Автореферат и диссертация по медицине (14.03.02) на тему:Особенности диабетической ангиопатии артерий головного мозга

На правах рукописи

САРУХАНОВ Тагир Магирович

ОСОБЕННОСТИ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ АНГИОПАТИИ АРТЕРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА (КЛИНИКО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.03.02 - патологическая анатомия 14.01.11 - нервные болезни

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург - 2014

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном военном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации

Научные руководители:

Доктор медицинских наук, профессор Гайкова Ольга Николаевна, ведущий научный сотрудник лаборатории морфологии и электронной микроскопии ФГБУН ИТ ФМБА России

Доктор медицинских наук Янишевский Станислав Николаевич, доцент кафедры нервных болезней ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации

Официальные оппоненты:

Забродская Юлия Михайловна, доктор медицинских наук, ФГБУ «РНХИ им. А.Л. Поленова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, руководитель патологоанатомической лаборатории.

Помников Виктор Григорьевич, доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ДПО "Санкт-Петербургский институт усовершенствования врачей-экспертов" Минтруда России, заведующий кафедрой неврологии, медико-социальной экспертизы и реабилитации.

Ведущая организация - ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита диссертации состоится «_»_2014 г. в 14-00 на заседании

совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.02 на базе ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ (194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д.6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ и на сайте www.vmeda.org

Автореферат разослан «_»

2014 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, пртАессор^

РОССИЙСКАЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЬлЫ1И01 t:KA 2014

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

В последние десятилетия распространенность сахарного диабета 2 типа (СД2) приобрела характер пандемии, которая охватила практически все государства, и Россия в этом плане - не исключение. Согласно данным международной статистики каждые 10 секунд в мире умирает 1 больной диабетом и вновь заболевают 2 человека; ежегодно умирают около 4 млн. пациентов (Дедов И.И, 2011, Сунцов Ю.И., с соавт., 2011). При этом, 2/3 пациентов с сахарным диабетом 2 типа имеют серьезные сосудистые осложнения, такие как инфаркт миокарда, мозговой инсульт, тромбозы артерий конечностей. В настоящее время проблема цереброваскулярных заболеваний является актуальной и социально значимой, ее подробное рассмотрение и научное обоснование приобретает большое значение во всем мире (Кочемасова Т.В., 2000, Емельянов А.Ю. с соавт., 2008, Одинак М.М. с соавт., 2008, Скоромец А.А. с соавт., 2008). Как в России так и за рубежом наблюдаются высокие демографические показатели заболеваемости и смертности населения от цереброваскулярных заболеваний (Сунцов Ю.И. с соавт., 2011).

Степень разработанности темы

Особое место по своей значимости среди заболеваний головного мозга занимает поражение сосудов при диабете, характеризующееся развитием «немых» инфарктов мозга, более тяжелым течением симптомного мозгового инсульта, энцефалопатией, развивающейся в результате прогрессирующей недостаточности кровоснабжения мозга. В последнее время изучается вопрос влияния пре- и постишемической гипергликемии, на прогноз выживания и восстановления пациентов после мозгового инсульта (Abbott R. et al, 2007; Myint P. et al, 2007; Тещук В.И. с соавт., 2012). Прогрессирование энцефалопатии при диабете приводит к быстрому формированию не только неврологического дефицита, но и к снижению когнитивных функций, вплоть до деменции (Емелин А.Ю. с соавт., 2007; Дамулин И.В., 2008; Одинак М.М. с соавт., 2009, Захаров В.В. с соавт., 2009), что представляет собой одну из актуальных и сложных медико-социальных проблем в большинстве экономически развитых стран мира. Показано, что развитие микроангиопатии напрямую зависит от длительности и выраженности гипергликемии. Интенсивная инсулинотерапия, удерживая концентрацию глюкозы крови в нормальных пределах, позволяет резко затормозить развитие и/или прогрессирование микрососудистых осложнений сахарного диабета. Однако патологические изменения сохраняются в течение некоторого времени после нормализации уровня глюкозы в крови (явление «гипергликемической памяти»), что, возможно, связано с медленным метаболизмом продуктов неферментативного гликирования белков или с иммунопатологическими

процессами, вовлекающими эти продукты. Согласно иммунопатологической теории в патогенезе микроангиопатии участвует иммунокомплексный механизм. Иммунные комплексы, включающие инсулин и другие белки, обнаружены в стенках микрососудов. Ряд авторов нашли положительную корреляционную связь между уровнем циркулирующих иммунных комплексов и клиническими проявлениями микроангиопатии.

Большинство работ, опубликованных в последнее время, опираются на данные, полученные в ходе экспериментов на животных или в результате лабораторных исследований. Публикации, посвященные морфологическим изменениям сосудов при сахарном диабете, описывают изменения в почках, кишке, коже, сетчатке глаз. Практически не встречаются данные о поражении сосудов головного мозга. В литературе также не найдено публикаций, сопоставляющих изменения артерий головного мозга при сахарном диабете 2 типа и дисциркуляторной энцефалопатии.

Цель исследования: морфологическая и клиническая характеристика изменений артерий и микроциркуляторного русла головного мозга у больных и умерших с сахарным диабетом 2 типа и сопоставление этих данных с результатами исследований этих же сосудов при дисциркуляторной энцефалопатии.

Задачи исследования:

1. Изучить морфологические изменения артерий и микроциркуляторного русла головного мозга у умерших при сахарном диабете 2 типа.

2. Исследовать клинические признаки энцефалопатии у больных сахарным диабетом 2 типа.

3. Определить ультразвуковые признаки, свидетельствующие об изменении кровоснабжения головного мозга при сахарном диабете 2 типа.

4. Оценить лабораторные предикторы развития церебральной микроангиопатии.

5. Провести морфометрические исследования толщины стенки, наружного и внутреннего диаметров артерий головного мозга умерших с сахарным диабетом 2 типа.

