Сахарный диабет называют «молчаливой эпидемией 21 века». Глобальный уровень заболеваемости сахарным диабетом среди людей старше 18 лет в мире увеличился с 4,7% в 1980 году до 8,5% в 2014 году, что составило 422 млн человек, при этом на долю больных сахарным диабетом 2-го типа (СД 2 типа) приходится 80–90% больных сахарным диабетом. По данным исследования NATION (сентябрь 2013 г. - февраль 2015 г.), заболеваемость сахарным диабетом в РФ составляет 5,4% [1].
В последнее время показано, что СД 2 типа сопровождается развитием субклинического воспаления, в патогенезе которого важная роль принадлежит дисрегуляции иммунной системы с гиперпродукцией ряда цитокинов, формированием иммуносупрессивного состояния [2]. Это вносит значительный вклад в развитие эндотелиальной дисфункции, микро- и макрососудистых нарушений, что лежит в основе развития диабетической нефропатии, артериальной гипертензии, ретинопатии, нейропатии и др. [3; 4].
Провоспалительные цитокины (интерлейкин-4 (IL-4), интерлейкин-6 (IL-6), фактор некроза опухоли-альфа (tumor necrosis factor, TNF- α), интерлейкин-1бета (IL-1β)) играют центральную роль в механизмах неспецифической защиты, специфического иммунитета, развитии острого и хронического воспаления [5]. Мониторинг концентрации сывороточных цитокинов в ходе антибактериальной и иммуномодулирующей терапии отражает динамику патологического процесса, позволяет оценить эффективность терапии и может использоваться в качестве прогностического критерия развития заболевания.
С другой стороны, СД 2 типа является одним из факторов риска развития инфекций мочевых путей (ИМП). Среди ИМП наиболее часто у больных СД 2 типа наблюдается поражение верхних мочевых путей с развитием хронического пиелонефрита (ХП), который встречается у этих больных в 4 раза чаще, значительно снижая качество жизни и ухудшая прогноз заболевания [6; 7]. Затяжной характер ИМП у больных СД 2 типа, частое развитие тяжелых осложнений, низкая эффективность проводимой терапии, иммуносупрессивный фон, а также рост антибиотикорезистентных штаммов возбудителей ИМП обосновывают необходимость применения иммуномодуляторов в лечении ИМП у больных СД 2 типа [7-9].
Среди отечественных иммуномодулятров особое внимание привлекает Имунофан - синтетическое производное гормона тимопоэтина (аргинил-a-аспартил-лизил-валил-тирозил-аргинин), обладающий иммуномодулирующим, атиоксидантным, мембраностабилизирующим, гепатопротекторным действием. Также Имунофан способен усиливать антитоксическую базисную терапию полиорганной патологии и сопутствующих заболеваний. Особый интерес представляет способность Имунофана оказывать регулирующее влияние на уровень цитокинов, умеренно повышать продукцию альфа- и гамма-интерферона на фоне хронической инфекции, увеличивать фагоцитарную активность нейтрофилов, восстанавливать показатели клеточного и гуморального звена иммунитета [10].
В связи с этим целью исследования явилось установление влияния иммуномодулятора Имунофана на динамику ряда показателей цитокинового статуса у больных СД 2 типа с ИМП.
Материалы и методы исследования
В исследование было включено 106 человек, из них 26 – больные СД 2 типа, 30 – больные ИМП, 25 – больные СД 2 типа с ИМП, 25 - больные СД 2 типа с ИМП, получавшие иммунокорректор Имунофан. Пациенты были сопоставимы по полу, возрасту, индексу массы тела (ИМТ) (табл. 1). Все пациенты СД 2 типа находились на стандартной сахароснижающей терапии. Длительность СД 2 типа колебалась от 7 до 10 лет. Пациенты с ИМП получали терапию согласно стандартам лечения ИМП [11]. Пациенты группы «СД 2 + ИМП + Имунофан» дополнительно получали иммуномодулятор Имунофан (Иф) в дозе 50 мкг 1 раз в сутки в течение 10 дней («Бионокс» НПП ООО, Россия).
