Изучали качественный и количественный состав липопротеинов сыворотки крови у больных сахарным диабетом типа 2. Проведен корреляционный анализ между показателями липидного обмена и другими характеристиками больных (индекс Кетле, длительность диабета, степень его компенсации, возраст, углеводный обмен). У больных выявлено увеличение содержания атерогенных фракций липопротеинов очень низкой и низкой плотности (ЛПОНП и ЛПНП). При этом количественно увеличивались их липидный (холестерин, триглицериды) и белковый (аполипопротеин В) компоненты. Антиатерогенные фракции - липопротеины высокой плотности (ЛПВП22 и ЛПВП1), наоборот, снижались. Изменения качественного состава связаны с увеличением уровня триглицеридов ЛПВП и снижением содержания аполипопротеина А-1. Корреляционная связь, выявленная между содержанием липопротеинов различных классов и их компонентов (белков и липидов) с показателями углеводного обмена, длительностью заболевания, индексом массы тела, стадией декомпенсации диабета подтверждает гипотезу о вовлечении атерогенных фракций липопротеинов в этиологию и патогенез сахарного диабета типа 2.
The qualitative and quantitative composition of serum lipoproteins was studied in patients with type 2 diabetes mellitus. A correlation analysis was made between lipid metabolic and other indices (Quetie index, a history of diabetes, the degree of its compensation, age, carbohydrate metabolism). The patients were found to have higher levels of atherogenic lipoprotein fractions [very low-density lipoproteins (VLDL) and low-density lipoproteins (LDL)], their lipid (cholesterol and triglycerides) and protein (apolipoprotein B) components being increased. On the contrary, the antiatherogenic fractions of high-density lipoproteins (HDL22 and HDL1) are decreased. The changes in the qualitative composition are associated with the higher levels of HDL triglycerides and with the lower levels of apoliprotein A-1. The correlation found between the content of lipoproteins of different classes and their components (proteins and lipids) and the indices of carbohydrate metabolism, the duration of disease, the body mass index, the stage of diabetes decompensation supports the hypothesis that the atherogenic lipoprotein fractions are involved in the etiology and pathogenesis of type 2 diabetes mellitus.
Среди многих факторов риска при сахарном диабете (СД) типа 2 чаще других встречаются гиперлипидемия и ожирение. Диабетическая дислипидемия осложняет течение заболевания и требует фармакологической коррекции [1, 2].
Недавно нами было показано, что атерогенные фракции липопротеинов (Л П) плазмы крови обладают контринсулиновым эффектом, связанным со снижением поглощения глюкозы периферическими тканями, в первую очередь мышцами [
Целью настоящего исследования было изучение качественного и количественного состава ЛП сыворотки крови у больных СД типа 2.
Материалы и методы
Под наблюдением находилось 40 больных СД типа 2 (24 мужчины и 16 женщин) в возрасте от 45 лет до 71 года (в среднем 55,0 ± 5,0 года) с различными сосудистыми осложнениями (артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, диабетическая нефропатия). Диагноз был поставлен на основании анамнеза заболевания, клинической картины и результатов биохимического исследования в соответствии с критериями Комитета экспертов ВОЗ по СД. Больные проходили лечение в стационаре клиники Научного центра клинической и экспериментальной медицины.
Продолжительность заболевания варьировала от 1 года до 23 лет (в среднем 5,5 года). Длительность заболевания до 6 лет включительно была у 20 больных. При первом обследовании в состоянии декомпенсации находились 20 пациентов.
Относительную массу тела оценивали по индексу Кетле (ПК), который рассчитывали по формуле: масса тела (в кг)/рост (в м2). Согласно данному критерию, в группе обследуемых 2 больных имели нормальную массу тела (ИК = 20-25), 24 пациента - избыточную массу тела (ИК = 25-30), у 14 больных было ожирение (ИК > 30). Индекс чувствительности глюкозы к инсулину рассчитывали как отношение глюкоза/С-пептид [
В контрольную группу вошло 16 человек (9 женщин и 7 мужчин) в возрасте 40-61 года с показателями углеводного и липидного обменов в пределах возрастной нормы.
