Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы
1.1. Основные компоненты метаболического синдрома. Клинико-социальные аспекты 17
1.2. Инсулинорезистентность и факторы ее развития 23
1.3. Инсулинорезистентность как связующее звено между основными компонентами метаболического синдрома 44
1.4. Лечение больных с метаболическим синдромом 73
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования
2.1. Общая характеристика обследованных пациентов 84
2.2. Методы исследования
2.2.1. Клиническое обследование 85
2.2.2. Лабораторные методы обследования 90
2.2.3. Специальные методы обследования 91
2.2.4. Молекулярно-генетические методы 94
2.2.5. Статистические методы обработки данных 103
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований
3.1. Молекулярно-генетические маркёры метаболического синдрома 105
3.2. Ретроспективный анализ частоты составляющих кластера синдрома инсулинорезистснтности у больных с юношеским ожирением в анамнезе 118
3.3. Метаболизм углеводов и жиров в условиях инсулинорезистенсти 128
3.3.1. Механизм развития инсулинорезистентности. Роль ФНО-а, лептина в развитии метаболических нарушений 129
3.3.2. Метаболизм углеводов при синдроме инсулинорезистентности 136
3.3.2.1. Обмен глюкозы у больных метаболическим синдромом с различным типом нарушения углеводного обмена 153
3.3.2.2. Особенности метаболизма глюкозы у больных метаболическим синдромом с неалкогольной жировой болезнью печени 169
3.3.2.3. Постпрандиальный термогенез у больных метаболическим синдромом 182
3.3.3. Метаболизм жиров при синдроме инсулинорезистентности 186
3.3.3. 1. Влияние возраста на жировой обмен у больных
метаболическим синдромом 189
3.3.3.2. Влияние пола и курения на жировой обмен у больных метаболическим синдромом 194
3.3.3.3. Особенности метаболизма жиров и углеводов постпрандиальный период 204
3.4. Эндотелиальная функция при синдроме инсулинорезистентности...217
3.4. 1. Вазодилятирующая и вазоконстрикторная функции эндотелия у больных метаболическим синдромом 220
3.4. 2. Функция эндотелия у больных метаболическим синдромом в постпрандиальный период 228
3.4. 3. Роль нарушения углеводного обмена в развитии дисфункции эндотелия при метаболическом синдроме 231
3.5. Особенности метаболизма при синдроме инсулинорезистентности на фоне снижения массы тела 243
3.5.1. Влияние орлистата на массу тела, инсулинорезистентность и гормонально-метаболические нарушения 244
3.5. 2. Влияние сибутрамина на массу тела, инсулинорезистентность и гормонально-метаболические нарушения 259
3.5. 3. Определение клинически значимого снижения массы тела для эффективного воздействия на комплекс гормонально-метаболических нарушений при синдроме инсулинорезистентности 273
ГЛАВА 4. Обсуждение полученных результатов 281
Выводы 345
Практические рекомендации 347
Список литературы
- Инсулинорезистентность и факторы ее развития
- Лабораторные методы обследования
- Метаболизм углеводов и жиров в условиях инсулинорезистенсти
- Влияние пола и курения на жировой обмен у больных метаболическим синдромом
Введение к работе
Актуальность проблемы
Вопросы профилактики, диагностики и лечения метаболического синдрома (МС) представляют собой острейшую медико-социальную проблему современности [И. И. Дедов, 2004; G. Alberti, 2005]. Согласно современным концепциям МС - это кластер гормональных и метаболических нарушений, взаимосвязанных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и сахарного диабета (СД), объединенных общим патофизиологическим механизмом - инсулинорезистентностью (ИР).
Особое внимание, уделяемое данному синдрому, обусловлено его высокой распространённостью в общей популяции: она составляет от 14 до 24%, причём число людей из группы риска непрерывно растёт [Е. S. Ford, 2002; Р. W. Wilson, 2005]. Необходимо подчеркнуть, что большинство пациентов с МС - это популяция людей активного трудоспособного возраста, наиболее продуктивная и значимая для общества. Кроме того, за последние два десятилетия изучаемый синдром демонстрирует устойчивый рост среди подростков и молодёжи [R. Weiss, 2004; Zimmet P., 2007]. Эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) следующим образом оценили ситуацию: «Мы сталкиваемся с новой пандемией XXI века, охватывающей индустриально развитые страны. Это может оказаться демографической катастрофой для развивающихся стран. Распространённость МС в два раза превышает распространённость СД, и в ближайшие 25 лет ожидается увеличение темпов его роста на 50%» [Р. Zimmet, 2003].
Однако эпидемиологические показатели при всей своей важности ещё не до конца раскрывают актуальность проблемы МС. Он важен для клинициста не только как широко распространённая патология, но прежде всего - как жиз-неугрожающее состояние. Безусловно, этот синдром играет существенную роль в ускорении развития и прогрессирования заболеваний, связанных с ате-
росклерозом и занимающих, по оценкам экспертов ВОЗ, первое место среди причин смертности населения индустриально развитых стран мира [A. Wirth, 2006]. Известно, что риск развития ишемической болезни сердца (ИБС), мозгового инсульта, общей и коронарной смертности возрастает по мере добавления всё новых компонентов МС [I. Hiroyasu, 2007; Y. Hong, 2007]. Кроме того, многие современные исследователи рассматривают МС как прелюдию СД типа 2 (СД-2) [И. И. Дедов, 2000; D. Isomaa, 2001], тем более, что риск его развития в 5-9 раз выше при наличии МС, чем без него.