Таблица 1
Характеристика групп пациентов
|
№ № |
Группы |
Кол-во |
Пол |
Возраст (лет) |
ИМТ |
|
|
М |
Ж |
|||||
|
1. |
СД 2 |
26 |
12 (46,2%) |
14 (53,8%) |
60,0 [53,0-62,0] |
28,35 [27,40-34,20] |
|
2. |
ИМП |
30 |
14 (46,6%) |
16 (53,3%) |
54,0 [47,0-63,0] |
26,65 [23,50-28,50] |
|
3. |
СД 2 + ИМП |
25 |
11 (44%) |
14 (56%) |
56,0 [50,0-62,0] |
31,30 [27,70-32,80] |
|
4. |
СД 2 + ИМП + Имунофан |
25 |
4 (16%) |
21 (84%) |
55,0 [52,0-59,0] |
30,70 [25,70-34,20] |
Обследовано также 35 практически здоровых человек (31,5% мужчин и 68,5% женщин, средний возраст составил 43,0 [39,0-50,0] лет с ИМТ 24,80 [22,50-25,80] кг/м2).
Диагноз сахарного диабета, типа и степени тяжести заболевания устанавливался согласно «Алгоритмам специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом» (8-й выпуск, 2017 г.) на основании данных анамнеза, клинико-лабораторных исследований (контроль базальной и суточной гликемии и глюкозурии, уровня гликозилированного гемоглобина), результатов осмотров окулиста и невролога.
Критерии включения в исследование: возраст пациентов от 18 лет, предварительно подтвержденный диагноз СД 2 типа средней тяжести, удовлетворительный контроль сахарного диабета (гликемия натощак <7,0 ммоль/л; гликемия постпрандиальная <19,0 ммоль/л; HbA1<7%); верифицированный диагноз ИМП (пиелонефрита), письменное информированное согласие пациента на проведение исследований и соблюдение этических принципов.
У всех больных и здоровых лиц в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа определяли содержание цитокинов IL-4, IL-6, TNF-α, IL-1β (тест-системы ЗАО «Вектор-Бест», г. Новосибирск). Иммунологическое исследование проводилось в день обращения пациента (до начала лечения), а у пациентов групп «СД 2 + ИМП» и «СД 2 + ИМП + Иф» - и через 2, 4 и 8 недель лечения (2, 3 и 4-й визиты).
Статистическую обработку проводили с использованием методов вариационной статистики [12], пакета программ Statistica 8.0. Проверку на нормальность распределения данных выполняли с помощью критерия Шапиро-Вилка. Оценку значимости различий проводили, вычисляя медиану и межквартильный интервал. Дисперсионный анализ проводили с помощью Н-критерия Краскела-Уоллиса, для множественных сравнений использован Q-критерий Дана. Критический уровень значимости р для статистических критериев принимали равным 0,05.
Результаты и обсуждение
У больных СД 2 типа было выявлено значительное повышение в сыворотке крови уровня изученных цитокинов (по сравнению с группой здоровых лиц). Так, уровень IL 4 был повышен в 3 раза (p= 0,00006), уровень IL 6 - в 3,8 раза (p= 0,000011), а TNF-α и IL 1β - более чем в 2 раза (p=0,000005 и p≤ 0,00001 соответственно) (табл. 2).
Полученные данные согласуются с результатами других авторов и свидетельствуют о наличии вялотекущего воспалительного процесса у больных СД 2 типа [4; 6; 13].