6. Сопоставить полученные данные с результатами исследования таких же сосудов у больных и умерших с дисциркуляторной энцефалопатией без сахарного диабета 2 типа в анамнезе.

Научная новизна исследования

Впервые в данной работе получена комплексная характеристика артерий головного мозга при сахарном диабете 2 типа, выявившая специфику поражения артерий при данном виде патологии: повреждение мышечной оболочки, резко выраженную гипертрофию соединительной ткани интимы, приводящую к сужению просвета артерии. Проведено морфометрическое исследование толщины стенки, наружного и внутреннего диаметров сосудов артериального круга большого мозга, пиальных и внутримоэговых артерий; показана достоверность изменений этих показателей при сахарном диабете и их отличие от выделенных ранее трех вариантов течения церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии. Проведен комплексный клинический, ультразвуковой и нейротомографический анализ изменений цереброваскулярной системы у пациентов с сахарным диабетом 2 типа.

Выявлена и доказана гемодинамическая значимость сужения просвета артерий при сахарном диабете 2 типа, которая приводит к развитию множественных различных ишемических очагов в ткани головного мозга.

На группе пациентов, страдающих сахарным диабетом 2 типа без сопутствующей артериальной гипертензии, впервые показано, что сахарный диабет 2 типа является независимым фактором риска развития церебральной микроангиопатии.

Теоретическая и практическая значимость результатов исследования

Показано значение изучения ультразвуковых и биохимических признаков макро- и микроангиопатии головного мозга как предикторов развития дисциркуляторной энцефалопатии у пациентов с сахарным диабетом 2 типа.

Морфометрический анализ позволил математически описать закономерности морфогенеза и патогенеза поражения артериальной стенки при сахарном диабете 2 типа. Морфометрия дала возможность максимально объективизировать способы изучения артерий.

Полученные при комплексном клинико-морфологическом исследовании характеристики диабетической макроангиопатии могут быть использованы для изучения динамики качественных и количественных изменений стенки артерий в условиях функциональных и патологических сдвигов, для проведения дифференциальной диагностики и прогноза заболевания и для коррекции лечебно-профилактических мероприятий и создания новых терапевтических стратегий.

В результате проведенных исследований показано, что именно хроническое нарушение обмена углеводов приводит к структурным изменениям в стенке сосудов головного мозга, проявляющееся значительной

гиперплазией соединительной ткани интимы и уменьшением просвета сосудов.

Обнаружены значимые изменения нарушений обмена липопротеидов и гиперфибриногенемия, требующие активной терапии для профилактики гипоксического поражения головного мозга.

Получены данные, подтверждающие возможности использования ультразвуковой допплерографии для диагностики макро- и микроангиопатии при сахарном диабете 2 типа.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Морфологической основой макроангиопатии при сахарном диабете 2 типа является гиперплазия соединительной ткани интимы, включающая в себя большое количество гладкомышечных клеток и значительно суживающая просвет артерии. Отложения холестерина и солей кальция при этом являются вторичными.

2. Диабетическая микроангиопатия проявляется утолщением и гомогенизацией стенок артериол, развивающейся за счет дезорганизации коллагена вследствие активизации коллагеназ и гликозилирования поврежденных белков, что приводит к формированию аморфных белковых масс в стенке сосуда и сужению его просвета.

3. Сопоставление морфометрических характеристик артерий при сахарном диабете 2 типа, дегенеративно-дилатационной артериопатии и в группе сравнения показало, что изменения внутреннего диаметра сосуда носит разнонаправленный характер, но и тот, и другой процесс приводят к расстройству церебральной перфузии и морфологическим изменениям в веществе мозга.

4. Диагностировать церебральную микроангиопатию при сахарном диабете 2 типа позволяет использование биохимических маркеров (концентрации липопротеидов низкой плотности, фибриногена), данных инструментальных методов исследования (ультразвуковая допплерография) и анамнестических данных о длительности течения диабета.

Достоверность и обоснованность результатов исследования

Результаты диссертационного исследования достоверны и обоснованы, что обеспечивается достаточным количеством наблюдений, адекватных цели и задачам, а также использование корректных методов исследования.

Апробация результатов исследования

Основные результаты работы доложены и обсуждены на конференции «Давиденковские чтения» (Санкт-Петербург, 2012), на заседании Санкт-Петербургского отделения Всероссийского общества неврологов (Санкт-Петербург, 2012), на Конгрессе неврологов Санкт-Петербурга и СевероЗападного Федерального Округа РФ совместно с выездным Президиумом Всероссийского Общества Неврологов с международным участием «Инновации в клинической неврологии в 2012 году» (Санкт-Петербург, 2012), на заседании Санкт-Петербургского общества патологоанатомов (Санкт-Петербург, 2013), на Всероссийской научно-практической конференции «Дегенеративные и сосудистые заболевания нервной системы» (Санкт-Петербург, 2013), на Научно-практической конференции «Обсуждение проблем медицины на иностранных языках» (Санкт-Петербург, 2013), на Научно-практической конференции молодых ученых в рамках цикла «Бехтеревские чтения» (Санкт-Петербург, 2014).

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации.

Личный вклад автора в проведенном исследовании

Лично автором проведены морфологические и морфометрические исследования артерий головного мозга у умерших с сахарным диабетом 2 типа и эти данные сопоставлены с результатами, полученными ранее в совместной работе с Морозовым Д.М. Автором было проведено комплексное клинико-инструментальное обследование всех (103 пациента) пациентов, включенных в исследование. Обработка и кодирование данных ультразвукового исследования осуществлялись совместно с врачом функциональной диагностики кафедры нервных болезней при непосредственном участии автора. Во всех совместных исследованиях по теме диссертации, наряду с личным участием в их проведении, автору принадлежит формулирование общей цели и задач конкретной работы, анализ и статистическая обработка полученных данных, обсуждение результатов.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста (из них 127 страниц аналитического текста), состоит из введения, обзора литературы, четырех глав, обсуждения полученных данных, выводов, списка сокращений, списка литературы, включающего 79 отечественных и 75 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 55 рисунками, 23 таблицами, 9 диаграммами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Морфологическое исследование.

