Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система у больных сахарным диабетом I типа разного возраста

На правах рукописи

ГНУСИНА СВЕТЛАНА ВАСИЛЬЕВНА

ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ И АНТИОКСИДАНТНАЯ СИСТЕМА У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1 ТИПА РАЗНОГО ВОЗРАСТА

14 00.16 - патологическая физиология 14 00 03 - эндокринология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Иркутск - 2007

003175590

Работа выполнена в ГУ «Научный центр медицинской экологии Восточно -Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук»

Научные руководители:

заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, член-корреспондент РАМН

Колесникова Любовь Ильинична

кандидат медицинских наук, доцент

Бардымова Татьяна Прокопьевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Явербаум Павел Моисеевич,

ГОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет Федерального

агентства по здравоохранению и социальному развитию»

доктор медицинских наук Недосугова Людмила Викторовна, ГОУ ВПО «Московская медицинская академия имени И М Сеченова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Ведущее учреждение: ФГУ «Эндокринологический научный центр Рос-медтехнологий», г. Москва

Защита состоится « -ГЦ » 2007 г в часов на заседа-

нии диссертационного совета Д.001.054.0/Ьри ГУ «Научный центр медицинской экологии Восточно - Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук» по адресу 664003, г. Иркутск, ул Тимирязева, 16.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГУ «Восточно Сибирский научный центр Сибирского отделения РАМН».

Автореферат разослан 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук

Шолохов Л.Ф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. По заключению экспертов Организации Объединенных Наций сахарный диабет (СД) занимает четвертое место среди всех заболеваний и является важнейшей не только медицинской, но и социальной проблемой. Это обусловлено широкой распространенностью заболевания, ранним выходом на инвалидность лиц молодого, трудоспособного возраста, ростом смертности, а также большими экономическими затратами, связанными с заболеванием. В настоящее время в мире насчитывается около 135 млн больных СД, к 2025 году их число достигнет 300 млн. человек (McCarty D. et al, 1994; WHO, 1997). В России количество больных достигло 8 млн. и их число прогрессивно растет (Сунцов Ю И и соавт., 2002) СД 1 типа составляет около 10 - 15% в структуре диабета и представляет наиболее тяжелую форму заболевания с высоким риском наследования (Дедов И И и соавт., 2003)

Рост заболеваемости СД происходит независимо от успехов, достигнутых в изучении разных аспектов развития заболевания, разработки новых методов диагностики и лечения (Балаболкин М И и соавт., 2000, Миленькая Т М. и соавт., 2000, Смирнова О М., 2000, Дедов И И. и соавт, 2004) Накопленные клинические и экспериментальные данные о механизмах развития заболевания и его осложнений свидетельствуют о важной роли гипергликемии, способствующей аутоокислению глюкозы с генерацией активных форм кислорода и развитием оксидативного стресса (Балаболкин М.И и соавт, 2000; Корчин В .И, 2000; Бондарь И. А. и соавт., 2002; Дедов ИЛ, 2003; Cenello А, 1999, Baynes J W, 2000, Droge W, 2002).

В последнее время важная роль в механизмах развития СД и его осложнений отводится активации процессов перекисного окисления липидов и состоянию антиоксидантной системы (Балаболкин М.И, 1999,2000, Смирнова О.М. и соавт, 2003; Rema М., 1995; На Н, 1999, Vessby J., 2002, Chung S.S.M, 2003, Martin-Gallan P., 2003). Вместе с тем недостаточно изучены закономерности свободнора-дикапьных процессов и особенности функционирования различных компонентов антиоксидантной защиты у больных СД I типа в разные возрастные периоды. Перспективным в этом отношении представляется определение наиболее информативных, прогностических, метаболических показателей при сахарном диабете 1 типа. Исследование состояния системы «ПОЛ - АОЗ» у детей, родившихся у больных СД 1 типа, может иметь значение для оценки риска развития заболевания и способствовать познанию некоторых патогенетических механизмов развития сахарного диабета

Цель исследования: оценить состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста, пола, длительности заболевания и у детей, родившихся у родителей с сахарным диабетом 1 типа

Задачи исследования: 1. Установить закономерности процессов перекисного окисления липидов у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста, пола и продолжительности заболевания.

2 Определить особенности антиоксидантной защиты у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста, пола и длительности заболевания

3 На основании выявленных закономерностей изменений в системе «ПОЛ -АОЗ» выделить информативные, прогностические показатели течения сахарного диабета 1 типа.

4 Провести анализ состояния системы «ПОЛ - АОЗ» с клинической характеристикой у детей, родившихся у родителей, больных сахарным диабетом 1 типа, в сравнении со здоровыми детьми

Научная новизна: Новыми являются данные о том, что у взрослых, больных СД 1 типа, наиболее выражена активация процессов ПОЛ, усиливающаяся при длительном течении заболевания

У мужчин с СД 1 типа установлено усиление липопероксидации с накоплением субстратов с сопряженньми двойными связями, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида с повышением окисленной и снижением восстановленной форм глутатиона

Методом дискриминантного анализа выявлены информативные, прогностические признаки (возраст, содержание диеновых конъюгатов, уровень общих ли-пидов и показатель общей антиокислительной активности крови), на основании чего предложен новый способ прогнозирования течения СД 1 типа (заявка № 2006124937/14, решение о выдаче патента на изобретение от 03 07 2007 г )

Впервые при изучении закономерностей процессов ПОЛ — АОЗ у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, установлено повышение содержания кетодиенов и сопряженных триенов с разнонаправленными изменениями концентраций окисленного и восстановленного глутатиона

Научно-практическая значимость работы: Полученные данные дополняют современные представления о закономерностях изменений процессов ПОЛ - АОЗ у больных СД 1 типа Это дает возможность патогенетически обоснованно применять антиоксидантную терапию у больных СД 1 типа На основании установленных наиболее информативных признаков предложен способ прогнозирования течения СД 1 типа. Результаты по исследованию состояния системы «ПОЛ -АОЗ» у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, могут быть полезны при изучении и формировании групп риска по развитию СД 1 типа

Основные положения, выносимые на защиту: 1 У взрослых, больных СД 1 типа, система «ПОЛ - АОЗ» наиболее активирована по сравнению с контрольной группой повышены уровни субстратов с сопряженными двойными связями, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, общей антиокислительной активности, снижены содержание ретинола и восстановленного глутатиона, активность супероксиддисмутазы Для мужчин с СД 1 типа характерно усиление процессов ПОЛ с повышением окисленной и снижением восстановленной форм глутатиона У больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет усилены процессы ПОЛ за счет накопления кетодиенов и сопряженных триенов относительно больных с длительностью диабета до 5 лет и активирована система «ПОЛ - АОЗ» (повышены уровни субстратов с сопряженными двойными связями, диеновых конъюгатов, ма-

4

лонового диальдегида, общей антиокислительной активности, а- токоферола) относительно контрольной группы

2 При СД 1 типа информативными, прогностическими факторами риска раннего развития микрососудистых осложнений являются возраст, содержание диеновых конъюгатов, общих липидов и уровень общей антиокислиггельной активности крови.

3 У детей, родившихся у больных с СД 1 типа, дисбаланс в системе «ПОЛ -АОЗ» характеризуется накоплением кетодиенов и сопряженных триенов с повышением окисленной и снижением восстановленной форм глутатиона без изменений тиреоидного статуса относительно контрольной группы

Апробация материалов диссертации: Материалы работы представлены на научно — практической конференции "Здоровье населения Иркутской области, проблемы и пути решения" (г Иркутск, 2003), Всероссийской конференции "Человек и здоровье" (г. Иркутск, 2004), конференции, посвященной 25 - летию Иркутского ГИУВа (г Иркутск, 2004), конференции "Сибздравоохранение" (г. Иркутск, 2004), региональной научно - практической конференции "Актуальные проблемы диабетологии", (г. Иркутск, 2005), конференции, посвященной 30-летию ГУ НИИ ККПГПЗ СО РАМН (г. Новокузнецк, 2006), on First International EASD Postgraduate Course ш Clinical Diabetes (St Petersbuig, 2007), на заседаниях ассоциаций врачей - терапевтов и эндокринологов (г Иркутск, 2005, 2006 и г Улан-Удэ, 2005,2007)

Публикации: Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе - 5 в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования РФ и патент (заявка № 2006124937/14, решение о выдаче патента на изобретение от03 07.2007 г)

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения и 3 глав, включающих обзор литературы, описание клинической характеристики обследованных групп и методов исследования, результаты собственных исследований и их обсуждение, заключение, выводы и практические рекомендации Работа иллюстрирована 13 таблицами и 15 рисунками. Список литературы содержит 262 источника, из которых 150 - принадлежат иностранным авторам

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Характеристика обследованных групп и методы исследования

Работа выполнена на базе лабораторий эндокринологии, физиологии и патологии эндокринной системы, патофизиологии репродукции, эндокринологического отделения Института педиатрии и репродукции человека ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (директор- член-корреспондент РАМН, профессор Л.И Колесникова) и эндокринологического отделения МУЗ ГКБ № 8 г Иркутска (главный врач -к м н Ж В. Есева)

В работе представлены результаты обследования 98 больных СД 1 типа. Для решения поставленных задач все больные были разделены на группы В пер-

5

вую группу вошли 12 детей с СД 1 типа, средний возраст - 9,1±0,6 лет, длительность заболевания 2,6±0,4 года Вторая группа состояла из 27 подростков, средний возраст - 15,5±0,3 лет, длительность - 4,9±0,6 года В третью группу вошли 59 взрослых, больных СД 1 типа, средний возраст - 29,4±1,2 лет, длительность диабета - 7,4±0,7 лет. Группа взрослых, больных СД 1 типа, была разделена на две подгруппы в зависимости от пола. В первую подгруппу вошли 25 мужчин с СД 1 типа, средний возраст - 30,6±2,0 лет, во вторую подгруппу - 34 женщины, средний возраст - 28,5±1,4 лет Диабетическая полинейропатия (ДП) наблюдалась у 33 больных СД 1 типа, диабетическая нефропатия (ДН) (стадия микроальбуминурии и протеинурии) - у 22 больных, диабетическая ретинопатия (ДР) (непро-лиферативная и препролиферативная стадии) зарегистрирована у 25 пациентов с СД 1 типа

Кроме этого, в зависимости от длительности заболевания в группе взрослых, болеющих СД 1 типа, выделены две подгруппы первая включала 29 пациентов с продолжительностью заболевания до 5 лет и вторая подгруппа состояла из 19 больных с длительностью диабета более 10 лет

В отдельную группу вошли 14 детей, родившихся у больных СД 1 типа, в возрасте от 6 до 11 лет (средний возраст составил 8,5±0,5 лет).