Эта ситуация особенно значима для России в связи с довольно высокой распространённостью рассматриваемого синдрома - 20% [Ю. П. Никитин, 2001; И. Е. Чазова, 2003], и растущими показателями смертности от ИБС и мозгового инсульта [Р. С. Карпов, 2005].
До сих пор точно неизвестны причины возникновения ИР, в развитии которой большую роль играет сложное взаимодействие наследственных и сре-довых факторов [A. Kubaszek, 2003; С. Byrne, 2005]. Пристальное внимание исследователи уделяют изучению молекулярно-генетических факторов развития МС, поиску генов предрасположенности и анализу ассоциации их полиморфизмов с различными компонентами синдрома. Выявленные этнические особенности предрасположенности к развитию МС подтверждают роль генетических факторов. Имеются сообщения об ассоциации МС с полиморфизмом некоторых генов, продукты которых контролируют адипогенез, воспалительный процесс, углеводный и липидный обмен, но вклад их в возникновение ИР требует дальнейшего изучения [Н. Mori, 2001; L. Frederiksen, 2002].
По-видимому, причины ИР гетерогенны, и в основе генетической составляющей синдрома лежит сочетанный характер полиморфизма целого ряда генов [J. J. McCarthy, 2003; R. Buszettsi, 2005]. Более того, мутации генов в сочетании с резистентностью к инсулину неодинаково проявляют себя в различных популяциях в зависимости от пола, возраста, этнической принадлежности их носителей. Такая гетерогенность проявлений МС может быть следст-
виєм и того обстоятельства, что многие факторы риска ССЗ - компоненты синдрома - отчасти могут регулироваться независимо от ИР.
Для более углублённого понимания генетической предрасположенности к развитию МС следует обратить пристальное внимание на гены (PPAG2, KCJ11, TCFL2) и продукты их экспрессии, которые играют важную роль в углеводном гомеостазе, функциональном состоянии Р-клеток поджелудочной железы, ади-погенезе и дифференцировке клеток жировой ткани [L. Frederiksen, 2002; А. Kubaszek , 2003; J. С. Florez, 2006; S. F. Grant, 2006]. Генетические различия в любом из этих генов могут изменять черты метаболического синдрома [J. J. McCarthy, 2003].
В качестве первого звена атеросклероза, ассоциируемого с ИР, имеющиеся на сегодня данные позволяют рассматривать нарушение эндотелиальной функции, возникающее задолго до клинических проявлений заболеваний, связанных с атеросклеротическим процессом [М. В. Шестакова, 2001; Н. О. Steinberg, 2002; J. Kim, 2006]. Однако роль эндотелиальной дисфункции в развитии МС, особенно у молодых людей, а также её связи сразнообразными гормонально-метаболическими нарушениями - компонентами изучаемого синдрома -остаются малоизученными и, конечно же, нуждаются в глубоком исследовании.
Стремительное увеличение распространённости МС в различных возрастных группах, сопровождающееся повышенным кардио-метаболическим риском, обусловливает необходимость поиска эффективных современных подходов к лечению как самого синдрома ИР [S. Grundy, 2006; М. Miller, 2007], так и инфаркта миокарда и инсульта, являющихся его следствием. Ранние, в ряде случаев обратимые, нарушения, объединённые понятием синдрома ИР, длительное время протекают бессимптомно, и нередко начинают формироваться задолго до клинической манифестации СД- 2, ИБС, инсульта. Важно также отметить, что в клинической практике каждый из врачей различных специальностей, воздействуя на отдельные компоненты синдрома, нередко приходят к проблеме полипрагмазии, чем сводят на нет результаты лечения в целом. Эф-
фективность фармакотерапии МС следует оценивать, прежде всего, с позиции предотвращения развития заболеваний, связанных с атеросклерозом и их осложнений.
Все вышесказанное свидетельствует об актуальности всестороннего исследования этиопатогенеза, клинико-патогенетических взаимосвязей компонентов синдрома ИР с использованием современных, доступных для практического здравоохранения технологий и поиска наиболее рациональных и эффективных методов фармакотерапии, что имеет важное научно-практическое значение.
Цели исследования
Изучить полиморфизм генов - возможных маркеров инсулинорезистентности. Определить наличие и характер взаимосвязей между инсулинорезистентностью и нарушениями липидного, углеводного, пуринового обменов, эндотелиальной функции и артериальной гипертонией у больных метаболическим синдромом. Оценить эффективность медикаментозной коррекции нарушений метаболизма, гемодинамики и функции эндотелия. Задачи исследования
Определить частоты аллелей и генотипов полиморфных маркеров генов PPARG2, KCJ11, TCF7L2 как возможных маркёров инсулинорезистентности у больных МС и здоровых индивидов среди русской популяции.
Провести сравнительный анализ распределения аллелей и генотипов полиморфных маркёров генов PPARG2, KCJ11, TCF7L2 в исследованных выборках больных и здоровых индивидов. Определить наличие ассоциации между изученными генетическими маркёрами и компонентами синдрома инсулинорезистентности.
Провести ретроспективный анализ частоты встречаемости составляющих кластера синдрома инсулинорезистентности у больных с юношеским ожирением в анамнезе.
Оценить роль лептина и ФНО-а в развитии инсулинорезистентности у
больных МС.
Провести всесторонний анализ показателей углеводного и липидного обменов при различных типах нарушения метаболизма углеводов.