Проводили морфологическое (светооптическое и электронно-микроскопическое) исследование препаратов артерий и ткани головного мозга у 27 умерших (6 мужчин и 21 женщина), в возрасте от 60 до 97 лет (средний возраст 75±7,2 лет), имевших в анамнезе сахарный диабет 2 типа, погибших от сосудистых осложнений диабета. Группу сравнения составили 32 умерших (14 - мужчин, 18 - женщин), в возрасте от 42 до 100 лет (средний возраст - 68,5±14,2 лет) с дисциркуляторной энцефалопатией без СД2 в анамнезе. В группу контроля вошли 4 человека, погибшие от несовместимой с жизнью травмы в возрасте от 24 до 27 лет (средний возраст 25,5±1,3), не имевшие в анамнезе неврологической и соматической патологии. Исследование проводили в нейрогистологической лаборатории кафедры нервных болезней и НИЛ электронной микроскопии и гистохимии ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ. Исследовали состав артериальной системы головного мозга; топографо-анатомические отклонения в строении сосуда, повреждения его стенки; в поперечных срезах артерий оценивали состояние внутренней оболочки, ее очаговые изменения (атеросклеротические бляшки, изъязвления, пристеночные тромбы, отложения солей извести, разрывы).

Фиксация головного мозга осуществлялась в растворе нейтрального формалина нарастающей концентрации от 5% до 10% в течение 1 месяца. После стандартной проводки материала, препараты заливали в парафин (Меркулов, 1969). Срезы окрашивали гематоксилином и эозином, фукселином и пикрофуксином, по методу Ниссля, муцикармином и альциановым синим, методом «оранжевый-красный-голубой» (ОКГ) по Вейгерту, проведена ШИК-реакция. Проведены иммуногистохимические реакции: для выявления гладкомышечных клеток (актин), - эндотелия (фактор фон Виллебранда), -макрофагов (CD-68), и клеток белой крови (общий лейкоцитарный антиген).

Для световой микроскопии использовался микроскоп «LEICA DM 4000 В» (Германия) с фотокамерой LEICA, при помощи которой делали снимки гистологических и полутонких срезов. На полученных снимках давали гистологическую характеристику артериям, осуществляли морфометрические исследования сосудов головного мозга с использованием прикладной компьютерной программы «ВидеоТест Мастер Морфология».

Для электронной микроскопии исследуемые участки подготавливали по методике разработанной в ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ (Клочков Н.Д., Онищенко JI.C., Гайкова О.Н.,

2003). После завершения полимеризации смолы изготавливали полутонкие срезы толщиной до 1 мкм и ультратонкие срезы толщиной 20-40 нм на ультратомах LKB-3, LKB-5 (Швеция) и Ultracut Е (Япония). Ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца по Рейнольдсу. В работе исследованы полутонкие срезы толщиной 1 мкм, которые окрашивали 1% раствором толуидинового синего по методу Ниссля и с помощью трехцветной методики. Просмотр и фотосъемку ультратонких срезов с целью детального изучения структуры сосудов, нейронов, глиоцитов и нервных волокон проводили с помощью электронных микроскопов Tesla, Hitachi (Япония).

Морфометрический анализ.

Морфометрическое исследование сосудов головного мозга осуществляли с использованием прикладной компьютерной программы «Морфотест» по методике, разработанной Д.М. Морозовым (2012). Для этого измеряли наружный и внутренний диаметры артерий в нескольких направлениях и высчитывали их средние величины, толщину стенки и определяли ее состав. Высчитывали процентное соотношение составляющих стенку мышечной оболочки и гиперплазии соединительной ткани интимы и отношение диаметров сосудов к толщине их мышечной оболочки.

Общая характеристика обследованных пациентов

В клиническую часть исследования было включено 103 пациента (57 женщин, 46 мужчин). В основную группу набирались пациенты с диагностированным СД2 - 65 человек (62,7% от общего числа пациентов; из них 38 женщин и 27 мужчин), без артериальной гипертензии. Средний возраст группы составил 62,1 ±2,9 лет. В группу сравнения вошли 38 пациентов с клиническими и инструментальными признаками, позволявшими диагностировать дисциркуляторную энцефалопатию, не страдавших артериальной гипертензией и сахарным диабетом. Средний возраст группы контроля составил 61,4±2,9 лет.

Основная группа была разделена на две подгруппы: пациенты с осложнениями диабета (нефропатия, ретинопатия, полиневропатия) подгруппа «СД2+Осл» (33 пациента; 32% от общего числа пациентов, средний возраст 62,9±2,7 лет) и пациенты без диагностированных микроангиопатических осложнений - подгруппа «СД2-Осл» (32 пациента; 31,1% от общего числа, средний возраст 61,3±2,6 лет).

Сравнивались основные статистические показатели: возраст, пол, длительность диабета, уровень глюкозы и гликированного гемоглобина, АД, прием статинов, злоупотребление алкоголем, курение.

Проводился неврологический осмотр по общепринятой методике с выделением симптомов и синдромов (Михайленко А.А., 2000, Триумфов А.В., 2003, Одинак М.М. с соавт., 2010).

Методы ультразвуковой диагностики.

Методом дуплексного сканирования оценивали диаметр сонных артерий, сосудистую стенку (толщину комплекса интима-медиа). Исследование проводилось на аппарате ультразвуковом диагностическом «Ангиодин-КМ» (Россия) с линейным датчиком 7,5 МГц.

Исследование мозгового кровотока методом ультразвуковой допплерографии производилось на ультразвуковом диагностическом аппарате «Ангиодин-КМ» (Россия) датчиками 4, 8 МГц и 2 МГц, с использованием стробируемого объема 13-18 мм. При этом измеряли систолическую, диастолическую и среднюю скорость кровотока, а также рассчитывали индексы резистивности (R1, индекс Пурсело), отражающий периферическое сопротивление и пульсативности (PI, индекс Гослинга) и определяющий жесткость и эластичность артерий.