Таблица 2
Содержание цитокинов (пг/мл) в сыворотке крови у здоровых и больных сахарным диабетом 2 типа
|
№ |
Группы |
Показатели |
|||
|
IL 4 |
IL 6 |
TNF-α |
IL 1β |
||
|
1. |
Здоровые |
1,22 [0,82 – 1,32] |
0,99 [0,75 – 1,73] |
1,68 [1,28 – 2,02] |
1,82 [1,51 – 2,26] |
|
2. |
СД 2 |
3,68 [2,76 – 4,13] p1=0,00006 |
3,78 [2,86 – 4,29] p1=0,000011 |
3,86 [2,76 – 4,86] p1=0,000005 |
3,86 [3,13 – 4,85] p1≤0,00001 |
Примечание: достоверность отличий: p1 – от здоровых.
В группе пациентов «СД 2 + ИМП» наблюдался значительный цитокиновый дисбаланс (табл. 3). Так, уровень IL 4 в 3,5–4 раза превышал аналогичный показатель в группе здоровых людей и почти в 1,5 раза (1-й и 2-й визиты) - у пациентов групп «СД 2» (p=0,0041 и p=0,00005 соответственно) и «ИМП» (p=0,0048 и p=0,00006 соответственно) (табл. 3). К 3-му и 4-му визиту уровень IL4 снижался, статистически не отличаясь от такового у больных СД 2 типа без ИМП и пациентов с ИМП без СД 2 типа (табл. 3).
Уровень IL 6 у пациентов группы «СД 2 + ИМП» не отличался от такового у больных с СД 2 типа и у пациентов с ИМП без СД 2 типа, превышая аналогичный показатель у здоровых в 4–4,5 раза на все сроки наблюдения (табл. 3).
Содержание TNF-α в крови больных СД 2 типа с ИМП в начале заболевания (1-й визит) превышал аналогичный показатель у здоровых в 1,8 раза (p≤0,00001), а к окончанию наблюдения (4-й визит), несмотря на проводимую терапию, - в 2,4 раза (p≤ 0,00001). При этом уровень TNF-α у больных «СД 2 + ИМП» во все сроки наблюдения не отличался от такового у пациентов с СД 2 типа без ИМП (табл. 3). Следует отметить, что уровень TNF-α у больных СД 2 типа с ИМП к окончанию наблюдения превышал аналогичный показатель у пациентов с ИМП без СД 2 типа в 1,73 раза (p=0,0007), то есть наблюдался рост уровня TNF-α (табл. 3).
Определение IL 1β в крови больных СД 2 типа с ИМП (1-й визит) выявило его более чем двукратное увеличение по сравнению с уровнем здоровых и не отличалось на протяжении всего срока наблюдения от такового у больных СД 2 типа без ИМП (табл. 3). При этом в группе «СД 2 + ИМП» содержание IL 1β на 2, 3 и 4-й визиты было достоверно выше, чем у пациентов, имеющих ИМП без СД 2 типа, в острый период заболевания (p=0,0196, p=0,0048 и p=0,0008 соответственно) (табл. 3).