Изучить особенности обмена глюкозы при неалкогольной жировой болезни печени у больных МС.
Оценить состояние постпрандиального термогенеза при МС.
Изучить влияние инсулинорезистентности на эндотелиальную функцию у больных метаболическим синдромом; определить возможные взаимосвязи функционального состояния эндотелия с другими компонентами МС.
Оценить влияние снижения массы тела на гормонально-метаболические, гемодинамические показатели, а также на факторы риска сердечнососудистых заболеваний и сахарного диабета типа 2 у больных МС.
Оценить эффективную степень похудения при МС необходимую для нормализации метаболизма и сердечно-сосудистого риска.
Научная новизна работы
Впервые получены данные о распределении частот аллелей и генотипов полиморфных маркёров генов KCNJ11, PPARG2, TCF7L2 у пациентов с МС и без него.
Впервые обнаружена ассоциация полиморфного маркёра Рго12А1а гена PPARG2 с МС в русской популяции.
Впервые доказано, что риск развития МС в русской популяции связан с носительством аллеля G полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2. Аллель Т, напротив, ассоциирован с пониженным риском развития МС и может рассматриваться как протективный фактор.
Впервые изучены взаимосвязи между полиморфными маркёрами генов KCNJ11, PPARG2, TCF7L2 и составляющими кластера МС; дана оценка клинических проявлений, гормонально-метаболических расстройств у больных МС - носителей различных генотипов полиморфных маркёров G/T гена TCF7L2 и Pro 12Ala гена PPARG2.
Впервые в русской популяции у больных МС установлена зависимость метаболизма углеводов, жиров от носительства различных генотипов полиморфных маркёров G/Г гена TCF7L2 и Pro J 2Ala гена PPARG2.
Впервые в русской популяции с МС проведено комплексное изучение клинических показателей и параметров углеводного, липидного, пуринового обменов, эндотелиальной функции, цитокинового статуса в зависимости от типа нарушения метаболизма глюкозы, от возраста, пола, репродуктивного статуса и курения.
Впервые изучено влияние нагрузки глюкозой на параметры эндотелиальной функции и оценена роль ранних нарушений углеводного обмена в качестве важнейшего механизма инициации дисфункции эндотелия. Получены результаты, свидетельствующие о значимой роли инсулинорезистентности в развитии эндотелиальной дисфункции. Показано, что эндотелиальная дисфункция является важной составляющей МС и находится в тесной взаимосвязи с гиперин-сулинемией, уровнем гликемии, дислипидемией и цитокиновым статусом, что указывает как на общность патофизиологических механизмов развития, так и на сложный механизм становления и прогрессирования дисфункции эндотелия при МС.
Впервые в комплексе рассмотрены различные аспекты действия ФНО-а и лептина, вносящих существенный вклад в развитие атерогенной дислипи-демии, эндотелиальной дисфункции, системного воспаления при МС.
Впервые оценена степень снижения массы тела при МС, восстанавливающая и нормализующая функциональное состояние эндотелия. Практическая значимость
Результаты исследования существенно углубляют наше представление о моле-кулярно-генетических механизмах развития МС. Выявление аллельных вариантов полиморфных маркёров генов-кандидатов, обусловливающих повышенный генетический риск развития метаболического синдрома, создаёт базу для разработки диагностических методов прогнозирования течения заболевания. Резуль-
таты медико-генетического исследования позволяют разработать мероприятия по профилактике МС, являющегося состоянием высокого риска кардио-васкулярных заболеваний.
Установленная высокая частота МС у больных, страдавших абдоминальным ожирением с периода полового созревания, свидетельствует о необходимости его ранней диагностики и лечения в юношеском возрасте, что позволит предупредить развитие типичных для синдрома ИР сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений в зрелом возрасте.
Для эффективного воздействия на инсулинорезистентность как ключевое звено патогенеза МС необходимо использовать фармакотерапию в комбинации с немедикаментозными методами лечения. Для максимального устранения факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета типа 2 у больных МС, необходимо добиваться снижения веса не на 5-10%, как до сих пор считают многие, а более чем на 10% от исходной массы тела.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
Риск развития МС в русской популяции связан с носительством аллеля Pro полиморфного маркёра Рго12А1а гена PPARG2 и аллеля G полиморфного маркёра G/Ггена TCF7L2. Аллель Ala полиморфного маркёра Рго12А1а гена PPARG2 и аллель Т, напротив, ассоциированы с пониженным риском развития синдрома. В русской популяции отсутствует ассоциация полиморфного маркёра GlylOLys гена KCNJ11 с МС.
Полиморфные маркёры Рго12А1а гена PPARG2 и G/T гена TCF7L2 имеют определяющее значение в формировании кластера составляющих МС. Но-сительство генотипа Pro/Pro полиморфного маркёра Pro 12Ala гена PPARG2 взаимосвязано с основным компонентом МС — абдоминальным ожирением; носительство генотипа G/G полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 - со снижением чувствительности тканей к инсулину. Атерогенные изменения липидного спектра крови у больных МС ассоциируются с носи-
тельством генотипа G/G полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2, а также генотипа Pro/Pro полиморфного маркёра ProllAla гена PPARG2.
Изучение метаболизма углеводов и жиров в ходе различных функциональных проб выявило комплекс сопряжённых гормонально-метаболических нарушений: продолжительную стимулированную гиперинсулинемию; атеро-генные сдвиги липидотранспортной системы под влиянием жировой нагрузки; сниженную реакцию катехоламинов, преимущественно норадреналина, в ответ на глюкозоиндуцированный термогенез.