Для проведения сравнительного анализа сформированы контрольные группы детей, подростков и взрослых старше 18 лет из практически здоровых лиц В детскую контрольную группу вошли 13 детей, средний возраст - 9,6±0,4 лет Контрольная группа подростков состояла из 20 человек, средний возраст - 14,5±0,4 лет. Контрольная группа взрослых образована из 36 человек, средний возраст -27,0±1,3 лет. Контрольная подгруппа мужчин состояла из 13 человек, средний возраст - 26,5±2,9 лет, контрольная подгруппа женщин - из 23 человек, средний возраст - 27,3±1,2 лет

У всех больных СД 1 типа тяжесть заболевания соответствовала тяжелой степени, в основном, в стадии декомпенсации Все больные СД 1 типа получали заместительную инсулинотерапию по интенсифицированной схеме.

Диагноз СД 1 типа устанавливался на основании комплексного клинического обследования больных Изучались жалобы, анамнез заболевания и жизни больного, данные объективного статуса Всем больным проводилось клинико-лабораторное и функциональное обследования, включающие определение индекса массы тела, общеклинические анализы крови и мочи, кетоновые тела, билирубин, печеночные пробы, креатинин, мочевину, липидограмму (или холестерин, триглицериды), гликированный гемоглобин, тест на микроальбуминурию, пробу по Нечипоренко, пробу по Зимницкому, пробу Реберга, а также по показаниям диастазу, щелочную фосфатазу и др Кроме этого, всем больным проводилось электрокардиографическое исследование, ультразвуковое исследование внутренних органов и щитовидной железы Все больные консультировались окулистом, неврологом, по показаниям - врачами других специальностей, девушки и женщины - гинекологом-эндокринологом

Гликемический профиль проводился больным регулярно В работе использованы диагностические критерии СД (ВОЗ, 1999), национальные стандарты оказания помощи больным сахарным диабетом (2002)

Следует отметить, что компенсация углеводного обмена была достигнута не у всех больных Частыми причинами, из-за которых не достигалась стойкая компенсация углеводного обмена, были погрешности в диете, плохой самоконтроль, нарушения режимных мероприятий

В качестве материала для исследований использовалась сыворотка крови и гемолизат, приготовленный из эритроцитов Для определения процессов ПОЛ и состояния АОС забор венозной крови проводили утром натощак с 8 до 9 часов утра.

Субстраты с сопряженными двойными связями (Дв св ), диеновые конъю-гаты (ДК), кетодиены и сопряженные триены (КД и СТ) определяли с помощью метода, основанного на интенсивном поглощении коныогированных диеновых структур гидроперекисей липидов в области 220 (Дв св ), 232 (ДК) и 278 (КД и СТ) нм Измерения производились на спектрофотометре СФ - 56 Содержание двойных связей и кетодиенов и сопряженных триенов выражали в усл. ед, диеновых конъюгатов - в мкмоль/л

Определение конечного продукта - малонового диальдегида (МДА) осуществляли с помощью метода, основанного на том, что при нагревании в кислой среде часть продуктов ПОЛ, относящихся к классу эндоперекисей, разлагается с образованием малонового диальдегида, связывание молекулы которого с двумя молекулами ТБК приводит к формированию окрашенного комплекса В каждой пробе регистрировали интенсивность флуоресценции при Я.коб=515нм и А.„сп=554нм на спектрофлюорофотометре Shimadzu (RT=5000) Концентрацию МДА выражали в мкмоль/л

Определение активности супероксидцисмутазы (СОД) проводили на спектрофлюорофотометре Shimadzu (RT=5000) при \= 320 нм с помощью кривой, отражающей процесс ферментативного ингибирования аутоокисления адреналина в адренохром За условную единицу активности фермента принимали такое количество СОД, которое требовалось для ингибирования скорости аутоокисления адреналина на 50%. СОД выражали в уел ед

Для оценки общей антиокислительной активности (АОА) использовали модельную систему, представляющую собой суспензию липопротеидов желтка куриных яиц, позволяющую оценить способность сыворотки крови тормозить накопление ТБК - активных продуктов в суспензии АОА выражали в уел ед

Определение а-токоферола осуществлялось одновременно с ретинолом флуорометрическим методом. При этом а-токоферол обладает интенсивной флюоресценцией с максимумом возбуждения при К— 294 нм и излучения при X = 330 нм; ретинол - при Х= 335 нм и Х= 460 нм В качестве внешнего стандарта использовались D,L, а-токоферол фирмы "Serva" и all-trans-retinol фирмы "Sigma" Содержание а-токоферола и ретинола выражали в мкмоль/л

Определение восстановленного глутатиона (в8Н) и окисленного глутатиона (вЗБв) производили флуорометрическим методом Условия регистрации флуоресценции были идентичны Измерения проводились на спектрофлюорофотомет-ре БЬтаёги (11Т=5000) при А.ех=350нм и Яеш=420нм Концентрацию йБН и ОББв выражали в мкмоль/л

Определение общих липидов (ОЛ) проводили методом спектрофотометрии на лабораторном биохимическом анализаторе с использованием набора «Вюв^-1ешБ ВТЯ-ЗЗО» (Испания) Содержание общих липидов выражали в г/л

Статистическая обработка материала предусматривала систематизацию полученных данных контрольных групп и групп больных СД 1 типа, построение таблиц и графических изображений Статистическая обработка результатов проводилась с помощью современных пакетов прикладных программ по статистике Использовались методы описательной и сравнительной статистики (параметрические и непараметрические), кластерный и дискриминантный анализы при заданном уровне значимости (р) Разницу сравниваемых показателей считали достоверной при р0,05

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При сравнении свободнорадикальных процессов между группами больных СД 1 типа и контрольными группами выявлена достоверная разница в накоплении продуктов липопероксидации

В группе детей, больных СД 1 типа, установлена активация процессов ПОЛ с существенным повышением малонового диальдегида (МДА) на 40% по сравнению с показателем контрольной группы (р<0,01) Интенсификация ПОЛ у детей с СД 1 типа отмечалась на фоне достоверного повышения уровня общих липидов (ОЛ) на 42% относительно контрольной группы (р<0,05) (табл 1)

Как известно, свободнорадикальные процессы способствуют формированию сосудистых осложнений сахарного диабета, а повышение общих липидов у детей может способствовать усилению липопероксидации с повреждением мембран клеток

Состояние антиоксидантной защиты (АОЗ) у детей характеризовалось значительным снижением на 30% содержания а-токоферола относительно контрольной группы, что может способствовать снижению устойчивости клеток к оксида-тивному стрессу (р<0,01) Известно, что а-токоферол является обязательным компонентом всех плазматических мембран, обеспечивает образование малоактивных радикалов, не способных поддерживать цепные реакции ПОЛ, и увеличивает плотность упаковки мембранных фосфолипидов, делая их менее доступными переокислению (Ланкин В 3 и соавт, 2001, ЬаипсЬеп С е1 а1,2001) Наряду с дефицитом а-токоферола, у детей с СД 1 типа существенно повышалась на 40% общая антиокислительная активность (АОА) относительно контрольной группы (р<0,05) (табл 1) Повышение АОА у детей с СД 1 типа можно рассматривать как компенсаторную реакцию в ответ на усиливающуюся генерацию наиболее токсичных продуктов ПОЛ

Таблица 1

Сравнительная характеристика показателей ПОЛ и АОС у детей, больных СД 1 типа, и контрольной группы детей

Показатель ПОЛ - АОС Ед измерения Дети, больные СД 1 типа (М±т) п Контрольная группа детей (М±ш) п

Дв св уел ед 1,79±0,32 12 1,47±0,21 13

ДК мкмоль/л 0,76±0,10 12 0,51±0,07 13

КДиСТ уел ед 0,27±0,09 12 0,19±0,04 13

МДА мкмоль/л 2,21±0,15** 11 1,58±0,16 13

ОЛ г/л 5,89±0,68* 11 4,15±0,22 12

АОА усл.ед 20,40±1,74* 12 14,53±1,44 12

а - токоферол мкмоль/л 4,82±0,55** 12 6,84±0,44 13

ретинол мкмоль/л 1,41±0,24 12 1,79±0,15 13

СОД уел ед 1,42±0,06 12 1,48±0,05 12

вБИ мкмоль/л 2,61±0,11 12 2,74±0,13 12

СББО мкмоль/л 1,92±0,16 12 1,71±0,12 12

Примечание * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001

Следовательно, у детей, больных СД 1 типа, против отрицательного воздействия активных форм кислорода направлены антиоксидантные механизмы защиты с разнонаправленными изменениями неферментативного звена Известно, что избыточная генерация свободных радикалов способствует дисфункции эндотелия, окислению липопротеидов, гиперкоагуляции, а следовательно, развитию и про-грессированию сосудистых осложнений (Клебанова Е М, 2004)

У подростков, больных СД 1 типа, также установлена интенсификация ПОЛ относительно контрольной группы с существенным накоплением первичных продуктов пероксидации липидов - диеновых конъюгатов (ДК) в 2 раза (р<0,01) (табл 2) Как известно, избыточное образование продуктов ПОЛ оказывает цито-токсическое действие, которое связано с накоплением перекисей липидов в липо-протеидах Сами диеновые конъюгаты с повышенной свободнорадикальной активностью также могут участвовать в патогенезе микроангиопатий Очевидно, важную роль играет неферментативное гликозилирование белков на фоне избытка глюкозы, что согласуется с данными В И Корчина (2000 г)

У подростков, болеющих СД 1 типа, в ответ на липопероксидацию существенно активизировалась антиоксидантная защита (табл 2) Так, у подростков с СД 1 типа наблюдалось повышение общей АО А на 35% и концентрации а-токоферола на 50% относительно данных контрольной группы (р<0,05) Повышение антиокислительной активности и уровня эндогенного а-токоферола у подростков, больных СД 1 типа, может рассматриваться как защитная реакция, направленная против окислительного стресса Между тем у подростков, больных СД 1 типа, наблюдалось снижение окисленного глутатиона (ОББв) на 19% относительно аналогичного показателя контрольной группы (р<0,01) Снижение содержания ОББО способно косвенно отражать состояние редокс-системы глутатиона и может свидетельствовать о напряжении механизмов антиоксидантной защиты у подростков с СД 1 типа.

