Антиокислительные системы плазмы крови в патогенезе диабетических микроангиопатий

В исследованиях последних лет широко обсуждается влияние продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) на формирование сосудистых осложнений сахарного диабета. Общепризнанным является тот факт, что при диабете процессы ПОЛ значительно ускоряются, и накопление продуктов пероксидации коррелирует с выраженностью диабетических микроангиопатий (МАП) [6]. Большинство авторов изучали состояние ПОЛ и антиоксидантной защиты в мембранах и цитоплазме клеток, в частности эритроцитов [1, 5]. В нашем исследовании мы сделали акцент на изучение антиоксидантных факторов плазмы крови, так как именно здесь происходят основные процессы образования и нейтрализации свободных радикалов.

Мы определяли концентрацию в плазме селена — жизненно важного микроэлемента, обладающего антиоксидантными свойствами. Он ингибирует реакции взаимодействия кислорода с органическими радикалами и препятствует окислению ненасыщенных жирных кислот и липидов. Селен входит в состав глутатионпероксидазы (ГП), которая локализована в эритроцитах и осуществляет восстановление перекиси водорода и органических гидроперекисей. Другим неферментативным антиоксидантом, изученным в нашей работе, была мочевая кислота; считают, что она способна ингибировать образование перекисного радикала и защищает липопротеиды от окисления [7]. Как интегральный показатель антиокислительных неферментативных факторов нами была изучена общая антиоксидантная активность (АОА) плазмы. Ферментативное звено представлено экстрацеллюлярной супероксиддисмутазой (СОД) и каталазой.

Целью настоящей работы было изучение процессов ПОЛ и элементов низкомолекулярной и ферментативной защиты плазмы крови у больных инсулинзависимым сахарным диабетом (ИЗСД) с различной длительностью заболевания и выраженностью диабетических МАП.

Материалы и методы

Под наблюдением находилось 114 больных ИЗСД в возрасте от 15 до 70 лет (средний возраст 36,8 ± 2,2 года), из них 63 мужчины и 51 женщина. Впервые выявленный диабет диагностирован у 13 пациентов, диабет длительностью от 1 года до 5 лет — у 33, от 6 до 10 лет — у 30, более 10 лет — у 38 человек. Все больные находились в состоянии декомпенсации. В зависимости от наличия и выраженности МАП все пациенты были разделены на 3 группы.

В 1-ю группу вошли 13 больных с впервые выявленным сахарным диабетом без признаков МАП. 2-ю группу составили 50 человек с начальными проявлениями сосудистых поражений — ретинопатией I стадии, нефропатией I стадии, периферической ангио- и нейропатией без выраженного болевого синдрома и трофических язв. В 3-ю группу вошел 51 пациент с выраженными проявлениями МАП — ретинопатией II—III стадии, нефропатией II—III стадии, ангио- и нейропатией с постоянным болевым синдромом или трофическими нарушениями.

Исследование проводили в 2 этапа. На I этапе обследовали 69 пациентов, у которых изучали интенсивность ПОЛ по содержанию малонового диалвдегида (МДА) и диеновых конъюгатов (ДК), определяли концентрацию селена плазмы, активность ГП эритроцитов, а также АОА плазмы. На II этапе работы обследовали 45 больных с МАП, у которых определяли активность СОД, каталазы и концентрацию мочевой кислоты в плазме. Контрольная группа состояла из 51 здорового донора.

Концентрацию МДА определяли по реакции с тиобарбиту- ровой кислотой [9], содержание ДК — путем фотометрирова- ния [2]. Активность СОД измеряли по реакции восстановления нитросинего тетразолия [4], активность каталазы — по методике [10], основанной на способности перекиси водорода образовывать с солями молибдена стойкий окрашенный комплекс. Активность ГП в эритроцитах определяли по методу [3], концентрацию селена в плазме — спектрофлюориметриче- ским методом [12], содержание мочевой кислоты — по реакции [11]. Общую АОА оценивали по способности плазмы уменьшать окисление липопротеидов под влиянием ионов двухвалентного железа [8].