Лабораторные исследования.

Всем пациентам выполняли биохимические анализы крови с оценкой уровня глюкозы, гликированного гемоглобина, фибриногена, холестерина, липопротеидов низкой и очень низкой плотности (ЛПНП, ЛПОНП) и триглицеридов, на базе подразделений центральной клинико-диагностической лаборатории Военно-медицинской академии.

Изучали взаимоотношения между изменением индексов RI и PI и биохимическими показателями.

Магнитно-резонансная томография.

Всем пациентам выполняли магнитно-резонансную томографию (МРТ), на томографе Magnetom Symphony (фирмы Siemens) с напряженностью магнитного поля 1,5 Тесла. Изучали поражение белого вещества, анализировали характер изменений MP-сигнала, оценивали изменение МР-сигнала от белого вещества головного мозга по шкале Fazekas.

Статистический анализ.

Полученные результаты собирались в табличный редактор Microsoft Excel и обрабатывались с помощью пакета анализа (программой «STATISTICA 8.0 for Windows» и программной системы SPSS Statistics 17.0.0). Парные сравнения проводились при помощи контрастов и множественных Post Нос сравнений. В работе использовали корреляционный анализ Спирмена, непарный коэффициент Стьюдента, анализ ANOVA, подсчитывали отношение шансов (ОШ), анализировали время развития осложнений СД2, используя регрессию Кокса.

Результаты собственных исследований

Макроскопически стенки артерий были утолщены, просвет сужен. При микроскопическом исследовании артерий основания головного мозга была обнаружена резко выраженная пролиферация соединительной ткани интимы, как правило, сопровождавшееся дистрофическими изменениями по типу мукоидного и фибриноидного набухания. В измененные участки откладывался холестерин, что, по формальным признакам можно обозначить как атеросклеротическая бляшка циркулярной или сегментарной формы на разных стадиях ее развития (Рис.1).

Рисунок 1. Циркулярная атеросклеротическая бляшка. А. Левая базилярная артерия. Поверхностные слои состоят из грубой волокнистой соединительной ткани, в глубоких отделах с дистрофические изменения. Отложения холестерина минимальны. ВЭМ по окружности артерии распрямлена, в отдельных участках фрагментирована. Окраска гематоксилином и эозином. X 25. Б. ПМА в толще бляшки воспалительные инфильтраты. Глубокие слои атеросклеротической бляшки представлены рыхлой волокнистой соединительной тканью с воспалительной инфильтрацией. Окраска оранжевый - красный - голубой (ОКГ). X 25. Умерший В. с СД2.

Основную массу этого образования составлял не холестерин, а гиперплазия соединительной ткани, представленная коллагеновыми и эластическими волокнами, а так же достаточно большим количеством гладкомышечных клеток.

Гладкомышечные клетки в большом количестве присутствовали в средней оболочке сосуда, но группы этих клеток обнаруживались и в участках гиперплазии соединительной ткани интимы. В зоне гиперплазии мышечные клетки располагались группами и слоями, в участках состоящих из волокнистой соединительной ткани без дистрофических изменений, а в измененных участках они или отсутствуют или представлены единичными клетками.

Как правило, бляшки имели слоистое строение: поверхностные слои состояли из грубоволокнистой соединительной ткани, глубокие, прилежащие к остаткам внутренней эластической мембраны, были более рыхлые, аморфные, со значительным количеством кристаллов холестерина. Волокнистая часть гиперплазии была представлена не только коллагеновыми и эластическими, но и аргентофильными (вероятно, преколлагеновыми) волокнами, которые также были плотно упакованы в поверхностных слоях бляшки и рыхло располагались в глубине. В зоне инфильтрации холестерином волокна отсутствовали, а серебро импрегнировало какие-то зернистые структуры.

В толще бляшек выявлялись группы новообразованных сосудов, имеющих щелевидную форму (неоваскулогенез) и сформированные дополнительные внутренние эластические мембраны (ВЭМ), по своему гистологическому строению, отличающихся от типичной ВЭМ. Гиперплазия соединительной ткани часто была настолько выраженной, что значительно суживала просвет артерии, количество же холестерина в ней минимально, а вся стенка артерии пропитана нейтральными мукополисахаридами. Истинная ВЭМ практически на всем протяжении была распрямлена, фрагментирована, в отдельных участках отсутствовала, имела отличительные гистологические признаки: разрыхление и резкое утолщение, за счет накопления в ней гликопротеидов, содержала гликопротеидные «шапочки», представляющие собой выпячивания ВЭМ. Гиперплазия часто имела очень рыхлый вид, но не за счет содержания холестерина, а за счет воспаления, отека и пропитывания гликопротеидами.

В мышечной оболочке артерий имели места дистрофические изменения гладкомышечных клеток, по сравнению с таковыми, встречающихся при церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии, количество миоцитов приближалось к относительной норме. В результате необратимого гликилирования основных структурных белков сосудистой стенки происходит накопление материала, дающего положительную PAS (ШИК) - реакцию (гистохимическую реакцию с

реактивом Шиффа для выявления гликопротеидов и нейтральных гликозаминогликанов) как в участках гиперплазии, так и мышечной оболочки.

Эндотелий, как правило, выстилал внутреннюю поверхность артерии в один слой, в некоторых, небольших участках фактор фон Виллебранда определялся плохо, возможно за счет слущивания эндотелия.