В обеих группах определяли концентрации глюкозы глюкозооксидазным методом, фруктозамина колориметрическим методом, ХСо6ш, ХС ЛПВП, ТГ и ТГ ЛПВП сыворотки крови энзиматическими методами ("Biocon", Германия) на полуавтоматическом анализаторе ("Boehringer Mannheim", Германия). Содержание С-пептида определяли иммуно- радиометрическим методом ("Immunotech", Чехия). Определение суммарной фракции ЛПНП и ЛПОНП в сыворотке крови проводили турбидиметрическим методом по Бурштейну и Самай [
Диск-электрофорез ЛП сыворотки крови человека осуществляли в полиакриламидном геле. Процентное содержание Л П рассчитывали после элюирования фракций тритоном Х-100 [
Для иммуноферментного анализа апоА-I, апоВ и антитела к ним были получены в НИИ биохимии СО РАМН. Твердофазный иммуноферментный анализ проводили непрямым методом [9, 10].
Изучали корреляционную связь между показателями липидного обмена и другими характеристиками больных СД типа 2 (ИК, длительность диабета, степень его компенсации, возраст больных, показатели углеводного обмена).
Полученные данные обработаны статистически с использованием стандартного пакета программ "Statistica for Windows", версия 6, включая корреляционный анализ.
Результаты и их обсуждение
В группе больных СД типа 2 концентрация глюкозы в сыворотке крови натощак варьировала от 4,8 до 18,2 ммоль/л (в среднем 10,5 ± 0,6 ммоль/л), содержание С-пептада - от 328,2 до 2736,0 пмоль/л (888,7 ± 102,6 пмоль/л). У 50% больных концентрация С-пептида превышала нормальные значе-
Старт
ЛПОНП
ЛПНП
лпвп2
ЛПВП,
Рис. 1. Электрофореграммы ЛП, полученные методом диск- электрофореза в ступенчатом полиакриламидном геле от образцов сывороток крови.
/ - контрольная группа; 2, 3 - больные СД типа 2.
ния. Содержание С-пептида прямо зависело от И МТ (А = 0,87, р < 0,01). Индекс чувствительности глюкозы к инсулину имел минимальное значение, равное 4,9, и максимальное, равное 44,0 (в среднем 19,1 ± 2,9), что в 1,8 раза выше, чем в контрольной группе (10,2 ± 0,9). Содержание фрукто- замина изменялось от 204,0 до 461,4 мкмоль/л (в среднем 307,1 ± 13,4 мкмоль/л).
При изучении фракционного состава ЛП сыворотки крови больных СД типа 2 были выявлены изменения во всех классах (рис. 1). Изменялась подвижность ЛП в геле, что, возможно, указывает на изменение размера и заряда липопротеиновых частиц в результате гликирования, окисления или изменений в белковом составе [3, 11]. Полоса, соответствующая ЛПОНП, практически отсутствовала на элекрофореграмме здоровых лиц и отчетливо проявлялась при СД типа 2. ЛПНП у больных, как правило, были представлены широкой и более интенсивно окрашенной полосой. Полосы, соответствующие фракциям ЛПВП2 и ЛПВП3, были размыты и выражены менее отчетливо.
В табл. 1 представлено содержание различных классов ЛП сыворотки крови в процентах. У больных СД типа 2 доля атерогенных классов ЛП была выше (ЛПОНП - на 42%, ЛПНП - на 15,2%); содержание антиатерогенных ЛП, наоборот, было снижено (ЛПВП2 - на 56%, ЛПВП3 - на 13%).
