Клиническое значение дестабилизации клеточных мембран у больных сахарным диабетом

Информация только для специалистов в сфере медицины, фармации и здравоохранения!

Клиническое значение дестабилизации клеточных мембран у больных сахарным диабетом

 11336

Клиническое значение дестабилизации клеточных мембран у больных сахарным диабетом

Резюме

В статье представлены материалы о клиническом значении перекисного окисления липидов и антиоксидантов в диагностике и лечении больных сахарным диабетом. Сложившуюся традиционную систему лечения больных, с контролем по уровню глюкозы, авторы предлагают дополнить оценкой мембранологических показателей.

Ежегодно увеличивается количество больных сахарным диабетом. В России число больных составляет 8 миллионов человек [1]. В Омской области около 20 тысяч человек страдают сахарным диабетом, у каждого десятого диабет является инсулинзависимым. Ежегодно увеличивается число больных, имеющих диабетические осложнения. Эти тенденции связаны с поздней диагностикой диабетической сосудистой патологии. Разработке новых методов диагностики препятствует недостаточное понимание механизмов, приводящих к формированию этих осложнений. Существенное значение сейчас придается повреждающему действию перекисного окисления липидов на мембраны клеток. Конкретные пусковые механизмы развития данной патологии до конца не изучены.

Целью данной работы явилось определить и охарактеризовать факторы, приводящие к повреждению мембранных структур, и разработать на этой основе новые методы диагностики и лечения.

ВОЗ определила сахарный диабет как "синдром хронической гипергликемии". Жалобы больного при декомпенсации заболевания отражают рост гликемии. Центральное значение в проявлении данного феномена связано с нарушением метаболизма глюкозы в периферических тканях. Ее транспорт в клетку регулируется инсулином по мембранному механизму. В свою очередь, активность мембранолокализованных ферментов определяется состоянием и свойствами самой клеточной мембраны. Дефицит инсулина ведет к снижению активности гликогенсинтазы, гексокиназы. фосфофруктокиназы, глюкозо-6-фосфатдегид-рогеназы, ферментов цикла Кребса. Это способствует снижению синтеза гликогена, белка, пентоз и НАДФ-Н, а также липолизу, бета-окислению жирных кислот и накоплению кетоновых тел (1, 2, 4].

Повышение содержания глюкозы в крови активирует альтернативные механизмы ее метаболизма. Повышение активности полиолового шунта ведет к накоплению сорбитола и опосредованному вкладу в формирование катаракты и нейропатии, способствует росту внутриклеточной осмолярности и повреждению внутриклеточных структур [1].

Современные исследования подтверждают концепцию мембрано-патологических изменений при сахарном диабете на генетическом уровне. Изучение ассоциации аллелей полиморфного микросателлитного маркера, расположенного около гена каталазы, продемонстрировало связь генетических структур с формированием диабетических осложнений [5].

В проведенных нами клинических исследованиях больных сахарным диабетом, а также экспериментах при аллоксановой модели диабета у крыс, отмечено снижение эффективности пентозного цикла при росте гипергликемии. Эти изменения имели у больных стойкий характер. Рассогласованность эффективности ферментативной и неферментативной антиоксидантной системы при диабете отмечались в различных тканях. Это приводило к накоплению продуктов перекисного окисления в биологических мембранах. Экстрагирование их и оценка позволили отметить появление промежуточных и конечных продуктов липопероксидации. В наших исследованиях оценка велась по изучению диеновой конъюгации и липофусциноподобному пигменту с пересчетом на общие липиды [2, 3].

В литературе довольно часто встречаются сведения о появлении у больных малонового диальдегида как показателя дестабилизации мембран. Однако мы считаем этот продукт и методы его определения недостаточно информативными из-за их недостаточной специфичности. Единственным преимуществом данного показателя является быстрота получения конечного результата. Целесообразно его использование для скрининга при выявлении больных с недостаточно стабильным обменом веществ, склонным к мембранной деструкции.