Под влиянием комплекса характерных для синдрома ИР гормонально-метаболических нарушений функция эндотелия претерпевает сложные изменения, что в итоге приводит к преобладанию вазоконстрикции и создает предпосылки для раннего развития атеросклеротических изменений и быстрого прогрессирования ССЗ. Инсулинорезистентность является ведущим механизмом развития эндотелиальной дисфункции.
При синдроме ИР сосудистая дисфункция развивается еще задолго до явных нарушений метаболизма углеводов. Нагрузка глюкозой приводит к снижению высвобождения оксида азота и повышению - эндотелина-1; развитие НТГ сопровождается резким ухудшением вазорегулирующей функции эндотелия.
Уменьшение массы тела и окружности талии при использовании немедикаментозных и фармакологических методов лечения МС снижает ИР и положительно воздействует на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний. Для эффективного воздействия на весь кластер гормонально-метаболических нарушений при МС, включая дисфункцию эндотелия, маркёры провоспалительного состояния и адипоцитокины, требуется похудение более чем на 10% от первоначальной массы тела.
Апробация работы
Апробация диссертации проведена на совместной научной конференции сотрудников кафедры эндокринологии и диабетологии лечебного факультета
МГМСУ, кафедры эндокринологии ФППО и госпитальной терапии №2 лечебного факультета ММА им. И. М. Сеченова 02.09.2008. Представленные в работе результаты доложены на XI Европейском конгрессе по ожирению (Вена, Австрия, 2001); на научно-практических конференциях «Ожирение. Новые перспективы терапии» (Ростов-на-Дону, 2001; Барнаул, 2001); на IV Российском конгрессе эндокринологов (Санкт-Петербург, 2001); на IV Всероссийском диа-бетологическом конгрессе (Москва, 2008); на научно-практической конференции МГМСУ и ГМУ Учебно-научного медицинского центра УД Президента РФ «Современная стратегия в лечении сахарного диабета» (Москва, 2007, 2008). Публикации
По теме диссертации опубликовано 41 научная работа, из них - 14 статей в периодических изданиях, включённых в перечень ВАК РФ. Структура и объём диссертации
Диссертация состоит из введения; четырёх глав — обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты собственных исследований, обсуждение результатов и заключение; выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 439 научных публикаций, в том числе 76 отечественных и 363 зарубежных. Диссертация изложена на 394 страницах машинописного текста и проиллюстрирована 47 таблицами и 104 рисунками. Приведено описание пяти клинических случаев. Внедрение результатов исследования
Результаты работы внедрены в клиническую практику и лабораторную диагностику эндокринологических отделений московских городских клинических больниц №63 и №67; используются в кафедральном лекционном курсе, на практических занятиях и семинарах преподавателями кафедры эндокринологии и диабетологии факультета постдипломного образования МГМСУ.
Инсулинорезистентность и факторы ее развития
Тканевая резистентность к физиологическому действию инсулина представляет собой ключевой признак МС [16, 206, 257, 335, 338]. Концепция ИР как ключевого патофизиологического звена справедливо применима ко всем физиологическим эффектам инсулина, включая его влияние на обмен углеводов, жиров и белков, функцию эндотелия сосудов и экспрессию генов [130, 251]. Печень, скелетная мускулатура и жировая ткань являются основными инсули-ночувствительными тканями [249, 378]. Кроме того, сосудистая сеть тоже может быть отнесена к инсулинозависимым органам [126, 133, 143, 279]. Поскольку ИР представляет собой снижение биологических эффектов инсулина в различных органах и тканях, возникает необходимость в увеличении количества инсулина для компенсации этого состояния [1, 5, 85, 422].
Развивающаяся компенсаторная ГИ усиливает поглощение глюкозы периферическими тканями, а также уменьшает гепатическую продукцию глюкозы, что определенное время поддерживает нормальное содержание глюкозы крови [1, 85]. С одной стороны, ГИ является необходимой для преодоления тканевой резистентности к инсулину, а с другой - патологическим процессом, способствующим возникновению и развитию метаболических, гемодинамиче-ских и системных нарушений, приводящих в конечном итоге к развитию СД-2, ИБС и других проявлений атеросклероза [1, 17, 109, 128, 422]. Результаты ряда крупных исследований показали, что ГИ является независимым фактором риска развития ИБС у лиц, не имевших СД-2 [243, 400]. Например, в Парижском исследовании выявлена прямая корреляционная зависимость между концентрацией инсулина плазмы и риском коронарной смерти [139].
Изучение основных причин и последствий ИР является основополагающим для понимания патофизиологических механизмов развития МС [130, 175,353]. На чувствительность тканей к инсулину влияют различные факторы, в том числе возраст, избыточная масса тела и особенно распределение жировой ткани, дислипидемия, АГ, а также курение, общее физическое состояние, тренированность организма и, наконец, семейный анамнез по СД [6, 10, 188, 283, 378]. Причинами развития ИР могут быть стрессы, гиподинамия, злоупотребление алкоголем, курение, травмы, повышение уровня контринсулярных гормонов (табл. 1).