Таким образом, у подростков, больных СД 1 типа, наблюдалась активация липопероксидации с накоплением ДК на фоне включения разных механизмов АОЗ, включающих систему глутатиона.

Таблица 2

Сравнительная характеристика показателей ПОЛ и АОС у подростков, больных СД 1 типа, и контрольной группы подростков

Показатель ПОЛ -АОС Ед. измерения Подростки, больные СД 1 типа (М±т) п Контрольная группа подростков (М±ш) п

Дв св уел ед. 1,83±0,22 27 1,73±0,27 20

ДК мкмоль/л 1,10±0,17** 27 0,55±0,09 20

КДиСТ уел ед 0,33±0,11 27 0,29±0,08 20

МДА мкмоль/л 2,09±0,16 27 1,82±0,14 20

ОЛ г/л 5,67±0,46 26 5,59±0,42 20

АОА уел ед 16,93±1,31* 27 12,51±1,33 20

а - токоферол мкмоль/л 7,9б±0,57** 27 5,28±0,53 20

ретинол мкмоль/л 1,95±0,16 27 1,86±0,14 20

СОД уел ед 1,38±0,08 26 1,55±0,05 18

ОБН мкмоль/л 2,75±0,10 26 2,88±0,16 18

мкмоль/л 1,57±0,07** 26 1,93±0,11 18

Примечание * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001

Для уточнения зависимости характера свободнорадикальных процессов от возраста дополнительно проведен сравнительный анализ состояния системы «ПОЛ - АОЗ» между общей группой детей и подростков, больных СД 1 типа, и общей контрольной группой детей и подростков Установлено, что в общей группе детей и подростков с СД 1 типа, активация липопероксидации характеризовалась достоверным увеличением как первичных - ДК (0,99±0,12 мкмоль/л и 0,53±0,06 мкмоль/л соответственно), так и конечных продуктов окислительного метаболизма - МДА (2,13±0,12 мкмоль/л и 1,73±0,11 мкмоль/л соответственно) относительно данных общей контрольной группы (р<0,05) Следует отметить, что активация липопероксидации в общей группе детей и подростков с СД 1 типа наблюдалась на фоне отсутствия повышения уровня общих липидов

Функционирование АОЗ в общей группе детей и подростков, больных СД 1 типа, характеризовалось достоверным усилением общей АОА относительно контрольной группы (18,00±1,08 услед и 13,27±0,99 уел ед соответственно) (р<0,01) Возможно, реализация процессов адаптации происходит через приспособительное изменение метаболизма и поддержание такого его уровня, который соответствует и наиболее адекватен определенным возрастным критериям

Сравнительный анализ процессов свободиорадикального окисления липидов у взрослых, больных СД 1 типа, обнаружил достоверное повышение широкого спектра продуктов липопероксидации субстратов с сопряженными Дв св на 44%, ДК - на 72% и конечных продуктов ПОЛ - МДА на 25% по сравнению с контрольной группой (р<0,01) (табл 3)

Таблица 3

Сравнительная характеристика показателей ПОЛ и АОС у взрослых, больных СД 1 типа, и контрольной группы

Показатель ПОЛ -АОС Ед измерения Взрослые, больные СД 1 типа (М±т) п Контрольная группа взрослых (М±щ) п

Дв. св уел ед 2,17±0,16** 58 1,51±0,14 33

ДК мкмоль/л 0,91±0,11** 57 0,53*0,07 35

КДиСТ уел ед 0,42±0,07 58 0,35±0,06 35

МДА мкмоль/л 2,32±0,11** 59 1,86±0,12 35

ОЛ г/л 6,56±0,36*** 51 4,82±0,29 35

АОА уел ед 17,46±0,95* 59 13,98±1,26 36

а - токоферол мкмоль/л 9,01±0,57 59 7,77±0,41 36

ретинол мкмоль/л 2,17±0,13* 59 2,61±0,17 36

СОД уел ед 1,45±0,04* 50 1,58±0,02 35

ОБН мкмоль/л 2,68±0,09* 49 3,02±0,11 35

ОББв мкмоль/л 1,83±0,07 49 1,76±0,08 35

Примечание * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001

Кроме этого, у взрослых с СД 1 типа содержание общих липидов было на 36% выше, чем в контрольной группе (р<0,001) Вместе с тем проведенный анализ липидного спектра у взрослых, больных СД 1 типа, выявил атерогенный характер дислипидемии с повышением общего холестерина (ОХ), холестерина ли-попротеидов низкой плотности (ЛПНП) и триглицеридов (ТГ) по сравнению с данными референтных значений Известно, что инсулинотропная активность жирных кислот повышается со степенью их насыщенности (МсСаггу I Б е1 а1, 1999) Выраженная интенсификация свободнорадикальных реакций у взрослых с СД 1 типа приводит к повреждению липидных и белковых компонентов клеток, способствует образованию и накоплению высокотоксичных липоперекисных соединений, усиливающих процессы дестабилизации клеточных мембран и субклеточных структур, следовательно, может оказывать негативное влияние на течение диабета. Имеющиеся данные позволяют считать, что интенсивность окислительного стресса при СД влияет на развитие заболевания и прогрессирование сосудистых осложнений (Балаболкин М И , 1999).

Гиперлипопероксидация у взрослых, больных СД 1 типа, способствовала достоверному повышению АОА на 25%, существенному снижению концентрации ретинола и активности СОД в сравнении с контрольной группой (р<0,05). Н К Зенковым и соавт (2001) СОД рассматривается в качестве фермента, выполняющего не только защитную, но и регуляторную функцию, являясь ключевым звеном системы регуляции стационарной концентрации супероксидного анион - радикала Наши результаты согласуются с данными Нелаевой А А и соавт (1998), которые также установили снижение активности СОД у больных СД 1 типа. Существует мнение, что удаление супероксидного анион - радикала необходимо для защиты от окисления внутриклеточного глутатиона. Возможно поэтому у взрослых с СД 1 типа отмечено достоверное снижение на 11% уровня восстановленного глутатиона (вБИ) относительно контрольной группы (р<0,05) (табл 3) Известно, что все свои основные функции глутатион выполняет в восстановленной форме (вЗН), выступая эффективной ловушкой радикалов (Мипёау К е1 а1, 1989).

По данным Р Мегсип и соавт (2000) общая способность плазмы связывать свободные радикалы позволяет получить более надежную информацию об анти-оксидантной емкости, чем оценка активности каждого из присутствующих в ней антиоксидантов Установленные изменения отражают общеприспособительные механизмы в развитии заболевания и способствуют адаптации больных СД 1 типа к отрицательному влиянию активных форм кислорода

Таким образом, у взрослых, больных СД 1 типа, по сравнению с контрольной группой, наблюдается гиперактивация ПОЛ с включением разных механизмов антиоксидантной защиты, как ферментативных, так и неферменатавных

Следовательно, у больных СД 1 типа установлена активация процессов ПОЛ и особенности функционирования антиоксидантной защиты в зависимости от возраста пациентов.

Кроме этого, сравнительный анализ свободнорадикальных процессов в зависимости от возраста проведен между общей группой детей и подростков с СД 1 типа и группой взрослых, болеющих СД 1 типа

12

Проведенный анализ процессов ПОЛ показал, что в общей группе детей и подростков, больных СД 1 типа, интенсивность липопероксидации по накоплению изучаемых продуктов была на уровне показателей взрослых с СД 1 типа (рХ),05). При сравнительном анализе показателей АОЗ в зависимости от возраста установлено достоверное снижение концентрации а-токоферола (6,99±0,49 мкмоль/л и 9,01±0,57 мкмоль/л) и ретинола (1,79±0,14 мкмоль/л и 2,17±0,13 мкмоль/л) в общей группе детей и подростков с СД 1 типа по сравнению со взрослыми, болеющими диабетом (р<0,05)

Таким образом, дефицит неферментативных компонентов АОЗ наблюдается в общей группе детей и подростков с СД 1 типа относительно взрослых, больных СД 1 типа Полученные результаты позволяют патогенетически обоснованно назначать антиоксидантную терапию больным СД 1 типа

Анализ окислительных процессов у пациентов с СД 1 типа взрослого возраста проведен в зависимости от пола Женские половые гормоны в своей структуре имеют фенольную гидр о кс ильную группу и обладают антиоксидантным эффектом По мнению Аугев Б (1998) антиоксидантный эффект эстрогенов реализуется через их способность ингибировать генерацию супероксид-радикала и предотвращать дальнейшие цепные реакции перекисного окисления липидов

У мужчин, больных СД 1 типа, установлено достоверное накопление субстратов с сопряженными Дв св. (2,35±0,20 уел ед и 1,32±0,17 уел ед), ДК (0,76±0,07 мкмоль/л и 0,41±0,05 мкмоль/л), МДА (2,13±0,13 мкмоль/л и 1,58±0,17 мкмоль/л) относительно контрольной подгруппы (р<0,05) Состояние антиокси-дантной защиты у мужчин, болеющих СД 1 типа, характеризовалось существенным повышением содержания вЗБв (1,98±0,11 мкмоль/л и 1,53±0,11 мкмоль/л), снижением ОБН (2,54±0,13 мкмоль/л и 3,18±0,18 мкмоль/л) относительно показателей контрольной подгруппы (р<0,01)