Изменения во внутримозговых артериях аналогичны найденным в сосудах виллизиевого круга. Наружный диаметр их расширен, стенка утолщена за счет гиперплазии соединительной ткани интимы, внутренняя эластическая мембрана просматривается не на всем протяжении, распрямлена, фрагментирована. Мышечная оболочка истончена. Гиперплазия соединительной ткани интимы значительно меняет свои тинкториальные свойства и окрашивается по методу Маллори не в синий, как коллагеновые волокна, а в ярко красный цвет, что, возможно, связано с пропитыванием ее гликопротеидами. Просвет сосуда в результате сужается. Стенки артерий мелкого калибра были утолщены, гомогенизированы. Окраска на соединительную ткань выявляла специфические признаки коллагена. На полутонких срезах кроме набухших миоцитов, выявляется широкий слой гомогенной бесструктурной ткани.

В результате проведенного морфометрического исследования и сопоставления данных полученными у умерших церебральной дегенеративно-дилятационной артериопатией выявлено, что по сравнению с нормой внутренний диаметр при сахарном диабете 2 типа уменьшается в среднем в 2 раза, а по сравнению с дисциркуляторной энцефалопатией от 4 до 8 раз.

ОА-норма ОА1 0А2 ОАЭ ОА-СД

Рисунок 2. Внутренние диаметры основной артерии (ОА) умерших людей при СД2 и трех вариантах развития церебральной дегенеративно-дилятационной артериопатии (ЦДДА). Ось абсцисс - название артерий. Ось ординат - внутренний диаметр ОА: ОА-И - внутренний диаметр основной артерии умерших людей, не имеющих неврологической патологии (группа

сравнения); ОА-1 - при 1 варианте развития ЦДЦА; ОА-2 - при 2 варианте развития ЦДЦА; ОА-3 - при 3 варианте развития ЦДЦА; ОА-СД - при

сахарном диабете.

Таким образом при СД2 основополагающим процессом является пролиферация соединительной ткани интимы, что приводит к значительному уменьшению внутреннего диаметра артерий в тоже время мышечная оболочка страдает в меньшей степени.

Сахарный диабет 2 типа был диагностирован у 65 пациентов. Группа пациентов с осложненным течением диабета имела статистически достоверно больший возраст (р<0.001), что вероятнее всего связано с более длинным периодом течения диабета. Женский пол был достоверно чаще (р<0.01) ассоциирован с наличием сахарного диабета. В подгруппе с осложненным течением диабета длительность диабета была достоверно больше (9,8±2,0 лет) при сравнении с подгруппой пациентов без осложнений сахарного диабета (5,3±1,1 лет) (р<0,001), что свидетельствует о влиянии длительности течения СД2 на развитие сосудистых осложнений.

По уровню гликированного гемоглобина у пациентов с диабетом значительных различий в подгруппах выявлено не было, а при сравнении с группой пациентов без диабета обнаружена существенная разница («СД2+Осл» - 6±0,6%; «СД2-Осл» - 5,2±0,4%, без СД2 - 4,9±0,3; р<0.01).

Уровень АД у пациентов с диабетом был выше (но не превышало цифр повышенного нормального АД), чем у пациентов без него, причем цифры систолического АД были достоверно выше в подгруппе пациентов без осложнений диабета, а цифры диастолического АД повышались в обеих подгруппах пациентов с сахарным диабетом.

Статины принимала небольшая часть пациентов и поэтому целевой уровень ЛПНП был достигнут только у 3 пациентов (9,1%) из подгруппы пациентов с осложненным течением диабета. Это вероятнее всего обусловлено низкой приверженность пациентов к предлагаемой терапии и недостаточным контролем целевого уровня ЛПНП со стороны медицинской службы.

Таблица 1

Сравнительная характеристика основных статистических показателей у пациентов исследуемых групп.

Показатель Пациенты с СД2 Пациент ы без СД2 Сравнение АШУА (Р)

СД2+Ос л СД2-Осл

Возраст (лет) 62,9±2,7 61,3±2, 6 61,4±2,9 0,09

Женский пол (%) 57,6 59,4 52,6 0,04

Длительность диабета (годы) 9,8±2,0 5,3±1,1 0 <0,001

Уровень глюкозы (ммоль/л) 6,1 ±0,4 5,8±0,3 5,0±0,5 0,05

Уровень НЬА1с (%) 6±0,6 5,2±0,4 4,9±0,3 <0,01

САД (мм рт.ст.) 130±5 128±5 128±4 0,02

ДАД (мм рт.ст.) 83±4 84±3 82±Э 0,02

Доля пациентов, принимавших статины (%) 15,2 12,5 5,3 0,01

Злоупотребление алкоголем (%) 15,2 18,8 23,7 0,04

Курение(%) 33,3 43,8 39,5 0,09

Пациенты с сахарным диабетом 2 типа достоверно реже злоупотребляли алкоголем. Без достоверной разницы в подгруппах доля курящих была высокой.

Несмотря на скомпенсированную гликемию у пациентов с СД2 происходили перманентные патологические процессы в сосудистой стенке, приводящие к антистатическим осложнениям.

Среди неврологической симптоматики у пациентов из подгруппы без осложнений диабета достоверно чаще, чем в группе без диабета наблюдали головную боль, нарушения чувствительности и дизартрию. Головная боль напряжения была самым частым симптомом во всех группах. Нарушения памяти встречались у 82% (п=27) пациентов подгруппы с осложненным течением диабета, у 50% (п=16) пациентов из подгруппы без осложнений диабета и у 39% (п=15) пациентов контрольной группы. Расстройства сна в виде раннего пробуждения достоверно чаще наблюдались в подгруппе пациентов с осложненным течением диабета (р<0,01). Псевдобульбарный синдром наблюдался у 39% пациентов подгруппы диабета с осложненным течением и значительно реже в других. Бульбарный синдром диагностировался только в группах пациентов с сахарным диабетом, достоверно чаще в подгруппе осложненного течения (р<0,01).