ИР может быть как генетически детерминированной, так и приобретённой [3, 19, 310]. В настоящее время известно более 40 различных состояний и заболеваний, при которых развивается ИР, в частности, встречается при СД-2 у 78-84% обследованных; при НТГ - у 42-65,9%; при гиперхолестеринемии -у 53,5%; при гипертриглицеридемии - у 84,2%; при гиперурикемии (мочевая кислота сыворотки 416 мкмоль/л у мужчин и 387 мкмоль/л у женщин) — у 63%; при снижении концентрации ХС ЛПВП - у 88,1% и при гипертонии - у 58% больных [327, 186]. Наряду с этим физиологическая ИР характерна для пубертатного периода, беременности и пожилого возраста [117, 125, 188]. Известно также, что ИР встречается более чем у 25% практически здоровых людей с нормальной массой тела [175].
Концепция ИР распространяется на все биологические эффекты инсулина. Согласно современным представлениям, наряду с традиционными метаболическими эффектами инсулину свойствен ряд других биологических действий, в том числе и антивоспалительное влияние (рис. 1) [130, 170, 224, 267, 338]. Так, инсулин подавляет транскрипцию таких факторов опосредующих воспаление, как нуклеарный фактора каппа-В (NF-kB), активирующий протеина-1, а также соответствующих регуляторных генов [111, 379].
Семейство протеинов NF-kB является универсальным фактором транскрипции, вовлечённым в процессы воспаления, клеточной пролиферации и выживания клеток [111]. NF- кВ регулирует активность ряда провоспалительных цитокинов (ФНО-а, ИЛ-6) и молекул клеточной адгезии, что приобретает особое значение в процессах атерогенеза [255].
Осуществление множества эффектов инсулина происходит после его связывания со специфическими гликопротеиновыми рецепторами клеточных мембран [130, 206]. Внутриклеточные механизмы передачи сигнала инсулина осуществляются по следующим путям, представленным на рис. 2; через фосфати-дилинозитол-3-киназу (РІ-3-киназу) и митогенный активатор белка (МАР-киназа) [269, 353].
В условиях ИР нарушается регулирующее влияние инсулина на факторы транскрипции (табл. 2) [130, 206, 356]. Установлено, что местные и системные проявления ИР являются и следствием конститутивного активирования цито кинами жировой ткани ядерного фактора NF-kB в сигнальных путях гепатоци-тов, чему способствует селективная экспрессия 1КК-(3 в гепатоцитах [111, 255, 378]. Результатом становится генерация системной ИР посредством образования провоспалительных цитокинов [276, 278, 350, 353, 356].
Кроме того, обладая селективными эффектами на белковосинтетическую функцию печени, инсулин стимулирует синтез альбумина, но при этом подавляет образование белков острой фазы. Следовательно, одним из неблагоприятных последствий ИР является повышение продукции С-реактивного белка (СРБ), фибриногена и других белков острой фазы [127, 132, 358]. ГИ способствует повышенной экспрессии межклеточных молекул адгезии-1 (ММА-1) [221]. Увеличение таких молекул усиливает адгезию мононуклеарных клеток и их миграцию в субэндотелиальное пространство. Мононуклеарные клетки выделяют различные митогены и цитокины, увеличивающие клеточную инфильтрацию, стимулирующие пролиферацию гладкомышечных клеток (ГМК).
В последнее время стало очевидно, что большинство больных МС генетически предрасположены к ИР, а приобретённые факторы (гиподинамия, избыточное питание, вредные привычки, стрессовые воздействия) способствуют клиническому проявлению синдрома [61, 266, 310]. Генетическая предрасположенность к ИР, как правило, может не проявиться клинически (в виде МС и/или СД-2) при отсутствии соответствующих факторов внешней среды. Среди приобретённых факторов, отрицательно влияющих на чувствительность тканей к инсулину, наибольшее значение имеют избыточное потребление жиров и гиподинамия [125, 271]. Насыщенные ЖК, в избытке поступающие с пищей, вызывают структурные изменения фосфолипидов клеточных мембран и нарушение экспрессии генов, контролирующих проведение сигнала инсулина в клетку. В свою очередь, гиподинамия сопровождается снижением транслокации и образования транспортёров глюкозы (ГЛЮТ-4) в мышечной ткани, а также замедлением липолиза и утилизации триглицеридов в мышечной и жировой тканях. Кроме того, недостаток физической активности оказывает отрицательное влияние на синтез N0, снижая его. Психоэмоциональный стресс способствует возникновению метаболических нарушений посредством нейроэндокринной стимуляции, в частности, вследствие повышения активности симпатической части вегетативной нервной системы.
Предмет повышенного интереса исследователей - генетическая составляющая МС, поскольку определение информативных генетических маркёров риска развития МС позволит не только своевременно выделять пациентов с высоким риском, но и соответственно проводить превентивные мероприятия ещё на доклинической стадии синдрома [40, 263, 310]. Вместе с тем роль генетических факторов риска в развитии отдельных компонентов МС, и прежде всего ключевого патофизиологического звена - ИР - показана во многих, но далеко не во всех работах [112, 330, 398]. Поэтому данный аспект проблемы остается предметом многочисленных дискуссий [178, 266, 272, 402].
Лабораторные методы обследования
Образцы венозной крови после её забора из локтевой вены заключались в тубы с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА) и в тубы без антикоагулянтно-го компонента. После центрифугирования со скоростью 5000 об./мин. в течение 15 минут образцы хранились при температуре -70С до выполнения необходимых исследований.
Всем пациентам проведено комплексное биохимическое обследование. В сыворотке крови, взятой после 14-часового ночного голодания, определяли показатели липидного спектра (ммоль/л), гликемию (ммоль/л), содержание мочевой кислоты (ммоль/л), активность печёночных аминотрансфераз — аланин-(АЛТ) и аспарагинаминотрансферазы (ACT) (Ед/л).