Выделяют несколько механизмов продукции активного кислорода в биологических системах, приводящих к дестабилизации клеточных мембран: это реакции, идущие с участием ионов металлов с переменной валентностью, аскорбат-зависимый механизм, продукция активного кислорода макрофагальными элементами. Распространенность систем оксидазных ферментов в клетках предполагает активацию липопероксидации при их участии. В исследованиях отмечался рост содержания мочевой кислоты при экспериментальном и клиническом сахарном диабете. Это отражало накопление продукта ксантиноксидазной реакции у исследуемых в сыворотке [2,4]. Вклад мочевой кислоты в формирование диабета оценивается неоднозначно. Ее уровень может отражать активность ксантиноксидазной деградации пуринов [4]. В литературе обсуждается роль диабетогенной урикозотоксичности и ее клиническое значение [6]. Определение мочевой кислоты рекомендовано в комплексном обследовании больных сахарным диабетом [7], и наши исследования подтверждают обоснованность такого подхода [2, 4].

В исследовании обнаружена рассогласованность деятельности ферментативного и неферментативного компонентов антиоксидантной системы. Она характеризовалась заметным ростом активности каталазы при умеренном повышении супероксиддисмутазной активности и снижении содержания восстановленного глутатиона и глутатион-редуктазной активности. Косвенно лимитировано снижение эффективности неферментативной антиоксидантной системы глутатиона из-за снижения активности ключевого фермента окислительной ветви пентозного цикла (инсулинозависимой глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы) [2, 4]. У крыс с аллоксановой моделью диабета отмечено снижение активности ферментативной антиоксидантной системы, причем более заметно снижение в почках по сравнению с печенью (при пересчете на 1 г гомогената) [3]. Полученные результаты позволяют рекомендовать включить исследование компонентов антиоксидантной системы и накопления продуктов перекисного окисления липидов в комплексную оценку состояния компенсации у больных сахарным диабетом.

В сложившейся системе помощи больным сахарным диабетом принято проводить оценку степени компенсации диабета по содержанию быстро мегаболизируемого углевода -- глюкозы. Этому специально обучают в "Школах больного сахарным диабетом", и подготовка врачей также ведется в этом направлении. Наряду с этим несомненным положительным клиническим эффектом сопровождалось введение схем интенсивной инсулинотерапии. Расчет диеты по хлебным единицам позволил больным диабетом самим регулировать диету в рамках проводимой у них заместительной инсулинотерапии. Это коренным образом изменило качество их жизни [1].

Однако, расчет диеты исключительно по калорийности не отражает реальных потребностей организма в микроэлементах и витаминах, в то время, как многие из них необходимы организму в качестве коферментов. Они входят в состав антиоксидантных ферментов, оказывающих мембранопротективное влияние при декомпенсации болезни.

Фактически нет научно обоснованных рекомендаций о необходимости использования в суточном рационе овощей и фруктов, богатых микроэлементами и витаминами, основанных на мембранологических характеристиках. Рекомендации по использованию пищевых добавок и комплексных поливитаминов с микроэлементами только начинают занимать достойное место в диетических рекомендациях [1].

Недостаточное значение пока еще придается геохимическим региональным особенностям на территории Российской Федерации. Изучение распространенности дефицита йода как фактора развития гипотиреоза имеет несомненное государственное значение. Существенной может оказаться оценка состава питьевой воды и пищи по содержанию микроэлементов.

Несомненен вклад такого дефицита в особенности течения заболеваний у жителей Крайнего Севера, где привычно используют для приготовления пищи воду, получаемую изо льда и снега. Современное освоение этих районов требует разработки обоснованных диетических рекомендаций, полноценных не только по белкам, жирам, углеводам, но и микроэлементам и витаминам. Включение в пищу таких микроэлементов, как цинк, медь, селен может оказывать мембранопротективное действие. Эти вещества являются коферментами ферментов антиперекисной защиты: супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы. Недостаточное поступление в организм этих микроэлементов приводит к нарушению структуры каталитического центра этих ферментов.

В клинических исследованиях показатели, характеризующие состояние клеточных мембран и углеводный обмен, рассматриваются сочетанно. Улучшение мембранных характеристик рассматривается как положительный клинический эффект использования мембранопротективных средств. Широкое использование мембранологических показателей компенсации сахарного диабета сдерживается недостаточным развитием лабораторной базы клинических учреждений.

Биохимические, биофизические методы оценки состояния клеточных мембран достаточно трудоемки. Традиционно эти методики исполнялись в академических лабораториях для сугубо научных целей. Расширение диагностических услуг, предоставляемых населению, сделало доступным исследование этих показателей для широкого использования. Открытие академических консультативных отделов и клиник с привлечением квалифицированных научных кадров в ближайшее время позволит внедрять новый подход в клинической диагностике и лечении.





Последние статьи