Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИ ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ, АССОЦИИРОВАННЫХ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ ВТОРОГО ТИПА, В ПОЖИЛОМ ВОЗРАСТЕ

Медзиновский Ю.Ф. 1, 2 Плотникова А.А. 1, 2 Мурсалов А.У. 1
1 АННО ВО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии»
2 ООО «Джэлмед»
В статье изложены данные о формировании синдрома старческой астении, которое связано с усилением прооксидантных и цитокиновых процессов. Рассмотрены молекулярные взаимодействия окислительного и цитокинового статусов у пациентов пожилого возраста с сахарным диабетом второго типа при развитии гипогликемических состояний. Также в статье показано, что более интенсивное течение окислительных процессов и ослабление антиокислительных защитных механизмов наблюдается при сахарном диабете второго типа, сопровождающимся гипогликемическими эпизодами, при этом наличие старческой астении еще больше усугубляет проокислительные процессы и не влияет на антиокислительные. Оценена роль провоспалительных и антивоспалительных маркеров у пациентов пожилого возраста при развитии гипогликемического состояния при сахарном диабете второго типа. В статье доказано, что наиболее интенсивное течение провоспалительных процессов и ослабление антивоспалительных защитных механизмов наблюдалось у пациентов со старческой астенией, при этом сахарный диабет второго типа, сопровождающийся гипогликемическими эпизодами, еще больше усугублял ингибицию противовоспалительных процессов.
сахарный диабет
пожилой и старческий возраст
гипогликемическое состояние
оксидативный статус
цитокиновый статус
молекулярное взаимодействие
синдром старческой астении
1. Вёрткин А.Л., Сотников А.С., Магомедова А.Ю. Терапия коморбидного больного сахарным диабетом: фокус на гипогликемию// Лечащий врач. – 2013. – № 3. – С.7.
2. Ильницкий А.Н., Прощаев К.И. Специализированный гериатрический осмотр // Геронтологический журнал им. В.Ф. Купревича. – 2012. – № 4-5. – С. 66-84.
3. Ильницкий А.Н., Прощаев К.И., Варавина Л.Ю., Кривецкий В.В. Старческая астения (frailty): оксидативные и нейроиммуноэндокринные изменения // Медицина и здравоохранение. – 2013. – № 3(17). – С.37-39.
4. Кветной И.М., Пальцев М.А. Нейроиммуноэндокринные механизмы старения и возрастной патологии / М.А. Пальцев. – СПб.: Санкт-Петербург «Наука», 2012. – 462 c.
5. Прощаев К.И., Ильницкий А.Н., Кривецкий В.В., Варавина Л.Ю., Колпина Л.В., Горелик С.Г., Фесенко В.В., Кривцунов А.Н. Особенности клинического осмотра пациента пожилого и старческого возраста // Успехи геронтологии. – 2013. – № 3. – С. 79-82.
6. Шкала Л.В., Мишанич Г.И., Бабакова Е.В. Фатальный исход при коморбидной патологии, усугубившейся гипогликемией // Международный эндокринологический журнал. – 2015. – № 1(65). – С.134-139.
7. Berrut G., Andrieu S., Bergma H., Cassim B., Cerreta F., Cesari M., Cha H.B., Chen L.K., Cherubini A., Forette F., Franco A., Guimaraes R., Robledo L.M., Jauregui J., Khavinson V., Lee W.J., Benetos A. Promoting access to innovation for frail old persons // The Journal of Nutrition, Health & Aging. – 2013. – Vol.17, No. 8. – P. 688-693.
8. Brauner H., Lüthje P., Grünler J.Markers of innate immune activity in patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus and the effect of the anti-oxidant coenzyme Q10 on inflammatory activity // ClinExpImmunol. – 2014. – № 177(2). – P.478-482.
9. Dulal H., Lamsal M., Sharma S. Status of iron, oxidant and antioxidants in chronic type 2 diabetes mellitus patients // Nepal Med Coll J. – 2014. – № 16(1). – P. 54-57.
10. Sameni H., Ramhormozi P., Bandegi A. Effects of ethanol extract of propolis on histopathological changes and anti-oxidant defense of kidney in a rat model for type 1 diabetes mellitus // J Diabetes Investig. – 2016. – № 7(4). – P. 506-513.