Концентрацию общего ХС и ТГ определяли ферментным фотометрическим методом; ХС ЛПВП - иммуноферментным; ХС ЛПНП - гомогенным методом прямого измерения без осаждения на автоматизированном биохимическом анализаторе «LIASYS» (AMS, Italy). Определение в плазме содержания аполипо-протеидов А1 (апо А1) и В (апо В) проводили методом количественного «ракетного» иммуноэлектрофореза с применением антисывороток. Кроме всего, вычисляли несколько расчётных индексов липидного профиля крови. Индекс атерогенности (ИА), являющийся чувствительным показателем наличия и прогрессирования атеросклероза, рассчитывался по формуле, предложенной А. Н. Климовым: Общий ХС - ХС ЛПВП ИА ХС ЛПВП Это отношение у больных или у людей, предрасположенных к ССЗ, не должно превышать 4,0. Риск ИБС рассчитывали по соотношениям ЛПНП/ЛПВП; предельно допустимые значения индекса 3,5.
Концентрацию глюкозы определяли гексокиназным методом. Уровень мочевой кислоты в сыворотке крови измерялся с помощью фотометрического ферментативного метода. Концентрацию С-реактивного белка (СРБ) в сыво ротке крови определяли высокочувствительным иммунотурбидиметрическим методом на анализаторе «Экспресс-550» (Россия). Для исключения вирусной этиологии поражения печени у всех больных были проведены серологические исследования для определения маркёров вирусных гепатитов В и С.
Всем больным проводился стандартный - с приёмом 75 г глюкозы - перораль-ный глюкозотолерантный тест (ОГТТ) с определением гликемии, ИРИ натощак и через 120 минут после приёма глюкозы.
Выборочно 31 больному МС тест проводился с определением гликемии, ИРИ, С-пептида и молярного соотношения С-пептид/ИРИ натощак, через 30, 60, 90, 120 и 180 минут после приёма глюкозы. Углеводный обмен оценивали по следующим критериям. У здоровых людей концентрация глюкозы плазмы натощак составляет менее 6,1 ммоль/л, через два часа после нагрузки глюкозой - менее 7,8 ммоль/л. Если уровень глюкозы натощак был менее 6,1 ммоль/л, но через два часа находился в пределах от 7,8 до 11,1 ммоль/л, то это состояние оценивалось как НТГ (табл. 11)
Концентрацию глюкозы определяли гексокиназным методом, ИРИ - радиоиммунологическим методом с использованием набора реактивов ELISA, Mercodia АВ (Sweden). Концентрацию С-пептида (нг/мл) также определяли радиоиммунологическим методом с использованием набора реактивов Bering werke-AG (Germany).
«Золотым стандартом» для количественной оценки чувствительности к инсулину является гиперинсулинемический эугликемический клэмп. В процессе проведения этого теста инсулин вводится постоянно, чтобы поддержать неизменный физиологический супрабазальный уровень. Однако широкое применение клэмп-теста, позволяющего наиболее точно определять степень ИР, ограничено необходимостью использовать специальное лабораторное оборудование для непрерывного контроля концентрации инсулина и глюкозы крови, т. е. большими материальными и временными затратами. В последние годы для верификации ИР предложен ряд методик, эффективность которых была оценена степенью корреляции с эугликемическим клэмп-тестом.
Наиболее распространённой является малая модель гомеостаза -Homeostasis model assessment, используемая для определения базальной ИР (HOMA-IR). Эта модель, разработанная D. R. Matthews и соавт. (1985), значительно упрощает оценку чувствительности тканей к инсулину. Изучая корреляционную зависимость между клэмп-методом и HOMA-IR, D. R. Matthews выявил высокую степень корреляции: г = 0,83 для группы здоровых и г = 0,92 для группы больных СД-2 [201]. Высокая степень корреляции с эугликемическим клэмп-тестом подтверждается данными сравнительных исследований [421].
Степень резистентности тканей к инсулину мы оценивали по малой модели гомеостаза с определением показателя HOMA-IR. Расчет индекса HOMA-IR проводился по следующей формуле: ИРИ (мкЕД/мл) х глюкоза плазмы натощак (ммоль/л) HOMA-IR = — 22, Значение показателя HOMA-IR, дающего количественную оценку уровня ИР, по данным различных исследований, у больных МС превышает 2,77; более высокие значения рассматривались как патологические. Наличие ИР также оценивали по соотношению ТГ/ЛПВП; пограничное значение 1,32.
Для оценки секреторной активности жировой ткани определяли концентрацию лептина (нг/мл) в сыворотке венозной крови с помощью иммунофер-ментного анализа с использованием наборов HUMAN LEPTIN ELISA (DSL-10-23100, USA) по стандартной методике; уровень нормальных значений для женщин - до 23 нг/мл, для мужчин - до 17 нг/мл.
Концентрацию ФНО-а (пг/мл) определяли также методом иммунофер-ментного анализа с использованием наборов CYTELTSA HUMAN THF-a Суimmune (USA) по стандартной методике; уровень нормальных значений ФНО-а- до 8,1 пг/мл.