Таблица 2

Сравнительный анализ встречаемости неврологических симптомов и синдромов у пациентов исследуемых групп

Показатель Статистическая значимость (р)

СД2+Осл -СД2-Осл СД2+Осл - без СД2 СД2-Осл - без СД2

Головная боль 0,09+ <0,01 <0,01

Нарушения памяти 0,02 <0,01 0,23*

Нарушения сна <0,01 0,02 0,31*

Пирамидный синдром 0,06* 0,01 0,04

Нарушения чувствительности <0,01 <0,01 <0,01

Бульбарный синдром <0,01 0,02 0,18*

Псевдобульбарный синдром <0,01 0,04 0,36*

Сенситивная атаксия <0,01 0,02 0,03

Мозжечковая атаксия <0,01 <0,01 0,43

Дизартрия 0,01 <0,01 <0,01

Экстрапирамидные синдромы 0,02 0,01 0,43*

* - статистически незначимые различия

Изменения ультразвуковых индексов Р1 и Ю напрямую были связаны со временем течения диабета, и достигали критических референсных значений в среднем через 7 лет после начала диабета (р<0,05).

Проведенный нами корреляционный анализ выявил взаимосвязь средней степени между значениями исследуемых индексов и длительностью течения диабета. Так критическое повышение индекса М в ВСА наблюдалось через 8,8±1,2 лет, а в СМА через 7,6±1,4 лет после диагностирования диабета. Изменения в ВСА и СМА развивались параллельно, что можно объяснить в основном морфологическими изменениями сосудистой стенки с уменьшением эластических свойств и повышением периферического сосудистого сопротивления. Критические изменения индекса Р1 развивались примерно в те же сроки.

Интересен тот факт, что критические изменения индексов Р1 и Ш соответствовали срокам развития диабет индуцированных осложнений. Раньше всего развивалась диабетическая ретинопатия - в среднем через 8,9±1,9 лет после диагностирования диабета, среднее время развития нефропатии составляло 10,0±2,1 лет, а полиневропатии - 10,6±2,2 лет. В результате корреляционного анализа получены средние и сильные корреляционные связи между изменениями измеряемых индексов и развитием осложнений сахарного диабета со стороны органов мишеней, что позволяло относить данные изменения к системному сосудистому поражению.

При дуплексном сканировании сосудов шеи пациентов с сахарным диабетов 2 типа наблюдалось утолщение комплекса интима-медиа, более выраженное в подгруппе осложненного течения диабета (А>ЮУА тест, Р=12,3, р=0,04). Отмечалась фрагментация комплекса интима-медиа. Внутренний диаметр ВСА и ПА у пациентов, страдавших СД2 был достоверно уже, чем у пациентов без диабета (АКОУА тест, Р=9,8, р=0,04). Данные измерений приведены в таблице 3.

Таблица 3

Изменения в ВСА и ПА, обнаруженные при дуплексном сканировании у исследуемых групп пациентов

Показатель Группы пациентов Тест сравнения

СД2+Осл СД2-Осл Без СД2 АЖ)УА, р

ВСА, внутренний диаметр, мм 5,2±0,3 6,1 ±0,3 6,9±0,4 0,04

ПА внутренний диаметр, мм 3,2±0,5 3,5±0,5 3,8±0,4 0,04

Толщина КИМ 1,3±0,3 1,1 ±0,3 0,9±0,4 0,03

Достоверная разница в толщине КИМ и внутреннем диаметре ВСА и ПА наблюдалась практически при всех вариантах сравнения у пациентов подгруппы с осложнениями диабета.

У пациентов с СД2 часто наблюдалась локальная гиперплазия интимы, часто трактуемая как «атеросклеротическая бляшка». В нашей работе при ультразвуковом дуплексном сканировании в большинстве случаев эти образования были гипоэхогенным, без пропитывания солями Са2+, кровоток в такой зоне обычно не претерпевал значимых изменений и не имел признаков турбулентности. Подобные обнаруживаемые изменения ассоциировались с нефропатией и ретинопатией и расценивались как признаки прогрессирующей макроангиопатии у пациентов с диабетом.

У большинства пациентов с диабетом диагностировалась дислипопротеинемия. Причем большая доля пациентов из подгруппы без осложнений диабета имела выраженные нарушения обмена ЛПНП, что обусловлено меньшим количеством пациентов, получавших в составе комплексной терапии статины. А в подгруппе «СД2+Осл», по-видимому, на фоне развившихся осложнений чаще назначались статины, и пациенты были более комплаентными к терапии. Но, несмотря на это, целевого уровня ЛПНП при СД2 достигло небольшое количество пациентов (п=5, 15,2%). Параллельно у пациентов с диабетом обнаружилось значимое увеличение концентрации фибриногена в плазме крови, причем в подгруппе «СД2+Осл» гиперфибриногенемия встречалась в 92% случаев.

Таблица 4

Результаты post-hoc анализа биохимических показателей плазмы крови (липиды, фибриноген) пациентов исследуемых групп

Показатель Группы пациентов Тест сравнения ANOVA, р

СД2+Осл СДО-Осл Без СД2

Общий холестерин, ммоль/л 6,5±1,3 5,5±0,9 4,4±0,7 <0,01

ЛПНП, ммоль/л 4,2±0,9 3,6±0,5 3,1 ±0,5 <0,01

ЛПОНП, ммоль/л 0,8±0,3 0,5±0,2 0,4±0,1 <0,01

ТГ, ммоль/л 3,2±0,7 3,1±0,6 2,4±0,5 0,07

Фибриноген, г/л 5,2±0,7 4,1 ±0,4 3,9±0,5 <0,01

По результатам post-hoc анализа выявилось статистически значимое (р<0,01) различие по всем показателям липидного обмена (кроме триглицеридов) между подгруппой сахарного диабета с осложнениями и другими подгруппами. Это говорит о том, что прогрессирующее нарушение показателей липидного обмена и гиперфибриногенемия, ассоциирована с развитием осложнений у пациентов с сахарным диабетом.

У большинства пациентов, страдавших диабетом как с осложнениями, так и без них при нейровизуализации были обнаружены изменения МР-сигнала от белого вещества головного мозга. У пациентов без диабета или с небольшим сроком течения болезни (до 5-6 лет) степень поражения белого вещества головного мозга была значительно ниже, количество очагов поражения было статистически достоверно меньше, чем в подгруппе с осложненным течением (ANOVA, F=14,2, р=0,012).