Повышение концентрации ОЗБС у мужчин с СД 1 типа может свидетельствовать о недостаточном функционировании глутатионредуктазы и снижении многочисленных протективных функций глутатиона, в том числе в механизмах антиоксид антной защиты (Иванов А Ю и соавт, 2000) НаНтеН В. (1990 г) считает, что уровень содержания в организме окисленного глутатиона выступает в качестве наиболее раннего показателя усиления окислительных процессов Обнаруженный дисбаланс в системе глутатиона может способствовать более тяжелому течению заболевания с формированием осложнений у больных СД 1 типа мужского пола. Известно, что наиболее токсичны для клеток малые концентрации перекиси водорода, против которых и функционирует система глутатиона (Загону Б е! а1, 1998) Сравнительный анализ показателей ПОЛ у женщин, больных СД 1 типа, относительно контрольной подгруппы не выявил в показателях ПОЛ существенных различий (р>0,05) Однако необходимо отметить, что у женщин, больных СД 1 типа, отмечено достоверное повышение уровня ОЛ (р<0,001) У пациенток с СД 1 типа установлено существенное снижение супероксиддисмутазной активности (1,50±0,04 уел ед и 1,61±0,03 уел ед) и значительное снижение концентрации ретинола (2,10±0,18 мкмоль/л и 2,62±0,18 мкмоль/л) на фоне выраженного повы-

шения общей АОА (16,08±1,39 уел ед и 11,90±1,38 уел ед) в сравнении с контрольной подгруппой (р<0,05)

Следует отметить, что активация антиоксидантной защиты у женщин с СД 1 типа в сравнении с контрольной подгруппой наблюдалась «досрочно» на фоне стабильных процессов пероксидации липидов Установленная закономерность отсутствия интенсификации ПОЛ у женщин с СД 1 типа, вероятно, обусловлена ан-тиоксидантными свойствами эстрогенов Такое положительное соотношение про-оксидантных свойств, возможно, будет оказывать позитивное влияние на течение заболевания у больных СД 1 типа женского пола

Следовательно, у больных СД 1 типа, состояние системы «ПОЛ - АОЗ» зависит от пола Для больных СД 1 типа мужского пола характерна интенсификация процессов пероксидации липидов с активацией системы глутатиона У больных СД 1 типа женского пола включаются как ферментативные, так и неферментативные механизмы антиоксидантной защиты на ранних этапах метаболических нарушений на фоне стабильности процессов ПОЛ

Продолжительность заболевания влияет на формирование поздних сосудистых осложнений при СД 1 типа и сказывается на прогнозе заболевания По литературным данным, процессам ПОЛ отводится важная роль в патогенезе поздних сосудистых осложнений диабета (Недосугова Л В , 2006, Jennings РЕ et al, 1987) У взрослых, болеющих СД 1 типа более 10 лет, установлено достоверное увеличение вторичного продукта ПОЛ - КД и СТ по сравнению с аналогичным показателем взрослых, больных СД 1 типа с продолжительностью заболевания до 5 лет (0,58±0,14 уел ед и 0,30±0,05 уел ед соответственно) (р<0,05) В то же время показатели АОС у больных СД 1 типа с длительностью заболевания до 5 лет не отличались от данных больных СД 1 типа с длительностью более 10 лет (р>0,05)

Таким образом, у взрослых, больных СД 1 типа, установлена зависимость процессов ПОЛ от длительности заболевания и выражается в активации липопе-роксидации у больных с длительностью диабета более 10 лет в сравнении с больными с длительностью заболевания до 5 лет.

У больных СД 1 типа с длительностью заболевания до 5 лет установлено достоверное накопление как первичных, так и конечных продуктов пероксидации липидов (субстратов с сопряженными Дв св. на 35%, ДК на 57%, МДА на 26%) относительно данных контрольной группы (р<0,05) У больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет также обнаружено накопление субстратов с сопряженными Дв св на 45%, ДК на 57% и МДА на 27% в сравнении с контрольной группой (р<0,05)

Следует отметить, что уровень общих липидов у больных СД 1 типа с длительностью заболевания до 5 лет был на 22% выше показателя контрольной группы, а у больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет — на 49% выше аналогичного показателя (р<0,05)

Усиление процессов ПОЛ у больных СД 1 типа с длительностью заболевания до 5 лет сопровождалось снижением супероксиддисмутазной активности (1,42±0,07 уел ед. и 1,58±0,02 уел ед ), дефицитом ретинола (1,94±0,14 мкмоль/л

14

и 2,61±0,17 мкмоль/л) и уменьшением содержания ОБН (2,61±0,15 мкмоль/л и 3,02±0,11 мкмоль/л) в сравнении с контрольной группой (р<0,05) В свою очередь у больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет состояние АОЗ выражалось усилением общей антиокислительной активности крови (18,20±1,71 уел ед и 13,98±1,26 уел ед) и повышением концентрации а-токоферола (9,94±0,81 мкмоль/л и 7,77±0,41 мкмоль/л) относительно контрольной группы (Р<0,05)

Таким образом, у взрослых, больных СД 1 типа, установлены особенности функционирования АОЗ в зависимости от длительности заболевания Так, у больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет в антиоксидантной защите принимали участие только неферментативные механизмы без включения внутриклеточной протекции Такое смещение антиоксидантной защиты у взрослых, больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет, скорее всего, способствует прогрессированию заболевания с развитием осложнений.

Кроме этого, для выявления соотношений связей показателей в группах больных СД 1 типа проведен кластерный анализ состояния системы «ПОЛ-АОЗ», который позволил установить, что для детей, больных СД 1 типа, показателями, характеризующими особенности формирования заболевания, являются соотношения МДА, вЗБв, АОА, а-токоферол и ОЛ. Для подростков, больных СД 1 типа, установлены несколько другие соотношения показателей, характеризующие особенности формирования заболевания - ДК, ввБв, АОА, СОД и а-токоферол Показано, что у взрослых, больных СД 1 типа, показатели, характеризующие особенности формирования заболевания, менее взаимосвязаны (субстраты с сопряженными Дв. св , ДК, КД и СТ, ОЛ, СОД и АОА)

Таким образом, у больных СД 1 типа разного возраста определяются различные прооксидантные и антиоксидантные механизмы, которые определяют механизмы развития заболевания с формированием осложнений.

При сравнительной характеристике метаболических показателей у больных СД 1 типа был использован дискриминантный анализ, с помощью которого выделены информативные показатели, которые были использованы для разработки способа прогнозирования течения заболевания с высоким риском раннего развития микрососудистых осложнений

Предложенный способ прогнозирования характера течения сахарного диабета 1 типа достигается тем, что больному проводится клиническое обследование, а также определение биохимических показателей крови и установление прогностических факторов риска (ФР) возраста, уровня антиокислительной активности, содержания общих липидов, концентрации диеновых конъюгатов После обследования пациента определяются количественные значения признаков, включенных в линейные классификационные функции (ЛКФ), рассчитываются эти функции, после чего полученные величины сравнивают между собой

Линейные классификационные функции Р1, ¥2, РЗ, Р4 вычисляют по формулам

Р1 = - 21,84 + 1,33*а1 + 0,59*а2 + 0,14*аЗ - 0,94*а4 ¥1 = - 49,72 + 2,04*а1 + 1,64*а2 + 0,44*аЗ - 1,19*а4

15

F3 = - 8,06 + 0,75*al + 1,61*а2 - 0,22*a3 - 0,26*a4 F4 = - 6,82 + 0,64*al - 0,85*a2 + 0,30*a3 - 0,37*a4,

где al, a2, аЗ, a4 - градации ФР al - количество полных лет, a2 - антиокислительная активность (уел ед), аЗ - содержание общих липидов (г/л), а4 - концентрация диеновых конъюгатов (мкмоль/л)

Представленные ЛКФ дали нам возможность по условию max Fi (i=l,4) проверить принадлежность обследуемых пациентов к той или иной группе и установить точность классификации (без учета контрольных групп)

Установлено, что при Fl > F2, F3 , F4 и F2 > Fl, F3, F4 - прогнозируют высокий риск раннего развития микрососудистых осложнений, а при F3 > Fl, F2, F4 и F4 > Fl, F3, F2 - прогнозируют развитие микрососудистых осложнений, соответствующих длительности заболевания

Оценка эффективности предлагаемого способа описания прогнозирования проводилась по контрольной выборке В контрольной группе точность прогнозирования течения заболевания с разным риском развития микрососудистых осложнений у больных сахарным диабетом 1 типа составила 88,9% При определении группы для обследуемого больного сахарным диабетом 1 типа по формулам возможно прогнозирование неблагоприятного течения заболевания с высоким риском раннего развития микрососудистых осложнений

Нами обследованы дети, родившиеся у родителей, больных СД 1 типа, в возрасте от 6 до 11 лет У всех детей только один из родителей болел диабетом Так, у троих детей (21,4%) СД 1 типа был болен отец и у одиннадцати детей (78,6%) СД 1 типа страдала мать У детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, установлено, что антитела к глутаматдекарбоксилазе (GAD) определились в 25% случаев Как известно, антитела к GAD могут регистрироваться уже за 10 и более лет до манифестации СД 1 типа Наряду с этим, показатели тиреотропного гормона и св Т4 не отличались от данных контрольной группы детей, задержка психомоторного развития в возрасте до 1 года наблюдалась в 22% случаев, избыточный вес - в 21% случаев, другие аутоиммунные заболевания (бронхиальная астма и атопический дерматит) - в 14% случаев, физическое развитие в 7% случаев выше среднего, в 7% случаев — ниже среднего, в 86% — соответствовало среднему уровню физического развития

Сравнительный анализ процессов ПОЛ у детей, родившихся у родителей с СД 1 типа, показал усиление липоперокидации с достоверным накоплением вторичного продукта ПОЛ - КД и СТ на 105% относительно показателя контрольной группы (р<0,05) (рис 2)

Между тем следует отметить, что зафиксированная активация липоперок-сидации наблюдалась у здоровых детей, не имеющих сопутствующих заболеваний, но с отягощенной наследственностью по сахарному диабету

Показатели ПОЛ у детей, родившихся у родителей, больны* СД 1 типа, и контрольной группы

Показатели АОЗ у детей, роанвшнхеи у родителей, больны* СД 1 типа, и контрольном труп и ы

токоферол

□ Дети, родившиеся у родителей с СД 1 типа Q Контрольная группа

Примечание: * - р < 0,05 Рис. 1. Сравнительная характеристика показателей ПОЛ и АОС у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, и контрольной групЩ^

Активация липопероксидации у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, сопровождалась дисбалансом в системе глутатиона относительно контрольной труппы. Так, у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, установлены разнонаправленные изменения содержания форм глутатиона: существенное повышение на 16% окисленного глутатиона (GSSG) и значимое снижение па 15% восстановленного глутатиона (GSH) относительно контрольной груп-пы(р<0,05) (рис. 2).