Для изучения ПГЛ с целью стандартизации объёма и состава жиров у пациентов с МС в нашем исследовании использовалась общепринятая методика жировой нагрузки [228]. Тест с жировой нагрузкой состоял в приёме натощак в течение пяти минут эмульгированного жира в виде 20%-ой сметаны (из расчёта 130 г жира на 2 м2 поверхности тела) и 50 г белого хлеба. В течение последующих 9 часов обследуемые не принимали пищу, не курили. Для исследования показателей липопротеидного спектра и ИРИ производили забор крови из локтевой вены в пробирки с ЭДТА утром натощак, через 3 и 9 часов после приёма жира.
Метаболизм углеводов и жиров в условиях инсулинорезистенсти
В настоящее время пристальное внимание уделяется изучению роли ИР в патогенезе различных патологических состояний. Значение феномена ИР в возникновении многих заболеваний впервые установил G. Reaven [336]. ИР представляет собой состояние, когда нарушается биологический ответ организма на физиологические количества инсулина, в результате чего снижается поглощение глюкозы инсулинозависимыми тканями. Состояние ИР наблюдается при ожирении, СД-2, атеросклерозе, артериальной гипертензии, синдроме поликистоз-ных яичников и ряде физиологических состояний (пубертатный период, беременность, пожилой возраст). Несмотря на многосимптомность метаболических заболеваний, протекающих с ИР, как правило, выявляются и однотипные нарушения: гиперинсулинемия, НТГ, атерогенная дислипидемия, артериальная гипертензия, гиперурикемия. Являясь сердечно-сосудистым фактором риска, ИР ассоциируется с высокой заболеваемостью и смертностью [139, 199, 269].
Современная концепция ИР распространяется на все биологические эффекты инсулина, включая его влияние на обмен жиров и углеводов, функцию эндотелия и экспрессию генов. Несомненно, основным аспектом ИР, интенсив но изучающимся в последние годы, является инсулинозависимая утилизация глюкозы периферическими тканями и печенью.
Согласно существующим представлениям, основными патогенетическими звеньями метаболического синдрома являются ИР и абдоминальное ожирение. По мере накопления научных фактов изменилось традиционное представление о роли жировой ткани лишь как об энергетическом депо. Стало известно, что адипоциты секретируют большое количество сигнальных молекул, адипоцито-кинов, обладающих пара-, ауто- и эндокринным действием, и способных вызывать развитие нарушений, в том числе и резистентности тканей к инсулину, сопутствующих избыточному накоплению массы тела. Важнейшую роль в регуляции энергетического гомеостаза и метаболизма в целом, в том числе и в реализации биологических эффектов инсулина, играют такие секретируемые жировой тканью адипоцитокины, как ФНО-а и лептин [261, 276].
Роль ФНО-а в развитии метаболических нарушений активно изучается. Его история начинается с 1891 года, когда D.W. Coley впервые предпринял попытку лечить больных раком вытяжками из культур стрептококка [142]. В результате у некоторых пациентов рост опухолей подавлялся, но другие погибали от кахексии, не связанной с онкологическим заболеванием. Тогда и возникло предположение о губительном воздействии на опухолевые клетки каких-то факторов, появляющихся в ответ на введение бактериальных вытяжек. Далее в эксперименте на животных моделях было продемонстрировано возникновение геморрагических некрозов опухолей после инъекций бактериальных фильтратов.
Интерес исследователей к ФНО-а возрастает во второй половине XX века, после того как была установлена важная роль цитокина в регуляции физиологических функций организма. В последние годы появились сообщения о том, что ФНО-а синтезируется многими типами клеток, включая макрофаги, лимфоциты, адипоциты, тучные и ГМК [73, 390]. Увеличение концентрации ФНО-а в крови отмечается на самых разных этапах развития воспалительного процесса. Воздействуя на факторы транскрипции, ФНО-а ингибирует дифферен-цировку адипоцитов, а также влияет на метаболизм углеводов и жиров посредством супрессии адипоцитоспецифических генов. Однако результаты исследований роли ФНО-а в патофизиологии синдрома ИР довольно противоречивы [191,385].
Для того чтобы определить роль и место ФНО-а в патофизиологических механизмах развития ИР, мы решили провести сравнительный анализ его концентраций у больных с МС и без него - в зависимости от различных условий и параметров.
Сначала мы сопоставили содержание ФНО-а у пациентов с МС (n = 104) и у здоровых индивидов (п 35). В результате выявлены статистически значимые различия в его концентрации: медиана, интерквартильныи размах ФНО-а у пациентов с МС составили 13,1 пг/мл [10,1; 17,1], что достоверно выше значений анализируемого показателя в контрольной группе - 5,8 пг/мл [4,7; 6,8]; р = 0,000018 (рис. 25).
Влияние пола и курения на жировой обмен у больных метаболическим синдромом
Наряду с этим, мы установили клинически и статистически значимые различия между ними по уровню таких параметров липидного спектра, как ТГ и ХС ЛПНП. У пациентов с МС и НТГ содержание ТГ было выше, чем в группах «норма» и с НГН - соответственно на 17,1 и 14%: так, медиана, интерквар тильный размах ТГ составили в первой группе 1,85 ммоль/л [1,43; 3,06]; во второй — 1,94 ммоль/л [1,31; 2,60], что достоверно ниже медианы в группе с НТГ -2,24 ммоль/л [1,89; 2,86]; рг-з= 0,011263, рз-і = 0,022498. А между группами 1 и 2 не отмечено статистически значимых различий в концентрации ТГ (pi-2 = 0,256378).