Актуальность проблемы

В исследованиях последних лет показано, что нарушение толерантности к глюкозе становится более частым явлением по мере увеличения возраста, при этом как нарушение толерантности к глюкозе, так и сахарный диабет второго типа гораздо чаще встречаются у пожилых по сравнению с лицами молодыми или среднего возраста. В частности, если у людей в возрасте 20–30 лет частота встречаемости сахарного диабета в популяции достигает 2–3 %, то у лиц старше 65 лет – в 20 % случаев [1,2,5]. Специалисты в области эндокринологии и клинической эпидемиологии считают, что каждого пациента, находящегося в возрасте 75 лет и старше, следует рассматривать как потенциально страдающим нарушением толерантности к глюкозе или сахарным диабетом [2,5,6]. Необходимо учитывать и тот момент, что в пожилом возрасте многие заболевания, в том числе и сахарный диабет, протекают стерто, малосимптомно, поэтому, по данным исследования NHANES II (США), в пожилой популяции доля лиц с диагностированными нарушениями гомеостаза глюкозы и недиагностированными нарушениями толерантности глюкозы и сахарным диабетом, примерно одинаков [1,2,5,6,9]. В этой связи современные официальные статистические данные, касающиеся распространенности сахарного диабета в пожилой популяции, очевидно, являются не вполне точными в связи с проблемой недостаточной выявляемости патологии обмена глюкозы [5,6,8].

Наличие сахарного диабета в пожилом возрасте опасно не только гипер-, но и гипогликемическими состояниями. По данным разных авторов, гипогликемические состояния при сахарном диабете второго типа встречаются довольно часто: в возрасте от 65 до 69 лет их испытывают около 20–30 % людей, а в возрасте старше 85 лет – 50 %. Известно, что гипогликемические состояния при сахарном диабете второго типа в большей степени характерны для женщин, больных, находящимся в домах престарелых, лиц, страдающих длительно протекающими хроническими заболеваниями [1,2,5,6,7]. В качестве причины гипогликемических состояний при сахарном диабете второго типа могут выступать различные причины: особенности обмена глюкозы, нерациональное и неконтролируемое применение гипогликемических средств, проблемы недоедания и др.

Вместе с тем до настоящего времени практически не изучены различные клинико-патофизиологические аспекты формирования и профилактики гипокликемических состояний при сахарном диабете второго типа в пожилом возрасте в зависимости от наличия/отсутствия синдрома старческой астении и ассоциированных с ней гериатрических синдромов [3,4,7,10]. В связи с вышеперечисленным актуальным представляется оценка молекулярных взаимодействий гипогликемических состояний у пациентов пожилого возраста с сахарным диабетом.

Цель исследования: изучить молекулярные взаимодействия при гипогликемических состояниях, ассоциированных с сахарным диабетом второго типа, в пожилом возрасте.

Материал и методы

В данной части проведенного исследования мы изучили молекулярные механизмы, отражающие особенности состояния оксидативного и цитокинового статуса у пациентов с гипогликемическими состояниями при сахарном диабете второго типа во взаимосвязи со старческой астенией.

В эту часть исследования было включено 148 пациентов пожилого возраста:

1) контрольная группа – 70 пожилых пациентов с сахарным диабетом второго типа в возрасте 60 лет – 74 года (мужчин – 28 человек, женщин – 42 человек, средний возраст составил 64,8+1,3 года), у которых в течение одного предшествуюшего года не было зарегистрированных гипогликемических эпизодов: из них 1.1. – 39 человек без старческой астении, 1.2. – 31 человек со старческой астенией;

2) основная группа – 78 пожилых пациентов с сахарным диабетом второго типа в возрасте 60 лет – 74 года (мужчин – 30 человек, женщин – 38 человек, средний возраст составил 66,2+1,6 года), у которых в течение одного предшествуюшего года было зарегистрировано не менее шести гипогликемических эпизодов: из них 2.1. – 35 человек без старческой астении, 2.2. – 43 человека со старческой астенией.