Проведенный корреляционный анализ выявил средние по силе положительные корреляционные связи между значениями индексов PI в ВСА (г=0,52, р=0,04) и RI в СМА (г=0,58, р=0,03) и степенью поражения белого вещества головного мозга при МРТ.

Статистически достоверная значимая неврологическая симптоматика в подгруппе осложненного течения сахарного диабета определялась прежде всего прогрессирующим поражением центральной и периферической нервной системы на фоне диабета. Клинические симптомы развивались на фоне постоянной, длительно существующей неполноценности кровоснабжения мозга (изменения в его сосудистой системе), а также действия дополнительных факторов, уменьшающих приток крови к мозгу при снижении системного артериального давления вследствие падения сердечной деятельности, изменение сосудистого тонуса, уменьшения или перераспределения массы циркулирующей крови, изменения реологических

свойств крови (Фонякин А.В., 2006; Одинак М.М, Гайкова О.Н., Вознюк И.А., 2007; Верещагин Н.В., Моргунов В.А., Гулевская Т.С., 2009).

Полученные данные об изменениях ультразвуковых индексов Ш и Р1 при исследовании церебральных сосудов согласуются с данными других исследователей. Так Ьее К. е1 а1. обнаружили изменения индекса резистивности у 65% пациентов с СД2. БЬеп }. е1 а1. показали, что пульсационный индекс Р1 у пациентов с асимптоматическим диабетом значительно выше, чем в группе здоровых. Причем повышение значения Р1 значимо коррелировало с наличием нефропатии и ретинопатии, что сподвигло авторов сделать вывод о значимости изменений данного ультразвукового индекса в диагностике макро- и микрососудистых осложнений у больных СД2. В исследовании Ыррега е1 а1. была обнаружена взаимосвязь между повышением сосудистого сопротивления в каротидном бассейне и развитием диабетической пролиферативной ретинопатии, а уже упомянутое исследование К. Ьее е! а1. выявило сильную корреляцию между высокими значениями Р1 в сосудах головного мозга и нефропатией. И в нашем исследовании изменение индекса Р1 в ВСА было больше ассоциировано с временем развития нефропатии и полиневропатии, а критическое изменение индекса Ю в СМ А - со временем развития диабетической ретинопатии.

Выводы

1. Длительность течения сахарного диабета более 7-8 лет приводит к ишемическому поражению головного мозга в связи с развитием диабетической ангиопатии. Найдена положительная корреляция между постепенным увеличением измеряемых ультразвуковых индексов и развитием сосудистых осложнений.

2. Особенность течения атеросклеротического поражения артерий (макроангиопатии) при сахарном диабете 2 типа заключается в резко выраженной гиперплазии соединительной ткани и гладкомышечных клеток в интиме, приводящих к значительному сужению просвета артерии, отложения холестерина и солей кальция при этом являются вторичными. Наиболее измененными были базилярная артерия, а наименее - короткие ветви внутримозговых артерий. При дуплексном сканировании это проявляется локальной гиперплазией комплекса интима-медиа.

3. Основой диабетической микроангиопатии является утолщение и гомогенезация стенок артериол, развивающейся за счет дезорганизации коллагена вследствие активизации коллагеназ и гликозилирования поврежденных белков и формированию аморфных белковых масс. Просвет артериол суживается. При допплерографическом исследовании

сосудов, кровоснабжающих головной мозг, обнаруживается увеличение ультразвуковых индексов Р1> 1.0 в ВСА - 46,3%, Ш >0,7 в СМА - 53,7% у пациентов с диабетом без артериальной гипертенэии.

4. Обнаружено прогрессирующее нарушение показателей липидного обмена (84,8%) и гиперфибриногенемия (92%), ассоциированные с развитием осложнений у пациентов с сахарным диабетом 2 типа. Получена положительная корреляция ультразвуковых индексов Р1 и Я1 в церебральных сосудах - средней степени (1=0,54) с показателями липидного обмена и высокой степени (г=0,72) с концентрацией фибриногена.

5. У умерших с сахарным диабетом 2 типа выявляется статистически достоверное уменьшение внутреннего диаметра артерий в 2 и более раз относительно группы сравнения и до 8 раз по отношению к церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии. По толщине средней оболочки артерий между группами сравнения и сахарного диабета достоверных различий не найдено (р>0,05), а между группами сахарного диабета и церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии - во всех исследованных артериях они были достоверны (р<0,05).

6. При сахарном диабете в ткани головного мозга развиваются множественные ишемические очаги повреждения: криблюры, малые глубинные инфаркты, лакуны, крупные ишемические инфаркты и кисты. Как сужение (при сахарном диабете), так и расширение (при церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии) просвета артерий головного мозга, приводят к недостаточности кровообращения и развитию множественных ишемических очагов.

Практические рекомендации

Максимально объективизировать способы изучения артерий можно только с помощью морфометрического анализа, который позволяет математически описать закономерности морфогенеза и патогенеза поражения артериальной стенки при сахарном диабете 2 типа. Для проведения дифференциальной диагностики и прогноза заболевания необходимы данные комплексного клинико-инструментального исследования, включающие в себя допплерографию и магнитно-резонансную томографию головного мозга; биохимическое исследование липидограммы и содержание фибриногена. Активной терапии для профилактики гипоксического поражения головного мозга требуют обнаруженные значимые изменения нарушений обмена липопротеидов, гиперфибриногенемия. Подученные данные подтверждают

возможности использования ультразвуковой допплерографии для диагностики макро- и микроангиопатии при сахарном диабете 2 типа.