Определение содержания ХС ЛПНП показало, что медиана, интерквартильный размах его составили у больных первой группы 3,2 ммоль/л [2,4; 4,0], что достоверно ниже изучаемого параметра в двух других группах (pi-2 = 0,000080, рз-і = 0,047386). У пациентов с НГН медиана, интерквартильный размах ХС ЛПНП составили 3,82 ммоль/л [3,59; 4,80], у больных с МС и НТГ - 3,6 ммоль/л [2,9; 4,2]; но эти различия статистически незначимы (р2-з= 0,115351).
Сравнительный анализ таких расчётных показателей липидного профиля, как ИА, ТГ/ЛПВП, ЛПНП/ЛПВП, выявил достоверные различия между группами обследованных. Максимальные уровни ИА наблюдались у пациентов с МС и НТГ: медиана, интерквартильный размах показателя 3,3 [2,8; 4,4]; рі-з = 0,00478; рг-з = 0,00045. Отсутствовали статистически значимые различия этого индекса между группами «норма» и с НГН (рі-2= 0,063840).
Достоверно более высокий уровень соотношения ТГ/ЛПВП также отмечался у больных МС с НТГ: его медиана, интерквартильный размах составили 1,75 [1,05; 2,76]; рі-з = 0,00034; рг-з = 0,00038. А в группе «норма» медиана, интерквартильный размах того же расчётного показателя составили 1,44 [0,94; 2,19]; в группе с НГН - 1,39 [0,95; 2,58]; различие статистически незначимо (pi-2 = 0,0734). Максимальные значения соотношения ЛПНП/ЛПВП также зафиксированы у пациентов с МС и НТГ: рг-з = 0,004267; рз-і = 0,003536).
Таким образом, анализ основных показателей липидного спектра крови у больных МС в зависимости от состояния углеводного обмена показал, что с прогрессированием нарушений метаболизма глюкозы наблюдается нарастание атерогенных изменений, о чём свидетельствует достоверное повышение концентраций общего ХС, ТГ, ЛПНП, а также всех расчётных показателей липид ного профиля - ИА, ТГ/ЛПВП и ЛПНП/ЛПВП. Как и следовало ожидать, пациенты с МС и НТГ характеризуются более выраженными атерогенными изменениями липидного спектра крови по сравнению с пациентами группы «норма» и группы с НГН.
К настоящему времени получены веские доказательства того, что атеросклероз является воспалительным заболеванием, причём некоторые воспалительные маркеры могут служить ключевыми предикторами развития атеросклероза [119, 260, 399]. Имеется достаточно доказательств того, что СРБ, получивший своё название благодаря способности преципитировать С-полисахарид Streptococcus pneumonia, принимает непосредственное участие в патогенезе атеросклероза [274, 306, 432]. Синтез СРБ происходит в печени и регулируется провоспалительными цитокинами.
Поскольку целесообразность определения СРБ для стратификации риска ССЗ не вызывает сомнений, мы изучили его концентрацию при МС. Сравнивая больных МС (п = 104) с контрольной группой (n = 35), выявили статистически значимые различия (р = 0,000000): медиана, интерквартильный размах концентрации СРБ у пациентов с МС составили 0,81 мг/дл [0,4; 1,60], а в контрольной группе - 0,3 мг/дл [0,6; 1,7] (рис. 45).
СРБ является лигандсвязывающим белком и прикрепляется к плазматическим мембранам повреждённых клеток. Как показано в последние годы, нарушения, сопутствующие повышению концентрации СРБ, приводят к высокому риску атеротромбоза [163, 306]. Увеличение концентрации СРБ отражает субклиническое воспаление в сосудистой стенке, связанное с воспалительным процессом. Нерастворимый нативный СРБ после агрегации избирательно связывается с частицами ХС ЛПНП и ХС ЛПОНП из цельной плазмы и потому может играть определённую роль в накоплении атерогенных липидов в сосудистой стенке. Он способен индуцировать экспрессию клетками эндотелия основного провоспалительного хемокина [163, 373].
Следующим разделом работы было изучение концентрации СРБ у больных МС с различными нарушениями углеводного обмена. Как обычно, группы были сформированы по результатам ОГТТ: группа 1, «норма» ( 61); группа 2, с НГН (п = 20) и группа 3, с НТГ (п « 21). Кроме того, к исследованию привлекалась контрольная группа практически здоровых людей (n = 35). Проведя сравнительный анализ, мы выявили статистически значимые различия по концентрации СРБ между группой контроля и всеми обследованными больными МС (рк-і - 0,00128; р -2= 0,00000; рк-з - 0,00000) (рис. 46).
В группе «норма» медиана, интерквартильный размах концентрации СРБ составили 0,4 мг/дл [0,3; 0,6]. В группах с НГН и НТГ, где зарегистрированы медиана, интерквартильный размах СРБ соответственно 1,19 мг/дл [0,6; 1,7] и 1,27 мг/дл [0,72; 1,60], разница в его показателях статистически достоверна (р2-з = 0,00524). При межгрупповом сравнении содержания СРБ обращает на себя внимание тот факт, что оно было достоверно выше у пациентов с МС и НТГ (pi-2 = 0,04182; рі-з= 0,00233; рі-з = 0,00524) (рис. 47).
![Гормональные, метаболические и молекулярно-генетические аспекты синдрома пубертатной гиперандрогении у девочек [Электронный ресурс]](/i/i/4360/198237.png "Гормональные, метаболические и молекулярно-генетические аспекты синдрома пубертатной гиперандрогении у девочек [Электронный ресурс] Панфилова Екатерина Валериевна")