Наши результаты согласуются с данными J. D. Adams с соавт. (1984 г.) о том, что в окислительные процессы в первую очередь вовлекаются ненасыщенные липиды и SH—содержащие соединения, окисление которых приводит к снижению содержания восстановленных и повышению -окисленных SH-rpynn.

Таким образом, у детей, родившихся у родителей, болеющих СД 1 типа, установлено повышение активности процессов ПОЛ, которые сопровождаются напряжением глутатиопового статуса по сравнению с контрольной группой детей. Как известно, у детей с отягощенной наследственностью по СД I типа выше риск развития заболеваний, в том числе аутоиммунного характера. В этой связи, можно

предположить, что изменения в системе «ПОЛ - АОЗ» у детей, родившихся у больных СД 1 типа, способствуют реализации процессов адаптации через приспособительное изменение метаболизма и поддержание такого его уровня, который соответствует и наиболее адекватен определенным условиям с учетом генетической предрасположенности

Таким образом, на развитие СД 1 типа важную роль оказывают генетические и иммунологические факторы, но нельзя не учитывать и влияния характера метаболических процессов на формирование процессов адаптации, особенно в детском возрасте Исследование характера свободнорадикальных процессов в комплексе с генетическими и иммунологическими исследованиями у детей, родившихся у больных сахарным диабетом, может иметь значение для оценки риска развития заболевания

Полученные результаты позволяют уточнить некоторые механизмы развития СД 1 типа, возможно их использование для прогнозирования течения заболевания, а также при дифференцированном подходе в назначении антиоксидантной терапии у больных СД 1 типа

выводы

1. Состояние системы «ПОЛ - АОЗ» у детей, больных СД 1 типа, характеризуется повышением уровня МДА на 40%, общей АОА на 40% и снижением содержания а-токоферола на 30% относительно контрольной группы, у подростков с СД 1 типа - повышением ДК на 100%, общей АОА на 35%, уровня а-токоферола на 50% и снижением содержания СЗвв на 19% по сравнению с контрольной группой, у взрослых, больных СД 1 типа, - повышением уровней субстратов с со-пряжненными Дв св на 44%, ДК на 72%, МДА на 25%, общей АОА на 25% и снижением содержания ОБН, ретинола, активности СОД в сравнении с контрольной группой

2 Дня мужчин с СД 1 типа характерна активация системы «ПОЛ - АОЗ» с повышением уровней субстратов с сопряжненными Дв св на 78%, ДК на 85%, МДА на 35%, окисленной формы глутатиона на 29% и снижением концентрации восстановленной формы глутатиона на 20% сравнительно с контрольной группой У женщин, больных СД 1 типа, процессы ПОЛ не отличаются от контрольной группы, АОЗ характеризуется ростом общей АОА крови на 35%, снижением активности СОД и уровня ретинола на 20% относительно контрольной группы

3 Состояние системы «ПОЛ - АОЗ» у больных СД 1 типа с длительностью заболевания менее 5 лет характеризуется увеличением содержания субстратов с сопряжненными Дв св на 35%, ДК на 57%, МДА на 26%, снижением концентрации ретинола на 26%, ввН на 14% и активности СОД на 10% относительно контрольной группы; у больных с длительностью диабета более 10 лет - повышением уровней субстратов с сопряжненными Дв св на 45%, ДК на 57%, МДА на 27%, общей АОА на 30% и а-токоферола на 28% относительно контрольной группы

4 У больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет усиление процессов ПОЛ проявляется повышением содержания КД и СТ на 93% в сравнении с больными с длительностью диабета менее 5 лет.

5. Прогностическими факторами риска раннего развития микрососудистых осложнений у больных СД 1 типа являются возраст и метаболические показатели (содержание ДК, уровень общих липидов и показатель АОА)

6 У детей, родившихся у родителей с СД 1 типа, задержка психомоторного развития в возрасте до 1 года наблюдается в 22% случаев, избыточный вес - в 21% случаев, атопический дерматит и бронхиальная астма - в 14% случаев, антитела к глутаматдекарбоксилазе - в 25% случаев, физическое развитие в 7% случаев выше среднего, в 7% случаев - ниже среднего, в 86% - соответствует среднему, уровни тиреотропного гормона и св Т4 не отличаются от контрольной группы

7 У детей, родившихся у родителей с СД 1 типа, отмечается дисбаланс в системе «ПОЛ - АОЗ» с повышением уровня КД и СТ на 105% на фоне увеличения содержания окисленной формы на 16% и снижения - восстановленной формы глутатиона на 15% относительно контрольной группы

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1 Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система у детей и подростков, больных сахарным диабетом 1 типа /Т П. Бардымова, Л.И. Колесникова, С В. Тюменцева [идр.] //Бюл ВСНЦ СО РАМН.-2004 -№3 -С 35-38

2 Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система у больных сахарным диабетом 1 типа / Т.П. Бардымова, Л И. Колесникова, C.B. Тюменцева [и др.] //Человек и здоровье- Тез докл Всерос кошр - Иркутск, 2004 - С 55-56

3 Бардымова Т П. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система у больных сахарным диабетом 2 типа / Т П. Бардымова, С В. Тюменцева, Л И. Колесникова //Человек и здоровье: Тез. докл. Всерос конгр - Иркутск, 2004 - С 56-57

4. Современные представления о патогенезе сахарного диабета 1 типа / М.А. Даренская, Л.И Колесникова, С В. Тюменцева [и др ] // Сибирь-Восток. - 2004 -№8. -С 17-21

5 Закономерности изменений показателей процесса пероксидации липидов у практически здоровых в различные периоды становления репродуктивной системы / M А Даренская, Л.И Колесникова, С В Тюменцева [и др ] // Бюл ВСНЦ СО РАМН. - 2006 - №1. - С. 119-122

6 Бардымова Т.П Перекисное окисление липидов, антиоксидантная система у больных сахарным диабетом / Т.П Бардымова, С.В Тюменцева, Л.И Колесникова // Медицина и качество жизни. - 2005 - №4. - С. 10.

7 Бардымова Т П. Перекисное окисление липидов, антиоксидантная система у больных сахарным диабетом / Т П Бардымова, Л И Колесникова, C.B. Тюменцева // Клинические исследования лекарственных средств: Материалы 5-ой Междунар конф , 13-14 октября 2005 г.- М, 2005.- С. 19.

8 Бардымова Т.П. Процессы свободнорадикального окисления у больных сахарным диабетом / Т.П. Бардымова, Л И. Колесникова, С В. Тюменцева // Гигиена, организация здравоохранения и профпатология. Материалы XXL науч.-пракг. конф с междунар. участием, 2006 г.- Новокузнецк, 2006 - С. 16-17.

9 Бардымова Т.П Показатели липопероксидации и антиоксидантная система у больных сахарным диабетом / Т.П. Бардымова, Л.И. Колесникова, С В Тюменцева // Человек и лекарство: Тез. докл. XIII Росс. Над конгр. - M, 2006 - С. 86.

10 Тюменцева С В Перекисное окисление липидов у больных сахарным диабетом 1 типа / C.B. Тюменцева, Т.П. Бардымова, Л И. Колесникова // Актуальные проблемы клинической и экспериментальной медицины. Материалы межрегион. науч.-практ. конф. молодых ученых, 7 ноября 2006 г.- Иркутск, 2006 - С. 47-48

11 Бардымова Т.П. Процессы липопероксидации и антиоксидантная защита у больных сахарным диабетом / Т.П. Бардымова, Л.И Колесникова, С.В Тюменцева // Паллиативная медицина и реабилитация,- 2006 - №2 - С. 6.

12 Способ прогнозирования течения сахарного диабета I типа заявка /Т П Бардымова, И И Дедов, Л И Колесникова, С В Тюменцева [и др ] - заявка № 2006124937/14, приоритет от 11 07 2006

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АОА — антиокислительная активность

АОЗ — антиоксидантная защита

АОС - антиоксидантная система

ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения

Дв св - субстраты с сопряженными двойными связями

ДК - диеновые коньюгаты

ДН - диабетическая нефропатия

ДР - диабетическая ретинопатия

ДП - диабетическая полинейропатия

КД и СТ - кетодиены и сопряженные триены

ЛКФ - линейные классификационные функции

ЛПНП - лгатопротеины низкой плотности

МДА - малоновый диальдегид

ОЛ - общие липиды

ПОЛ - перекисное окисление липидов

СД - сахарный диабет

Св Т4 - свободный тироксин

СОД - супероксиддисмутаза

ТГ - триглицериды

ХС - холестерин

ОАО — глутаматдекарбоксилаза

ОБН - восстановленный глутатион

ОББО - окисленный глутатион

ГНУСИНА СВЕТЛАНА ВАСИЛЬЕВНА

ПЕРЕКИСИ О Е ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ И АНТИОКСИДАНТНАЯ СИСТЕМА У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1 ТИПА РАЗНОГО ВОЗРАСТА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Формат 60x84 1/16 Бумага ЭуеюСор!

Актуальность проблемы.