У этих пациентов в сыворотке крови изучали содержание маркеров окислительного и цитокинового статуса. В качестве маркера прооксидантных процессов, отражающих содержание реактивных форм кислорода, мы использовали анализ содержания 8-гидрокси-2-дезоксигуанозина (8-ОН-DG) в сыворотке крови. Для определения этого маркера окислительного стресса мы использовали преимущественно хроматографические методы.

В качестве маркеров антиоксидантных процессов мы использовали анализ содержания супероксиддисмутазы (SODM) и каталазы (CTLS) в сыворотке крови. Способ определения активности СОД заключался в добавлении СОД в систему, содержащую супероксидные радикалы и их индикаторы (окислитель или восстановитель). Степень торможения процесса восстановления (или окисления) перехватчика в присутствии СОД характеризует активность фермента. За единицу активности СОД принимали количество белка, которое вызывает 50 %-ное торможение реакции восстановления (или окисления) индикатора в определенных условиях.

В качестве маркеров провоспалительных процессов, мы использовали анализ содержания IL-1, IL-2, IL-6 и TNF-α в сыворотке крови, в качестве маркеров противовоспалительных процессов – IL-4, IL-10. Выявление маркеров осуществлялось на автоматическом иммунохимическом анализаторе LIAISON, DiaSorin (Италия).

Результаты и обсуждение

Изменения нейроиммуноэндокринного статуса у пациентов старших возрастных групп

Синдром старческой астении – это особое состояние, отражающее потребность в уходе и определяющееся повышенной уязвимостью к стрессовым воздействиям в результате снижения физиологических резервов и расстройств систем регуляции [1,2,5,6]. Синдром старческой астении усугубляет течение основных возраст-ассоциированных заболеваний, таких как сахарный диабет, артериальная гипертензия, неврологические патологии. Развитие самого по себе синдрома старческой астении влияет на оксидантный и цитокиновый статус у пациентов пожилого и старческого возраста [1,2,5,6,7]. Так, например, по данным «Белорусского республиканского геронтологического общественного объединения» развитие возраст-специфичной астенизации достоверно ассоциировано с повышенным содержанием цитокинов IL-1, IL-2, IL-6, а также TNF-α. Соответственно, формирование синдрома старческой астении связано с усилением прооксидантных и нейроиммуновоспалительных процессов, их интенсивность возрастает при переходе от процессов старения с удовлетворительным гериатрическим статусом, к синдрому старческой преастении и достигает максимума при синдроме старческой астении [1,2].

Известно, что практически у каждого пациента, находящегося в возрасте старше 75 лет, отмечается нарушение толерантности к глюкозе или развитие самого сахарного диабета. По данным различных исследований гипогликемические состояния при сахарном диабете встречаются довольно часто в пожилом и старческом возрасте, более чем в 50 % случаев [5,6,7]. Однако до настоящего времени практически не изучены различные клинико-патофизиологические аспекты формирования и профилактики гипогликемических состояний при сахарном диабете второго типа в пожилом возрасте в зависимости от наличия/отсутствия синдрома старческой астении и ассоциированных с ней гериатрических синдромов. Нами не найдено работ об оценке оксидативных процессов и цитокинового статуса у таких пациентов [3,4,8,9,10]. В связи с вышеизложенным в рамках нашего исследования мы провели анализ молекулярных взаимодействий у пациентов пожилого возраста с гипогликемическими состояниями, ассоциированными с сахарным диабетом второго типа.