Таблица 3
Содержание цитокинов (пг/мл) в сыворотке крови у больных сахарным диабетом 2, больных с инфекцией мочевых путей, больных с сахарным диабетом 2 и инфекцией мочевых путей
|
Группы |
Показатели |
|||
|
IL 4 |
IL 6 |
TNF-α |
IL 1β |
|
|
1. СД 2 |
3,68 [2,76 – 4,13] |
3,78 [2,86 – 4,29] |
3,86 [2,76 – 4,86] |
3,86 [3,13 – 4,85] |
|
2. ИМП |
3,86 [3,46 – 4,17] p1=1,0000 |
4,48 [3,41 – 5,24] p1=0,2810 |
2,33 [1,55 – 3,53] p1=0,02211 |
2,97 [2,71 – 3,83] p1=0,0814 |
|
3. СД 2 + ИМП 1-й визит |
4,97 [3,99 – 6,0] p1=0,0041 p2=0,0048 |
3,86 [3,49 – 5,13] p1=1,0000 p2=1,0000 |
3,08 [2,56 – 5,48] p1=1,0000 p2=0,0638 |
3,86 [3,08 – 4,41] p1=1,0000 p2=0,5643 |
|
4. СД 2 + ИМП 2-й визит |
5,86 [4,75 – 6,43] p1=0,00005 p2=0,00006 p3=1,0000 |
4,53 [3,55 – 4,93] p1=0,2701 p2=1,0000 p3=1,0000 |
2,96 [2,39 – 4,52] p1=1,0000 p2=1,0000 p3=1,0000 |
3,98 [3,14 – 5,12] p1=1,0000 p2=0,0196 p3=1,0000 |
|
5. СД 2 + ИМП 3-й визит |
4,32 [3,14 – 5,55] p1=1,0000 p2=1,0000 p3=0,7906 p4=0,0552 |
4,01 [3,15 – 5,14] p1=1,0000 p2=1,0000 p3=1,0000 p4=1,0000 |
3,64 [2,74 – 4,85] p1=1,0000 p2=0,1404 p3=1,0000 p4=1,0000 |
4,16 [3,34 – 5,06] p1=1,0000 p2=0,0048 p3=1,0000 p4=1,0000 |
|
6. СД 2 + ИМП 4-й визит |
4,49[3,93 – 5,10] p1=0,3448 p2=0,4385 p3=1,0000 p4=0,3085 p5=1,0000 |
3,93 [3,76 – 4,73] p1=1,0000 p2=1,0000 p3=1,0000 p4=1,0000 p5=1,0000 |
4,04 [3,74 – 4,63] p1=1,0000 p2=0,0007 p3=1,0000 p4=0,3545 p5=1,0000 |
4,14 [3,54 – 5,12] p1=1,0000 p2=0,0008 p3=0,8337 p4=1,0000 p5=1,0000 |
Примечание: достоверность отличий от: p1 – больных СД 2, p2 – больных ИМП, p3 - больных СД 2 + ИМП (1-й визит), p4 - больных СД 2 + ИМП (2-й визит), p5 - больных СД 2 + ИМП (3-й визит).
Полученные данные о высоком уровне провоспалительных цитокинов (IL 6, TNF-α, IL 1β) у больных «СД 2 + ИМП» и отсутствии их снижения на фоне базисной терапии ИМП подтверждают участие этих цитокинов в иммуновоспалительном процессе у больных СД 2 типа, существенно отягощающем течение ИМП, а также затяжное течение ИМП, низкую эффективность проводимой терапии и высокий риск развития осложнений у этих больных.
Включение иммуномодулятора Имунофана в терапию ИМП у больных СД 2 типа обеспечило лучший клинический эффект и уменьшило цитокиновый дисбаланс. Повышение иммунологической реактивности в условиях применения Имунофана проявилось увеличением уровня IL 4 в процессе лечения (2-й, 3-й визиты) ИМП с последующим его снижением (4-й визит) (рис. А). Так, уровень IL 4 у пациентов, получавших Иф, был выше аналогичного показателя у пациентов ИМП без СД 2 типа на 2-й и 3-й визиты – в 1,3 раза (рис. А). Применение Имунофана обеспечивало увеличение уровня IL 4 почти на 40% по сравнению с пациентами СД 2 типа без ИМП до 4-й недели наблюдения (рис. А).
А Б
В Г
Уровень IL 4 (А), IL 6 (Б), TNF-α (В) и IL 1β (Г) (пг/мл) у пациентов, страдающих сахарным диабетом 2 типа с инфекцией мочевых путей и получающих Имунофан
Об эффективности Имунофана в комплексной терапии больных СД 2 типа с ИМП свидетельствует статистически значимое снижение уровня провоспалительного IL 6 к 4-му визиту (по сравнению с 2-м (p≤0,00001) и 3-м визитом (p=0,0041) (рис. Б). В результате к окончанию лечения уровень IL 6 был в 1,3 раза ниже аналогичного уровня у больных «СД 2 +ИМП» и СД 2 типа без ИМП и в 1,5 раза – пациентов с ИМП без СД 2 типа.
