процессов в эритроцитах, а также является одной из причин нарушения микроциркуляции [1].

Накопление отрицательно заряженного ФТС может влиять на распределение поверхностного заряда липидного бислоя, приводя к изменениям физического состояния мембраны.

Высокое содержание ЛФТХ играет определенную роль в патогенезе атеросклероза, гипертонической болезни, ишемической болезни сердца и др. Повышение содержания ЛФТХ обусловливает повреждение эндотелия микрососудов, что выражается в появлении дефектов в липидном бислое мембраны и возникновении в ней ионных каналов, а также уменьшение барьерных свойств и увеличение проницаемости мембраны, что способствует развитию отека, геморрагических изменений в органах и тканях [2, 3]. Повышенное количество ЛФТХ также косвенно указывает на активацию фосфолипаз, которые избирательно разрушают липиды мембран. Следовательно, увеличение содержания в сыворотке крови и мембранах эритроцитов ЛФТХ является одной из причин нарушения периваскулярного звена микроциркуляции и развития диабетической ангиопатии.

Таким образом, при СД в сыворотке крови и в эритроцитах нарушен как уровень общих фосфолипидов, так и соотношение фракций фосфолипидов, содержание которых находится в зависимости от длительности и тяжести заболевания, а также наличия ангиопатий. Эти изменения липидного состава биомембран, несомненно, приводят к нарушению их функционального состава, что обусловливает необходимость своевременной терапевтической коррекции.

Нами изучались изменения фосфолипидного обмена у больных СД в процессе лечения. Под влиянием лечения у всех больных достигнута компенсация углеводного обмена, вместе с тем характер изменения липидного обмена был разный (табл. 2).

У больных 1-й группы как в сыворотке, так и в эритроцитах достоверных изменений фосфолипидного спектра крови за время лечения не произошло (за исключением содержания ФТС

Таблица 2

Состав фосфолипидов сыворотки крови (I) и мембран эритроцитов (II) у больных СД в зависимости от проводимого лечения

Примечание, лечения: одна звездочка

В числителе — до лечения, в знаменателе — после лечения. Достоверность различий до и после — р<0,001, две — р< 0,01, три — р<0,05.

в сыворотке крови, которое существенно снизилось).

У больных, получавших унитиол, достоверно снизилось содержание общих фосфолипидов в сыворотке крови, причем как у больных со средней степенью тяжести заболевания, так и у больных с тяжелой формой, а также у больных без диабетической ангиопатии, у которых содержание общих фосфолипидов нормализовалось (до лечения 2,41±0,18 ммоль/л, после лечения 1,83± ±0,13 ммоль/л при норме 1,77±0,03 ммоль/л). Наряду с этим достоверно уменьшилось количество ФТС и увеличилось содержание ФТХ при относительно заметной положительной динамике уровня других фракций. В эритроцитах отмечается достоверное повышение уровня фосфолипидов, особенно у больных с диабетическими ангиопатиями. У этих больных также отмечено достоверное снижение количества ЛФТХ (р<0,05), ФТС (р<0,01) и повышение содержания ФТХ (р<О,05). Нормализации уровня общих фосфолипидов и спектра фосфолипидов как в плазме, так и в эритроцитах у больных этой группы не наблюдалось.

У больных 3-й группы в сыворотке крови после лечения наблюдалось достоверное снижение уровня как общих фосфолипидов, так и изучаемых фракций ФТС, ЛФТХ, СМ и повышение количества ФТХ. У больных со средней тяжестью СД и без диабетической ангиопатии изучаемые показатели нормализовались.

После лечения унитиолом с синхронной ингаляцией кислорода и токоферолом отмечалось достоверное увеличение содержания в эритроцитах общих фосфолипидов, ФТХ и ФТЭА и снижение уровня ФТС, ЛФТХ и СМ. У больных с диабетическими ангиопатиями после лечения показатели ФТС и ФТХ в эритроцитах не отличались от контрольных.

Таким образом, изменение фосфолипидного спектра отражает степень патологических изме- 16

нений на уровне биомембраны и может служить критерием эффективности терапии больных СД. Включение в комплексное лечение больных СД унитиола с одновременной ингаляцией кислорода и токоферола оказывает выраженное положительное влияние на фосфолипидный обмен как сыворотки крови, так и эритроцитов, способствует стабилизации клеточной мембраны и улучшает ее функции.

Выводы

1. У больных СД I типа в период декомпенсации происходят существенные изменения фосфолипидного обмена, которые проявляются повышением в сыворотке крови уровня общих фосфолипидов, ФТС, ЛФТХ, СМ при снижении содержания ФТХ, а также снижением в эритроцитах уровня общих фосфолипидов, ФТХ, ФТЭА и увеличением содержания ФТС, ЛФТХ и СМ.
2. Существенного изменения состояния фосфолипидного обмена у больных за время стационарного лечения с применением инсулинотерапии и обычных липотропных препаратов не найдено.
3. Включение донатора сульфгидрильных групп (унитиола) и природного антиоксиданта токоферола ацетата в комплексное лечение способствует существенному улучшению фосфолипидного обмена (как в сыворотке крови, так и в эритроцитах), нормализации ряда его показателей, в том числе при диабетических ангиопатиях.