Оксидативные процессы

В качестве маркера прооксидантных процессов, отражающих содержание реактивных форма кислорода, мы использовали анализ содержания 8-гидрокси-2-дезоксигуанозина (8-ОН-DG) в сыворотке крови.

При проведении исследования выявлено, что в группе лиц пожилого возраста с гипогликемическими состояниями имело место достоверное превалирование проокислительных процессов по сравнению с лицами без гипогликемических состояний, в частности, выявлен достоверно более высокий уровень 8-ОН-DG – соответственно 42,4+1,2 пкмоль/л и 35,1+0,9 пкмоль/л (p<0,05). При этом наличие старческой астении усугубляло проокислительные процессы: в группе с гипогликемией показатель 8-ОН-DG составил при старческой астении 46,1+1,2 пкмоль/л против 38,0+1,0 без старческой астении (p<0,05); в группе без гипогликемии показатель 8-ОН-DG составил при старческой астении 37,0+1,1 пкмоль/л против 31,4+0,9 без старческой астении (p<0,05).

В качестве маркеров антиоксидантных процессов мы использовали анализ содержания супероксиддисмутазы (SODM) и каталазы (CTLS) в сыворотке крови.

При проведении исследования выявлено, что в группе лиц пожилого возраста с гипогликемическими состояниями имело место достоверное снижение активности антиокислительных процессов по сравнению с лицами без гипогликемических состояний, в частности, выявлен достоверно более низкий уровень SODM – соответственно 213,5+2,6 пкмоль/л и 298,2+8,8 пкмоль/л (p<0,05) и более низкий уровень CTLS – соответственно 110,2+7,3 пкмоль/л и 203,9+11,4 пкмоль/л (p<0,05). В отношении антиоксидантных процессов достоверного влияния старческой астении на их ингибицию в нашем исследовании выявлено не было, вероятно, за счет их существенной ингибиции вследствие сахарного диабета. Так, наличие старческой астении не приводило к дальнейшему уусугублению антиокислительных процессов: в группе с гипогликемией показатель SODM в сыворотке крови составил 210,5+13,6 пкмоль/л, в группе без гипогликемии – 272,2+10,1 пкмоль/л (p<0,05); показатель CTLS в сыворотке крови в группе с гипогликемией 106,0+8,4 пкмоль/л и 190,2+14,3 пкмоль/л (p>0,05 всех значений по сравнению с соответствующим показателем у людей без старческой астении) (таблица 1).

Таблица 1

Факторный анализ влияния некоторых клинических состояний при сахарном диабете второго типа в пожилом возрасте на оксидативный статус

Клиническое состояние

Величина факторной нагрузки

8-ОН-DG

SODM

CTLS

Гипогликемические эпизоды

0,891

(p<0,05)

0,685

(p<0,05)

0,715

(p<0,05)

Старческая астения

0,812

(p<0,05)

0,126

(p>0,05)

0,215

(p>0,05)

 

Таким образом, нами выявлено достоверно более интенсивное течение окислительных процессов и ослабление антиокислительных защитных механизмов при сахарном диабете второго типа, сопровождающимся гипогликемическими эпизодами, при этом наличие старческой астении еще больше усугубляло проокислительные процессы и не влияло на антиокислительные.

Цитокиновый статус

В качестве маркера провоспалительных процессов, мы использовали анализ содержания IL-1, IL-2, IL-6 и TNF-α в сыворотке крови, в качестве маркеров противовоспалительных процессов - IL-4, IL-10.

В ходе исследования было выявлено, что наличие синдрома старческой астении было самостоятельным фактором достоверного (p<0,05) усугубления цитокинового дисбаланса в провоспалительную сторону по всем изученным провоспалительным маркерам - IL-1, IL-2, IL-6 и TNF-α (таблица 2).