< 

Результаты и их обсуждение

Как показали наши исследования, при декомпенсированном сахарном диабете наблюдается высокодостоверное (р < 0,001) повышение уровня МДА и статистически значимое (р < 0,05) увеличение содержания ДК по сравнению с контролем (табл. 1). Эти изменения отмечены как у больных с впервые выявленным диабетом, так и у длительно болеющих пациентов с МАП. Мы не обнаружили достоверных различий в концентрации селена плазмы у больных диабетом и здоро-

Таблица 1

Показатели ПОЛ и антиоксидантной системы у больных ИЗСД в зависимости от выраженности МАП

Примечание. Здесь и в табл. 2 звездочки — достоверность различий с контролем: одна — р < 0,05, две — р < 0,01, три — р < 0,001.

вых лиц. Данные литературы по этому вопросу весьма разноречивы. Одни авторы находят снижение уровня селена [22], другие указывают на его повышение [14, 15] при неизменной активности ГП. Наши результаты согласуются с работой [25], где не обнаружено существенных различий между больными ИЗСД и здоровыми.

Активность ГП эритроцитов также не претерпевает достоверных различий ни у больных с впервые выявленным диабетом, ни у пациентов с МАП. Можно сделать вывод, что система селен плазмы — ГП эритроцитов не изменяется при ИЗСД, несмотря на усиление ПОЛ. Вопрос об активности внутриклеточных ферментов, в том числе ГП, широко дискутируется в литературе. Одни авторы [16, 26] показали достоверное снижение ГП и СОД эритроцитов (причем у больных с ретинопатией уменьшение активности ГП было значительнее, чем в группе без МАП), другие [21] нашли увеличение активности ГП и снижение СОД эритроцитов. И. И. Дедов и соавт. [5] обнаружили достоверное повышение активности эритроцитарных ферментов у больных в дебюте заболевания. Однако в последнее время стали появляться работы, свидетельствующие о сохранении активности ГП и СОД [13, 19]. Т. С. Балашова и соавт. [1] не обнаружили достоверных различий в активности СОД, каталазы, ГП эритроцитов у больных с явлениями МАП и без них, что согласуется с нашими исследованиями. Активность сывороточных ферментов — экстрацеллюлярной СОД и каталазы — также достоверно не отличалась от нормы (табл. 2). К аналогичным выводам пришли S. Marklund и В. Hagglof [20]. Однако в других исследованиях [18, 23] обнаружено повышение активности СОД в плазме у лиц с большой длительностью диабета при сочетании с нефропатией.

Полученные нами результаты позволяют сделать вывод, что больные ИЗСД находятся в состоянии оксидантного стресса на всех стадиях формирования и прогрессирования МАП, однако активность системы селен — ГП, плазматической СОД и каталазы не изменяется. Защита клеток и тканей от повреждающего действия свободных радикалов осуществляется, по-видимому, не ферментами, а низкомолекулярными соединениями. Показано, что АОА, которая является интегральным показателем неферментативной антипере- кисной защиты, достоверно повышается у лиц с впервые выявленным диабетом в ответ на оксидантный стресс. Но у больных с длительно существующим диабетом, осложненным МАП даже в начальных стадиях развития, мы наблюдали истощение этого защитного механизма и снижение АОА до контрольных значений.

Концентрация мочевой кислоты как одного из антиоксидантов плазмы изучена нами у 20 больных ИЗСД, осложненным МАП, и у И лиц контрольной группы. Показано, что уровень мочевой кислоты у больных диабетом был достоверно ниже, чем в контроле (р < 0,01). Аналогичные результаты получены в работах [17], причем снижение антиоксидантной способности плазмы коррелировало с уровнем мочевой кислоты [24]. Таким образом, уменьшение концентрации одного из антиоксидантов плазмы — мочевой кислоты может привести к несостоятельности противопере- кисной защиты и способствовать формированию диабетических МАП.

Выводы

1. Система селен плазмы — ГП эритроцитов, активность экстрацеллюлярной СОД, каталазы не изменяются при сахарном диабете, осложненном МАП различной выраженности.
2. Общая АОА плазмы возрастает при впервые выявленном сахарном диабете и возвращается к норме при формировании МАП, что на фоне оксидантного стресса способствует развитию сосудистых осложнений.

Отмечено снижение концентрации мочевой кислоты как одного из компонентов неферментной антиокислительной системы плазмы крови.