Аналогично у пациентов, получавщих Имунофан, отмечено снижение уровня TNF-α к 4-й неделе (3-й визит) почти в 1,3 раза, а к 8-й неделе наблюдения - в 2 раза по сравнению с пациентами с «СД 2 + ИМП» и СД 2 без ИМП (рис. В). Более того, в результате применения Имунофана у больных СД 2 типа с ИМП уровень TNF-α к окончанию сроков наблюдения статистически не отличался от уровня TNF-α у здоровых людей (p=0,1416).
Также наблюдалось более быстрое и значимое снижение уровня провоспалительного цитокина – IL 1β: к 3-му визиту уровень IL 1β был в 1,3 раза, а к 4-му визиту – в 1,4 раза ниже уровня цитокина у пациентов СД 2 типа с ИМП без применения Имунофана. Кроме того, к 8-й неделе наблюдения уровень IL 1β был в 1,3 раза ниже, чем у пациентов с СД 2 типа без ИМП (рис. Г).
Таким образом, у больных СД 2 типа отмечено повышение уровня провоспалительных цитокинов (IL 6, TNF-α и IL 1β), что свидетельствует об участии иммунных механизмов в патогенезе СД 2 типа.
Выявленный высокий уровень провоспалительных цитокинов IL 6, TNF-α и IL 1β у больных СД 2 типа с ИМП во все сроки наблюдения, отсутствие положительной динамики на фоне антимикробной терапии свидетельствуют о наличии хронического воспалительного процесса, недостаточной эффективности проводимой терапии, являются предикторами развития осложнений.
Применение иммуномодулятора Имунофана значительно уменьшает цитокиновый дисбаланс у больных СД 2 типа с ИМП: обеспечивает повышение IL 4 и снижение уровня провоспалительных цитокинов IL 6, TNF-α и IL 1β. Установлено, что к окончанию наблюдения уровни IL 6 и IL 1β снизились в 1,3 раза, а TNF-α – в 2 раза по сравнению с пациентами с СД 2 типа с ИМП и СД 2 типа без ИМП, при этом уровень TNF-α статистически не отличался от уровня TNF-α у здоровых людей. Полученные данные свидетельствуют о повышении эффективности антимикробной терапии ИМП у больных СД 2 типа на фоне применения иммуномодулятора Имунофана. Кроме того, учитывая роль цитокинов IL 6, TNF-α и IL 1β у больных СД 2 типа в развитии эндотелиальной дисфункции, снижение их уровня у больных СД 2 типа с ИМП может косвенно свидетельствовать о снижении/ замедлении риска развития микро- и макрососудистых нарушений.
Учитывая, что провоспалительные цитокины IL 6, TNF-α и IL 1β не только участвуют в процессах иммуногенеза, но и играют важную роль в прогрессировании инсулинорезистентности, глюкозотоксичности, повышают уровень ЛПНП и ЛПОНП, триглицеридов, осуществляют взаимодействие между иммунной и нейроэндокринной системами, влияют на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось, стимулируют продукцию АКТГ, подавляют синтез пролактина, и т.д. [4; 6; 13], полученные данные обосновывают необходимость дальнейшего изучения эффективности применения иммуномодулятора Имунофана у больных СД 2 типа.
Выводы
1. У больных СД 2 типа выявлено повышение уровня провоспалительных цитокинов (IL 6, TNF-α и IL 1β).
2. У больных СД 2 типа с ИМП сохраняется высокий уровень провоспалительных цитокинов на фоне стандартной терапии.
3. Добавление Имунофана к проводимой терапии у больных СД 2 типа с ИМП снижает уровень провоспалительных цитокинов (IL 6, TNF-α и IL 1β) и повышает уровень IL 4.