По заключению экспертов Организации Объединенных Наций сахарный диабет (СД) занимает четвертое место среди всех заболеваний и является важнейшей не только медицинской, но и социальной проблемой. Это обусловлено широкой распространенностью заболевания; ранним выходом на инвалидность лиц молодого, трудоспособного возраста, ростом смертности, а также большими экономическими затратами, связанными с заболеванием. В настоящее время в мире насчитывается около 135 млн. больных СД, к 2025 году их число достигнет 300 млн. человек (McCarty D., Zimmet P., 1994; WHO, 1997). В России количество больных достигло 8 млн. и их число прогрессивно растет (Сунцов Ю.И. с соавт., 2002). СД 1 типа составляет около 10 - 15% в структуре диабета и представляет наиболее тяжелую форму заболевания с высоким риском наследования (Дедов И.И., Шестакова М.В., 2003).

Рост заболеваемости СД происходит независимо от успехов, достигнутых в изучении разных аспектов развития заболевания, разработки новых методов диагностики и лечения (Балаболкин М.И. с соавт., 2000; Миленькая Т.М. с соавт., 2000; Смирнова О.М., 2000; Дедов И.И., Балаболкин М.И., 2003). Накопленные клинические и экспериментальные данные о механизмах развития заболевания и его осложнений свидетельствуют о важной роли гипергликемии, способствующей аутоокислению глюкозы с генерацией активных форм кислорода и развитием оксидативного стресса (Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., 2000; Корчин В.И., 2000; Бондарь И.А., Климонтов В.В;, 2002; Дедов И:И., 2003; Ceriello А., 1999; Baynes J.W., Thorpe S.R., 2000; Droge W., 2002).

В последнее время важная роль в механизмах развития СД и его осложнений отводится активации процессов перекисного окисления липидов и состоянию антиоксидантной системы (Балаболкин М.И., 1999; Смирнова

О.М. с соавт., 2003; Rema М. et aL, 1995; На Н., Kim К.Н., 1999; Vessby J. et al., 2002; Chung S.S.M. et al., 2003; Martin-Gallan P. et aL, 2003). Вместе с тем недостаточно изучены закономерности изменений свободнорадикальных процессов и особенности функционирования различных компонентов антиоксидантной защиты у больных СД 1 типа в разные возрастные периоды. Перспективным в этом отношении представляется определение наиболее информативных, прогностических, метаболических показателей при сахарном диабете 1 типа. Исследование состояния системы «ПОЛ — АОЗ» у детей, родившихся у больных СД 1 типа, может иметь значение для оценки риска развития заболевания и способствовать познанию некоторых патогенетических механизмов развития сахарного диабета.

Соответственно, целью настоящего исследования явилась оценка состояния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста, пола, длительности заболевания и у детей, родившихся у родителей с СД 1 типа.

Задачи исследования:

1. Установить закономерности процессов перекисного окисления липидов у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста, пола и продолжительности заболевания.

2. Определить особенности антиоксидантной защиты у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста, пола и длительности заболевания.

3. На основании1 выявленных закономерностей изменений в системе «ПОЛ - АОЗ» выделить информативные, прогностические показатели течения сахарного диабета 1 типа.

4. Провести анализ состояния системы «ПОЛ — АОЗ» с клинической характеристикой у детей, родившихся у родителей, больных сахарным диабетом 1 типа, в сравнении со здоровыми детьми.

Научная новизна:

Новыми являются данные о том, что у взрослых, больных СД 1 типа, наиболее выражена активация процессов ПОЛ, усиливающаяся при длительном течении заболевания.

У мужчин с СД 1 типа установлено усиление липопероксидации с накоплением субстратов с сопряженными двойными связями, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида с повышением окисленной и снижением восстановленной форм глутатиона. У женщин, больных СД 1 типа, не отмечено достоверной разницы в показателях ПОЛ на фоне активации антиоксидантной защиты по сравнению с контрольной группой.

Методом дискриминантного анализа выделены информативные, прогностические признаки (возраст, содержание диеновых конъюгатов, уровень общих липидов и показатель общей антиокислительной активности крови), на основании чего предложен новый способ прогнозирования течения СД 1 типа (заявка № 2006124937/14, решение о выдаче патента на изобретение от 03.07.2007 г.).

Впервые при изучении закономерностей процессов ПОЛ - АОЗ у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, установлено повышение содержания кетодиенов и сопряженных триенов с разнонаправленными изменениями концентраций окисленного и восстановленного глутатиона.

Научно-практическая значимость работы:

Полученные данные дополняют современные представления о закономерностях изменений процессов ПОЛ - АОЗ у больных СД 1 типа. Это дает возможность патогенетически обоснованно применять антиоксидантную терапию у больных СД 1 типа. На основании установленных наиболее информативных признаков предложен способ прогнозирования течения СД 1 типа. Результаты по исследованию состояния системы «ПОЛ - АОЗ» у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, могут быть полезны при изучении и формировании групп риска по развитию СД 1 типа.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. У взрослых, больных СД 1 типа, система «ПОЛ - АОЗ» наиболее активирована по сравнению с контрольной группой: повышены уровни субстратов с сопряженными двойными связями, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, общей антиокислительной активности; снижены содержание ретинола и восстановленного глутатиона, активность супероксиддисмутазы. Для мужчин с СД 1 типа характерно усиление процессов ПОЛ с повышением окисленной и снижением восстановленной форм глутатиона. У больных СД 1' типа с длительностью заболевания более 10 лет усилены процессы ПОЛ за счет накопления! кетодиенов и сопряженных триенов относительно больных с длительностью1 диабета до 5 лет и активирована, система «ПОЛ - АОЗ» (повышены уровни субстратов с сопряженными двойными связями, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, общей антиокислительной активности, а- токоферола) относительно контрольной группы.

2. При СД 1 типа информативными, прогностическими факторами риска раннего- развития микрососудистых осложнений являются- возраст, содержание диеновых конъюгатов, общих липидов и уровень общей антиокислительной активности крови.

3. У детей, родившихся у больных с СД 1 типа, дисбаланс в системе «ПОЛ - АОЗ» характеризуется накоплением кетодиенов и сопряженных триенов с повышением окисленной и снижением восстановленной форм глутатиона без изменений тиреоидного статуса относительно контрольной группы.

Апробация материалов диссертации:

Материалы работы представлены на научно - практической конференции "Здоровье населения Иркутской области: проблемы и пути решения" (г. Иркутск, 2003), Всероссийской конференции "Человек и здоровье" (г. Иркутск, 2004), конференции, посвященной 25 - летию

Иркутского ГИУВа (г. Иркутск, 2004), конференции "Сибздравоохранение" (г. Иркутск, 2004), региональной научно - практической конференции "Актуальные проблемы диабетологии", (г. Иркутск, 2005), конференции, посвященной 30-летию ГУ НИИ ККПГПЗ СО РАМН (г. Новокузнецк, 2006), on First International EASD Postgraduate Course in Clinical Diabetes (St. Petersburg, 2007), на заседаниях ассоциаций врачей - терапевтов и эндокринологов (г. Иркутск, 2005, 2006 и г. Улан-Удэ, 2005, 2007).

Публикации: Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе - 5 в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования РФ и патент (заявка № 2006124937/14, решение о выдаче патента на изобретение от 03.07.2007 г.).

Структура и объем диссертации: Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из введения, глав: обзор литературы, клиническая характеристика обследованных групп и методы исследования, результаты собственных исследований и их обсуждение, заключения, выводов, внедрения результатов исследования в практику и списка литературы. Работа иллюстрирована 13 таблицами и 15 рисунками. Список литературы содержит 262 источника, из которых 150 — принадлежат иностранным авторам.

ВЫВОДЫ

1. Состояние системы «ПОЛ - АОЗ» у детей, больных СД 1 типа, характеризуется повышением уровня МДА на 40%, общей АОА на 40% и снижением содержания а-токоферола на 30% относительно контрольной группы; у подростков с СД 1 типа - повышением ДК на 100%, общей АОА на 35%, уровня а-токоферола на 50% и снижением содержания GSSG на 19% по сравнению с контрольной группой; у взрослых, больных СД 1 типа,- -повышением уровней субстратов с сопряжненными Дв.св. на 44%, ДК на 72%, МДА на 25%, общей АОА на 25% и снижением содержания GSH, ретинола, активности СОД в сравнении с контрольной группой.

2. Для мужчин с СД 1 типа характерна активация системы «ПОЛ — АОЗ» с повышением уровней субстратов с сопряжненными Дв.св. на 78%, ДК на 85%, МДА на 35%, окисленной формы глутатиона на 29% и снижением концентрации восстановленной формы глутатиона на 20% сравнительно с контрольной группой. У женщин, больных СД 1 типа, процессы ПОЛ не отличаются от контрольной группы; АОЗ характеризуется ростом общей АОА крови на 35%, снижением активности СОД и уровня ретинола на 20% относительно контрольной группы.

3. Состояние системы «ПОЛ - АОЗ» у больных СД 1 типа с длительностью заболевания менее 5 лет характеризуется увеличением содержания субстратов с сопряжненными Дв.св. на 35%, ДК на 57%, МДА на 26%, снижением концентрации ретинола на 26%, GSH на 14% и активности СОД на 10% относительно контрольной группы; у больных с длительностью диабета более 10 лет — повышением уровней субстратов с сопряжненными Дв.св. на 45%, ДК на 57%, МДА на 27%, общей АОА на 30% и а-токоферола на 28% относительно контрольной группы.

4. У больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет усиление процессов ПОЛ проявляется повышением содержания КД и CT на 93% в сравнении с больными с длительностью диабета менее 5 лет.

5. Прогностическими факторами риска раннего развития микрососудистых осложнений у больных СД 1 типа являются возраст и метаболические показатели (содержание ДК, уровень общих липидов и показатель АОА).

6. У детей, родившихся у родителей с СД 1 типа, задержка психомоторного развития в возрасте до 1 года наблюдается в 22% случаев; избыточный вес - в 21% случаев; атопический дерматит и бронхиальная астма - в 14% случаев; антитела к глутаматдекарбоксилазе - в 25% случаев; физическое развитие в 7% случаев выше среднего, в 7% случаев - ниже среднего, в 86% - соответствует среднему, уровни тиреотропного гормона и св. Т4 не отличаются от контрольной группы.