Для изучения динамики качественных и количественных изменений стенки артерий в условиях функциональных и патологических сдвигов могут быть использованы полученные характеристики диабетической макроангиопатии. Причиной структурных изменений в стенке сосудов головного мозга, проявляющихся значительной гиперплазией соединительной ткани интимы и уменьшением просвета сосудов, является хроническое нарушение обмена углеводов, требующее постоянной коррекции.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Янишевский, С.Н. Морфологические признаки вакулопатии при сахарном диабете 2 типа / С.Н. Янишевский, О.Н. Гайкова, Т.М. Саруханов // Бюл. ФЦСКЭ им. В.А. Алмазова. - 2012. - Прил. 2: тез. VIII Междунар. науч,-практ. конф. «Внезапная смерть: от оценки риска к профилактике», 13-15 сент. 2012 г. - СПб., 2012. - С. 31-32.

2. Янишевский, С.Н. Особенности ремоделирования сосудов при сахарном диабете 2 типа и хронической церебральной ишемии, развившейся на фоне Церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии / С.Н. Янишевский, О.Н. Гайкова, М.М. Одинак, Д.М. Морозов, Т.М. Саруханов // Рос. нейрохирург, журн. - 2013. - Т.5, Jfcl. - С. 38-43.

3. Саруханов, Т.М. Новый взгляд на патогенез поражения сосудистой стенки при сахарном диабете 2 типа / Т.М. Саруханов, С.Н. Янишевский, О.Н. Гайкова // Вестн. Рос. Воен.-мед. акад. - 2013. № 4 (44), прил. 2. - С. 93.

4. Саруханов, Т.М. Поражение артерий головного мозга при сахарном диабете 2 типа / Т.М. Саруханов, С.Н. Янишевский, О.Н. Гайкова // Рос. нейрохирург, журн. - 2013. - Т.5, спец. вып. - С. 377.

5. Янишевский, С.Н. Использование ультразвуковых методик для диагностики церебральной микроангиопатии у бальных сахарным диабетом 2 типа / С.Н. Янишевский, С.Ю. Голохвастов, Н.В. Цыган, Н.В. Куц, А.Ю. Полушин, Т.М. Саруханов // Вестн. Рос. Воен.-мед. акад. - 2013. №4 (44)-С. 11-14.

6. Гайкова, О.Н. Морфология диабетической энцефалопатии / О.Н. Гайкова, С.Н. Янишевский, JI.C. Онищенко, Т.М. Саруханов // Б-ка патологоанатома. - 2013. - Вып. 142: Патология головного мозга. - С. 24-44.

7. Саруханов, Т.М. Морфологические и морфометрические изменения сосудов головного мозга при сахарном диабете 2 типа / Т.М. Саруханов, О.Н.

Гайкова // Психология сегодня (от науки к практике): сб. тез. науч.-пракг. конф. молодых ученых в рамках цикла «Бехтеревские чтения», 18 февр. 2014г., Санкт-Петербург. - СПб., 2014. - С. 63-64.

8. Саруханов, Т.М. Диагностика микроангиопатии головного мозга у больных сахарным диабетом 2 типа методом ультразвуковой допплерографии / Т.М. Саруханов, С.Н. Янишевский // Психология сегодня (от науки к практике): сб. тез. науч.-практ. конф. молодых ученых в рамках цикла «Бехтеревские чтения», 18 февр. 2014 г., Санкт-Петербург. - СПб., 2014. - С. 64-65.

9. Саруханов, Т.М. Особенности макро и микроангиопатии сосудов головного мозга при сахарном диабете 2 типа / Т.М. Саруханов, О.Н. Гайкова // Рос. нейрохирург, журн. -2014. -Т.6, спец. вып. - С. 121-122.

10. Янишевский, С.Н. Возможности ультразвуковой допплерографии магистральных артерий головы и шеи в диагностики микроангиопатии у больных сахарным диабетом 2 типа / С.Н. Янишевский, Т.М. Саруханов // Рос. нейрохирург, журн. - 2014. - Т.6, спец. вып. - С. 132.

11. Зайчиков, Д. А. Морфологические изменения белого вещества головного мозга на фоне диабет индуцированной ангиопатии церебральных макро- и микрсосудов / Д.А. Зайчиков, Т.М. Саруханов // Актуальные вопросы патологической анатомии в мирное и военное время: сб. науч. тр. Всерос. конф., посвящ. 155-летию каф. патологической анатомии ВМедА им. С.М.Кирова., 2014. - С. 78-80.

12. Янишевский, С.Н. Клинические и лабораторно-инструментальные методы исследования в диагностике диабетической церебральной ангиопатии / С.Н. Янишевский, Т.М. Саруханов [Электронный ресурс] // Вестн. новых мед. технологий. - 2014. - Т.8, №1, -URLhttp://www.medtsu.tula.ruArNMT/Bulletln/E2014-l/00.html.

Перечень сокращений

AT II - ангиотензин II

БА - базилярная артерия

ВСА- внутренняя сонная артерия

ВЭМ - внутренняя эластическая мембрана

ГМК - гладкомышечная клетка

ГЭБ - гематоэндефал ический барьер

ДЭ - дисцир куля торная энцефалопатия

ДС - дуплексное сканирование

ЛП - липопротеиды

ЛПНП - липопротеиды низкой плотности ЛПОНП - липопротеиды очень низкой плотности ЛПВП - липопротеиды высокой плотности ЛСМА - левая средняя мозговая артерия МРТ - магнитно-резонансная томография МЦР - микроциркуля торное русло СД2 - сахарный диабет 2 типа

СД2+Осл. - осложненное течение сахарного диабета 2 типа

СД2-Осл. - сахарный диабет 2 типа без осложнений

СРБ - С-реактивный белок

СМА - средняя мозговая артерия

УЗДГ - ультразвуковая допплерография

ОСА - общая сонная артерия

ЦД ДА - церебральная дегенеративно- дилатационная артериопатия PI - индекс пульсативности RI - индекс резистивности

Подписано в печать 27.10 .14, Фориат.60х84/16

Обьем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ"№ 844

Типография ВМедА, 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6.

201

4341867

2014341867