Таблица 2

Цитокиновый статус у пожилых людей с сахарным диабетом второго типа

Маркер

СА «-»

СА «+»

«СД гипо –»

«СД гипо +»

«СД гипо –»

«СД гипо +»

Провоспалительные процессы

IL-1, пг/мл

322,2+9,6

330,1+8,2

396,6+11,2*

402,2+8,6*

IL-2, мг/мл

123,2+6,3

128,9+7,3

181,4+3,1*

188,2+7,9*

IL-6, мг/мл

6,3+0,6

7,0+1,0

9,2+0,4*

9,6+0,7*

TNF-α, пг/мл

153,2+8,2

161,0+11,3

249,4+10,2*

261,4+12,4*

Противовоспалительные процессы

IL-4, нг/мл

15,8+0,4

14,2+0,6

8,7+2,3*

8,8+0,6*

IL-10, пг/мл

13,0+0,5

9,8+0,4**

7,2+0,5*

4,2+0,3*,**

* p<0,05 по сравнению с группой пациентов без старческой астении;

** p<0,05 по сравнению с группой пациентов без гипогликемических эпизодов.

Также было выявлено, что наличие синдрома старческой астении было самостоятельным фактором достоверной (p<0,05) ингибиции противоспалительного компонента в сторону по изученным противоспалительным маркерам – IL-4, IL-10, а наличие гипогликемических эпизодов было сопряжено с еще большей ингибицией противовоспалительного компонента по IL-10 (таблица 3).

Таблица 3

Факторный анализ влияния некоторых клинических состояний при сахарном диабете второго типа на цитокиновый статус

Клиническое состояние

Величина факторной нагрузки

Провоспалительные процессы

Противо-воспалительные процессы

IL-1

IL-2

IL-6

TNF-α

IL-4

IL-10

Гипогликемические эпизоды

0,325

(p>0,05)

0,202

(p>0,05)

0,219

(p>0,05)

0,242

(p>0,05)

0,318

(p>0,05)

0,716

(p<0,05)

Старческая астения

0,798

(p<0,05)

0,814

(p<0,05)

0,801

(p<0,05)

0,912

(p<0,05)

0,722

(p<0,05)

0,803

(p<0,05)

 

Таким образом, нами выявлено достоверно более интенсивное течение провоспалительных процессов и ослабление антивоспалительных защитных механизмов у пациентов со старческой астенией, при этом сахарный диабет второго типа, сопровождающейся гипогликемическими эпизодами, еще больше усугублял ингибицию противовоспалительных процессов.

Выводы

  1. Формирование синдрома старческой астении связано с усилением прооксидантных и цитокиновых процессов, их интенсивность достигает максимума при синдроме старческой астении.
  2. Более интенсивное течение окислительных процессов и ослабление антиокислительных защитных механизмов наблюдается при сахарном диабете второго типа, сопровождающимся гипогликемическими эпизодами, при этом наличие старческой астении еще больше усугубляло проокислительные процессы и не влияло на антиокислительные.
  3. Наличие синдрома старческой астении было самостоятельным фактором достоверного (p<0,05) усугубления цитокинового дисбаланса в провоспалительную сторону по всем изученным провоспалительным маркерам - IL-1, IL-2, IL-6 и TNF-α.
  4. Наличие синдрома старческой астении было самостоятельным фактором достоверной ингибиции противоспалительного компонента по изученным противоспалительным маркерам - IL-4, IL-10, а наличие гипогликемических эпизодов было сопряжено с еще большей ингибицией противовоспалительного компонента по IL-10.
  5. Наиболее интенсивное течение провоспалительных процессов и ослабление антивоспалительных защитных механизмов наблюдалось у пациентов со старческой астенией, при этом сахарный диабет второго типа, сопровождающейся гипогликемическими эпизодами, еще больше усугублял ингибицию противовоспалительных процессов.

Библиографическая ссылка

Медзиновский Ю.Ф., Плотникова А.А., Мурсалов А.У. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИ ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ, АССОЦИИРОВАННЫХ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ ВТОРОГО ТИПА, В ПОЖИЛОМ ВОЗРАСТЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 2. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=26313 (дата обращения: 24.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674