7. У детей, родившихся у родителей с СД 1 типа, отмечается дисбаланс в системе «ПОЛ - АОЗ» с повышением уровня КД и СТ на 105% на фоне увеличения содержания окисленной формы на 16% и снижения -восстановленной формы глутатиона на 15% относительно контрольной группы.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРАКТИКУ

Материалы исследования внедрены в работу эндокринологических отделений Городской клинической больницы № 8 и клиники ГУ «Научный центр медицинской экологии Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения РАМН». Основные положения работы используются в учебном процессе на кафедре эндокринологии ГОУ ДПО Иркутского ГИУВа, в работе лаборатории эндокринологии ГУ «Научный центр медицинской экологии Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения РАМН». Материалы работы рекомендуются для внедрения в работу профильных лечебных учреждений и педагогический процесс ВУЗов.

Заключение

Сахарный диабет является одной из самых актуальных медицинских и социальных проблем, что обусловлено угрожающими масштабами распространенности данного заболевания, тяжестью осложнений, преждевременной инвалидизацией и высокой смертностью (Балаболкин М.И., 2000; Дедов И.И, Шестакова М.В., 2003; С. Ronald Kahn et al., 2005).

В изучении механизмов развития СД 1 типа достигнуты определенные успехи. Установлены основные провоцирующие факторы и патогенетические механизмы, клинические симптомы болезни, разработаны рациональные алгоритмы диагностики и лечения больных сахарным диабетом (Балаболкин М.И. с соавт., 2000; Миленькая Т.М. с соавт., 2000; Смирнова О.М., 2000; Дедов И.И., Балаболкин М.И., 2003). Предложены методы возможного прогнозирования развития заболевания у лиц с высокой генетической предрасположенностью к СД 1 типа, разрабатывается тактика превентивной терапии (Титович Е.В., Кураева-Т.Л, 2004; Knip М., 1998).

По современным данным в основе поздних сосудистых осложнений диабета лежит хроническая гипергликемия и аутоокислительное гликозилирование белков, дислипидемия и развивающийся на этом фоне окислительный стресс (Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., 2000; Корчин В.И., 2000; Бондарь И.А., Климонтов В.В., 2002; Дедов И.И., 2003; Ceriello А., 1999; Baynes J.W., Thorpe S.R., 2000; Droge W., 2002).

Целью работы явилось: изучить состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста, пола и длительности заболевания и у детей, родившихся у родителей с СД 1 типа.

Исследование проводилось на базе отделения эндокринологии городской клинической больницы № 8 (главный врач: к.м.н. Есева Ж.В.) и отделения эндокринологии клиники Института педиатрии и репродукции человека ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (главный врач: д.м.н., профессор Долгих В.В.).

Обследовано 98 больных СД 1 типа (12 детей, 27 подростков, 59 пациентов взрослого возраста). Контрольная группа включала 13 детей, 20 подростков и 36 взрослых аналогичного больным возраста. Группа взрослых, больных СД 1 типа, была разделена на подгруппы в зависимости от пола и длительности заболевания. Кроме этого, обследовано 14 детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа.

У всех больных СД 1 типа тяжесть заболевания соответствовала тяжелой степени, в основном, в стадии декомпенсации. Все больные СД 1 типа получали заместительную инсулинотерапию по интенсифицированной схеме.

Гликемический профиль проводился . больным регулярно. Критериями нормализации углеводного обмена считались: отсутствие клинических симптомов заболевания, нормогликемия натощак и постпрандиальная гликемия не более 8 ммоль/л (ВОЗ, 1999). Следует отметить, что компенсация углеводного обмена была достигнута не у всех больных. Частыми причинами, из-за которых не достигалась стойкая компенсация углеводного обмена, были погрешности в диете, плохой самоконтроль, нарушения режимных мероприятий.

В качестве материала для исследований использовалась сыворотка1 крови и гемолизат, приготовленный из эритроцитов. Забор венозной крови проводили утром натощак с 8 до 9 часов.

Исследование процессов ПОЛ включало определение в сыворотке крови первичных продуктов - диеновых конъюгатов, вторичных -кетодиенов и сопряженных триенов, конечных продуктов липидной пероксидации - малонового диальдегида и субстратов с сопряженными двойными связями. Оценка состояния антиоксидантной системы включала определение содержания а-токоферола и ретинола в сыворотке крови, общей антиокислительной активности крови, активности супероксиддисмутазы в эритроцитах, концентраций восстановленного и окисленного глутатиона в эритроцитах. Детям, родившимся у родителей, больных СД 1 типа, проводился анализ иммунологических маркеров СД 1 типа: определяли антитела к островковым клеткам и антитела к глутаматдекарбоксилазе.

Установлены сложные изменения в системе ПОЛ-АОС у больных СД 1 типа в зависимости от возраста, пола и длительности заболевания.

У всех больных СД 1 типа выявлена активация процессов ПОЛ. Так, в группе детей, больных СД 1 типа, установлена активация липопероксидации с существенным повышением малонового диальдегида на 40% по сравнению с показателем контрольной группы (р<0,01). Интенсификация процессов ПОЛ у детей с СД 1 типа отмечалась на фоне достоверного повышения уровня общих липидов на 42% относительно контрольной группы (р<0,05).

Состояние системы антиоксидантной защиты у детей с СД I1 типа характеризовалось значительным снижением на 30% содержания а-токоферола относительно контрольной группы, что может способствовать, снижению устойчивости клеток к оксидативному стрессу. Известно, что токоферолы являются основными мембранными* антиоксидантами (Зенков*. Н.К. с соавт., 2001). Наряду с дефицитом а-токоферола у детей с СД 1 типа существенно повышена общая антиокислительная активность крови в 1,4 раза относительно контрольной группы (р<0,05). Повышение АОА у детей с СД 1 типа можно рассматривать как компенсаторную реакцию в ответ на усиливающуюся генерацию наиболее токсичных продуктов ПОЛ.

Следовательно, у детей, больных СД 1 типа, против отрицательного воздействия активных форм кислорода направлено неферментативное звено антиоксидантной защиты.

Известно, что избыточная генерация свободных радикалов способствует дисфункции эндотелия, окислению липопротеидов, гиперкоагуляции, а следовательно развитию и прогрессированию сосудистых осложнений (Клебанова Е.М., 2004).

У подростков, больных СД 1 типа, также установлена интенсификация процессов ПОЛ с существенным повышением диеновых конъюгатов в 2 раза по сравнению с контрольной группой. Избыточное образование продуктов ПОЛ оказывает цитотоксическое действие, которое связано с накоплением перекисей липидов в липопротеидах. Сами диеновые конъюгаты с повышенной свободнорадикальной активностью также могут участвовать в патогенезе микроангиопатий. Очевидно, важную роль играет неферментативное гликозилирование белков на фоне избытка глюкозы, что согласуется с данными В.И. Корчина (2000г.).

У подростков, болеющих СД 1 типа, в ответ на липопероксидацию существенно активизировалась антиоксидантная зашита. Так, у подростков с СД 1 типа наблюдалось повышение общей антиокислительной активности! на 35% и концентрации а-токоферола на 50% относительно аналогичных показателей контрольной группы (р<0,05). Повышение антиокислительной активности и уровня эндогенного а-токоферола у подростков, больных СД:1 типа, может рассматриваться как защитная реакция, направленная против окислительного стресса. Известно, что а-токоферол снижает активность мембранных фосфолипаз, стабилизирует клеточные мембраны, нормализует тканевое дыхание, ингибирует процессы липопероксидации и снижает генерацию активных форм кислорода.

Между тем, у подростков, больных СД 1 типа, наблюдалось снижение окисленного глутатиона на 19% относительно аналогичного показателя контрольной группы (р<0,05). Снижение содержания СБЗО способно косвенно отражать состояние редокс-системы глутатиона и может свидетельствовать о напряжении механизмов антиоксидантной защиты у подростков с СД 1 типа.

Таким образом, у подростков, больных СД 1 типа, в сравнении с контрольной группой наблюдалась активация процессов липопероксидации с накоплением первичных продуктов ПОЛ на фоне включения как неферментативных, так и ферментативных механизмов АОЗ, включающих систему глутатиона.

Проведенный сравнительный анализ процессов ПОЛ между группой детей с СД 1 типа и группой подростков, больных СД 1 типа, установил отсутствие существенных различий между ними в накоплении основных продуктов липопероксидации (р>0,05).

Между тем, у подростков, больных СД 1 типа, отмечалось достоверное повышение концентрации а-токоферола на 51% относительно аналогичного показателя детей с СД 1 типа. Однако, у детей, болеющих СД 1 типа, наблюдалось существенное повышение содержания вЗБв на 19% относительно группы подростков, болеющих СД 1 типа (р<0,05). Повышение содержания а-токоферола у подростков с СД 1 типа может характеризовать высокий уровень системы антиоксидантной защиты, скорее всего, компенсаторного характера.

Следовательно, в группах детей и подростков, больных СД 1 типа, механизмы защиты от активных форм кислорода отличаются: у детей с СД 1 типа включалась внутриклеточная глутатионовая система, а у подростков — повышалось содержание а-токоферола. Полученные данные свидетельствуют о необходимости дифференцированного подхода в. использовании антиоксидантов в лечении детей и подростков, больных СД 1 типа.

Для уточнения зависимости характера изменений в системе ПОЛ-АОС от возраста дополнительно проведен сравнительный анализ показателей ПОЛ-АОС в общей группе детей и подростков, больных СД 1 типа, с соответствующими показателями в контрольной группе детей и подростков. Установлено, что в общей группе детей и подростков с СД 1 типа активация липопероксидации характеризовалась достоверным увеличением как первичных (ДК на 87%), так и конечных продуктов (МДА на 23%) относительно данных контрольной группы (р<0,05). Следует отметить, что активация липопероксидации в общей группе детей и подростков с СД 1 типа наблюдалась на фоне отсутствия повышения уровня общих липидов относительно контрольной группы. Функционирование АОЗ в группе детей и подростков, больных СД 1 типа, заключалось в достоверном усилении на 27% общей АОА относительно контрольной группы- (р<0,05). Возможно, реализация процессов адаптации происходит через приспособительное изменение метаболизма и поддержание такого его уровня, который соответствует и наиболее адекватен определенным возрастным критериям.