В группах больных с И МТ >30 (14 человек) и больных с длительностью диабета более 6 лет (15 человек) процентное содержание ЛПОНП положительно коррелировало с возрастом пациентов (соответственно R = 0,78 и R = 0,61; р < 0,01). В группе больных без ожирения (26 человек) И МТ положительно коррелировал с уровнем ЛПОНП (А = 0,89, р < 0,001), в то же время наблюдалась отрицательная корреляционная зависимость от процентного содержания ЛПВП2 (А = 0,7, р < 0,01), апоА-I (А = 0,81, р < 0,001). В этой же группе процентное содержание ЛПНП и концентрация апоВ отрицательно коррелировали с уровнем ЛПВП3 (А = 0,74, А = 0,67; р < 0,01), а отношение ЛПНП + ЛПОНП/ЛПВП отрицательно коррелировало с уровнем апоА-1 (А = 0,71, р < 0,01) и положительно коррелировало с индексом Авогаро (А = 0,76, р < 0,01). Более высокое содержание в крови ЛПОНП выявлено при компенсированной форме СД типа 2 (20 человек) по сравнению с декомпенсированной (соответственно
± 2,6 и 19,1 ± 2,1%; р < 0,05). Процентное содержание ЛПНП было выше у больных с декомпенсированной формой СД типа 2 (соответственно
± 2,4 и 48,2 ± 2,9%; р < 0,05). При длительности заболевания более 6 лет обратная корреляционная зависимость наблюдалась между продолжительностью заболевания и содержанием ЛПВП2 (А = 0,69, р < 0,05), отношение ЛПНП + ЛПОНП/ЛПВП, наоборот, возрастало (А = 0,88, р < 0,05), что, возможно, указывает на прогрессирующее течение атеросклеротического процесса у больных СД типа 2. У больных с концентрацией глюкозы в пределах нормы содержание ЛПВП2 составило 14,9 ± 1,7%. При повышении уровня сахара в крови оно снижалось до 9,3 ± 1,9% (у < 0,05). Наибольший интерес представляет выявленная положительная корреляционная связь между процентным содержанием ЛПНП и концентрацией в сыворотке крови фрукгозамина (А = 0,67, р < 0,05). Обнаружена положительная зависимость между уровнем ЛПНП и индексом чувствительности инсулина к глюкозе (А = 0,65, р < 0,05). Такая зависимость у больных СД типа 2 подтверждает экспериментально установленный факт снижения чувствительности инсулиновых рецепторов к гормону под влиянием ЛПНП [6, 7].
Увеличение концентрации апо В-содержащих ЛП в сыворотке крови при СД типа 2, возможно, является результатом нарушения связывания модифицированных ЛПНП с рецепторами, обусловленного снижением аффинитета к скэвенджер-ре- цепторам и уменьшением количества последних 11, И]. Содержание суммарной фракции ЛПОНП и
Таблица I
Содержание ЛП различных классов в сыворотке крови у больных СД типа 2
Группа обследованных | ЛПОНП | ЛПНП | ЛПВП; | ЛПВП, | ЛПНП + ЛПОНП. | |||||||
% | мг% | |||||||||||
Больные СД | 22,4 ± 1,8 | 53,2 ± 2,0 | 10,4 ± 1,2 | 13,9 ± 1,1 | 877 ± 40 | |||||||
Контрольная группа | 12,9 ± 1,05 | 44,6 ± 1,8 | 24,5 ± 2,0 | 18,0 ± 1.4 | 496 ± 29 | |||||||
Р | < 0,001 | < 0,01 | < 0,001 | < 0,05 | < 0,001 | |||||||
Показатели липидного обмена в сыворотке крови у больных СД типа 2 | Таблица 2 | |||||||||||
Группа обследованных | ТГ, ммоль/л | ХС, ммоль/л | ХС ЛПВП, ммоль/л | ТГ ЛПВП, ммоль/л | апоА-I, мг/дл | апоВ, мг/дл | ||||||
Больные СД | 2,39 ± 0,26 | 6,2 ± 0,28 | 1,23 ± 0,06 | 0,77 ±0,11 | 79,1 ± 6,5 | 101,8 ± 5,4 | ||||||
Контрольная группа | 0,90 ± 0,08 | 5,47 ± 0,2 | 1,44 ± 0,13 | 0,20 + 0,04 | 106,0 ± 10,1 | 84,6 ± 7,4 | ||||||
Р | < 0,001 | Недостоверно | Недостоверно | < 0,001 | < 0,01 | < 0,01 | ||||||
ЛПНП у больных было достоверно выше, чем в контрольной группе (см. табл. 1).
Определение отдельных липидных показателей сыворотки крови также выявило ряд изменений (табл. 2). Уровни общего ХС и а-ХС в группе больных СД типа 2 достоверно не отличались от контроля. Только у 30% больных содержание общего ХС в сыворотке крови было выше нормы, а у 5% пациентов концентрация ХС ЛПВП была снижена. Основные и наиболее выраженные изменения касались ТГ, что согласуется с результатами других авторов [5, 12-14]. Концентрация ТГ у больных СД типа 2 в 2,7 раза превышала таковую в контрольной группе, а в стадии декомпенсации увеличивалась в 3,5 раза. Отношение ХСо6щ/ТГ у больных СД типа 2 было значительно ниже (р < 0,001). Таким образом, этот показатель вполне может быть использован наряду с другими общепризнанными индексами (рис. 2).
В последнее время в литературе появились данные о насыщении триглицеридами фракции ЛПВП [
Имелось достоверное различие между группами по содержанию основных белков ЛПНП и ЛПВП. Из табл. 2 видно, что концентрация апоВ была выше, а апоА-1 - ниже у больных СД типа 2 по сравнению со здоровыми лицами. Достоверность различий возрастала при расчете индекса Авогаро (р = 0,02). В группе больных (12 человек) с нормальным содержанием в сыворотке крови ТГ концентрация апоВ составила 90,3 ± 6,5 мг/дл, а в группе пациентов с высоким содержанием ТГ (более 1,7 ммоль/л) - 114,5 ±6,0 мг/дл (/><0,01), индекс Авогаро составил соответственно 0,98 и 1,42 (р < 0,01), а-ХС 1,48 и 1,04 (/> < 0,01), индекс атеро- генности - 3,04 и 5,58 (/> < 0,01), ЛПНП + ЛПОНП/ЛПВП - 3,07 и 5,03 (р < 0,01). В группе с высоким содержанием ТГ выявлена положительная корреляционная зависимость между И МТ и уровнем С-пептида, а также между содержанием ЛПНП + ЛПОНП и фруктозамина (соответственно R = 0,87 и R = 0,82; р < 0,001). Выявлена отрицательная корреляционная зависимость между концентрацией апоВ и процентным содержанием ЛПВП2 (R = 0,78, р < 0,05); апоВ и апоА-I (Я = 0,8, р < 0,05). В группе с содержанием С-пептида менее 934 пмоль/л (23 человека) И МТ обратно коррелировал с уровнем апоА-I (R = 0,71, р < 0,01).
Среди больных с декомпенсированным СД типа 2 основную часть составили пациенты с высокими значениями ИМТ (R = 0,77, р < 0,05). Наличие отрицательной корреляционной зависимости между концентрацией апоА-I и ИМТ (R = 0,71, р < 0,05) может свидетельствовать о снижении продукции инсулина поджелудочной железой в ответ на низкое содержание в крови этого белка, что было показано в эксперименте [
Индексы, представленные на рис. 2, отражающие нарушения липидного обмена при СД типа 2, были чувствительными к колебаниям показателей липидного обмена и достоверно (р < 0,001) отличались от таковых в группе здоровых лиц. Отношение ХС/ТГ в группе больных СД типа 2 было ниже (3,4 ± 0,3), чем в контроле (6,6 ± 0,6), а индексы Авогаро (соответственно 1,2 ± 0,1 и 0,8 ± 0,04), индекс атерогенности (4,1 ± 0,4 и 2,3 ± 0,2) и отношение ЛПНП + ЛПОНП/ЛПВП (4,0 ± 1,2 и
± 0,5), наоборот, были увеличены.
Избыточная масса тела и ожирение - постоянные спутники СД типа 2. В нашей работе ИМТ положительно коррелировал с содержанием в крови ЛПОНП - основного маркера абдоминального ожирения. И, наоборот, чем больше ИМТ, тем меньше были концентрации в крови ЛПВП2, апоА- 1 и ХС ЛПВП. Это свидетельствуете непосредственной связи выраженности инсулинорезистентности и процесса атерогенеза с массой тела. Содержание С- пептида также прямо зависит от ИМТ: чем тучнее пациент, тем больше концентрация С-пептида у него в крови, т. е. жировая ткань действительно вызывает или утяжеляет инсулинорезистентность.
Рис. 2. Индексы основных показателей липидного обмена при СД типа 2.
Светлые столбики - здоровые лица (контроль), штрихованные - больные СД.
Выводы
У больных СД типа 2 содержание атерогенных фракций ЛП (ЛПОНП и ЛПНП) изменяется в сторону увеличения, при этом количественно увеличиваются их липидный (ХС, ТГ) и белковый (апоВ) компоненты. Содержание антиатерогенных фракций ЛП (ЛПВП, и ЛПВП3), наоборот, снижается. Изменения качественного состава связаны с увеличением уровня ТГ ЛПВП и снижением концентрации апоА-1.
Выявленная корреляционная зависимость между содержанием ЛП различных классов и их компонентов (белков и липидов) с показателями углеводного обмена, длительностью заболевания, ИМТ, стадией декомпенсации диабета подтверждает гипотезу о вовлечении атерогенных фракций ЛП в этиологию и патогенез СД типа 2.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.