Сравнительный анализ процессов свободнорадикального окисления липидов у взрослых, больных СД 1 типа, обнаружил достоверное повышение широкого спектра продуктов липопероксидации: Дв. св. в 1,44 раза (р<0,01), ДК в 1,72 раза (р<0,01) и конечных продуктов окислительного метаболизма - МДА в 1,25 раза (р<0,01) по сравнению с контрольной группой. Кроме этого, у взрослых с СД 1 типа содержание общих липидов« было в 1,36- раза выше, чем в контрольной группе (р<0,001). Вместе с тем, проведенный анализ липидного спектра у взрослых, больных СД 1 типа, выявил атерогенный характер дислипидемии с повышеним общего^ холестерина, холестерина липопротеидов низкой плотности и триглицеридов по сравнению с данными референтных значений.

Известно, что инсулинотропная активность жирных кислот повышается со степенью их насыщенности (McGarry J.D., Dobbins R.L., 1999); Выраженная интенсификация свободнорадикальных реакций у взрослых с СД 1 типа приводит к повреждению липидных и белковых компонентов клеток, способствует образованию и накоплению высокотоксичных липоперекисных соединений, усиливающих процессы дестабилизации клеточных мембран и субклеточных структур, следовательно, может оказывать негативное влияние на течение диабета. Имеющиеся многочисленные данные позволяют считать, что интенсивность окислительного стресса при сахарном диабете влияет на развитие заболевания и прогрессирование сосудистых осложнений (Балаболкин М.И., 1999).

Гиперактивация процессов ПОЛ у взрослых, больных СД 1 типа, сопровождалась достоверным повышением общей АОА на 25%, снижением концентрации ретинола в 1,2 раза и существенным снижением активности СОД в сравнении с контрольной группой (р<0,05). Н.К. Зенковым с соавт. (2001) СОД рассматривается в качестве фермента, выполняющего не только защитную, но и регуляторную функцию, являясь ключевым звеном системы регуляции стационарной концентрации супероксидного анион — радикала. Наши результаты согласуются с данными Нелаевой A.A. с соавт. (1998), которые также установили снижение активности СОД у больных СД 1 типа. Существует мнение, что удаление супероксидного анион - радикала необходимо для защиты от окисления внутриклеточного глутатиона. Возможно поэтому, у взрослых с СД 1 типа отмечено достоверное снижение в 1,13 раза уровня восстановленного глутатиона относительно контрольной группы (р<0,05). Известно, что все свои основные функции глутатион выполняет в восстановленной форме, выступая эффективной ловушкой радикалов (Munday R., Winterboume С.С., 1989).

По данным F. Mercuri с соавт. (2000) общая способность плазмы связывать свободные радикалы позволяет получить более надежную информацию об антиоксидантной емкости, чем оценка активности каждого из присутствующих в ней антиоксидантов.

Установленные изменения отражают общеприспособительные механизмы в развитии заболевания и способствуют адаптации больных СД 1 типа к отрицательному влиянию активных форм кислорода.

Таким образом, у взрослых, больных СД 1 типа, по сравнению с контрольной группой, наблюдается гиперактивация процессов ПОЛ с включением разных механизмов антиоксидантной защиты, как ферментативных, так и неферменативных.

Следовательно, у больных сахарным диабетом 1 типа разного возраста установлена активация процессов ПОЛ и особенности функционирования антиоксидантной защиты в зависимости от возраста пациентов в сравнении с разновозрастными контрольными группами.

Кроме этого, сравнительный анализ свободнорадикальных процессов в зависимости от возраста проведен между общей группой детей и подростков с СД 1 типа и группой взрослых, болеющих СД 1 типа.

Проведенный анализ состояния процессов ПОЛ показал, что в общей группе детей и подростков, больных СД 1 типа, интенсивность липопероксидации по накоплению изучаемых продуктов была на уровне показателей взрослых с СД 1 типа (р>0,05). При сравнительном анализе показателей АОС в зависимости от возраста установлено достоверное снижение концентрации а-токоферола (р<0,01) и ретинола (р<0,05) в общей группе детей и подростков с СД 1 типа по сравнению со взрослыми, больными СД 1 типа.

Таким образом, дефицит неферментативных компонентов/ АОС наблюдается в общей группе детей и подростков с СД 1 типа относительно взрослых, больных СД 1 типа.

Анализ окислительных процессов у пациентов с СД 1 типа старше 18-летнего возраста проведен в зависимости от пола. По мнению АугеБ Б. (1998), антиоксидантный эффект эстрогенов реализуется через их способность ингибировать генерацию супероксид-радикала и предотвращать дальнейшие цепные реакции перекисного окисления липидов.

У мужчин, больных СД 1 типа, установлено достоверное повышение уровней ДК на 85%, МДА на 35%, Дв. св. на 78% относительно контрольной группы. Активация антиоксидантной защиты у мужчин, болеющих СД 1 типа, характеризовалась существенным повышением содержания ОЭЭО на 29%, снижением ОЗН на 25% относительно показателей контрольной группы (р<0,01).

Повышение концентрации ОЭЗО у мужчин с СД 1 типа может свидетельствовать о недостаточном функционировании глутатионредуктазы и снижении его многочисленных протективных функций, в том числе в механизмах антиоксидантной защиты (Иванов А.Ю. и соавт., 2000). НаШ\уе11 В. (1990) считает, что уровень содержания в организме окисленного глутатиона выступает в качестве наиболее раннего показателя усиления окислительных процессов. Обнаруженный дисбаланс в системе глутатиона может способствовать более тяжелому течению заболевания с формированием осложнений у больных СД 1 типа мужского пола. Известно, что наиболее токсичны для клеток малые концентрации перекиси водорода, против которых и функционирует система глутатиона (Багуагу Е. е1 а1., 1998).

Сравнительный анализ показателей ПОЛ у женщин, больных СД 1 типа, относительно контрольной группы не выявил в показателях ПОЛ существенных различий (р>0,05). Однако, необходимо отметить, что у женщин, больных СД 1 типа, отмечено достоверное повышение уровня ОЛ по сравнению с контрольной группой (р<0,001). У пациенток с СД 1 типа установлено также существенное снижение супероксиддисмутазной активности (1,50±0,04 усл. ед. и 1,61±0,03 усл. ед. соответственно) (р<0,05) и значительное снижение на 20% концентрации ретинола (р<0,05) на фоне выраженного повышения на 35% общей антиокислительной активности (р<0,05) в сравнении с контрольной группой.

Следует отметить, что активация антиоксидантной защиты у женщин с СД 1 типа в сравнении с контрольной группой наблюдалась «досрочно» на фоне стабильных процессов пероксидации липидов.

Установленная закономерность отсутствия интенсификации ПОЛ у женщин с СД 1 типа сравнительно с контрольной группой, вероятно, обусловлена антиоксидантными свойствами эстрогенов.

Такое положительное соотношение прооксидантных и антиоксидантных свойств, возможно, будет оказывать позитивное влияние на течение заболевания у больных СД 1 типа женского пола. Как известно, генетическая предрасположенность для детей при СД 1 типа выше, когда диабетом страдают отцы, а не матери.

Продолжительность заболевания влияет на формирование поздних сосудистых осложнений при СД 1 типа и сказывается на прогнозе заболевания. По литературным данным, процессы ПОЛ играют важную роль в патогенезе поздних сосудистых осложнений диабета (Балаболкин М.И., 2000; Jennings Р.Е. et al., 1987).

Проведен анализ структуры поздних сосудистых осложнений у больных СД 1 типа. Диабетическая полинейропатия выявлена у 33 больных СД 1 типа (55,9%), диабетическая нефропатия в стадии микроальбуминурии и протеинурии - у 22 больных (37,3%), диабетическая ретинопатия (непролиферативная и препролиферативная стадии) зарегистрирована у 25 пациентов с СД 1 типа (42,4%).

У взрослых, болеющих СД 1 типа более 10 лет, установлено" достоверное увеличение вторичных продуктов ПОЛ - кетодиенов и сопряженных триенов (КД и СТ) почти в 2 раза (на 93%) по сравнению с аналогичным показателем взрослых, больных СД 1 типа с продолжительностью заболевания до 5 лет. Между тем, установленная гиперлипопероксидация у больных с СД 1 типа и длительностью заболевания более 10 лет не приводила к активации антиоксидантной защиты. Так, показатели АОС у больных СД 1 типа с длительностью заболевания до 5 лет не отличались от соответствующих показателей больных с длительностью диабета более 10 лет (р>0,05).

Таким образом, у взрослых, больных СД 1 типа, установлена зависимость процессов ПОЛ от длительности заболевания, которая выражается в активации процессов липопероксидации у больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет в сравнении с больными с длительностью диабета до 5 лет.

У больных СД 1 типа с длительностью заболевания до 5 лет установлено достоверное накопление как первичных, так и вторичных продуктов пероксидации липидов (ДК на 57%, МДА на 26% и Дв. св. на 35%) относительно данных контрольной группы. У больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет также обнаружено накопление ДК на 57%, МДА на 27% и Дв. св. на 45% в сравнении с контрольной группой.

Следовательно, в группах взрослых, больных СД 1 типа с длительностью заболевания до 5 лет и более 10 лет, относительно данных контрольной группы, процессы ПОЛ не отличались как по интенсивности, так и по спектру накапливаемых продуктов. В свою очередь, следует отметить, что уровень общих липидов у больных СД 1 типа с длительностью заболевания до 5 лет был на 22% выше показателя контрольной группы, а у больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет — на 49% выше аналогичного показателя контрольной группы.

Усиление процессов ПОЛ у больных СД 1 типа с длительностью заболевания до 5 лет сопровождалось снижением супероксиддисмутазной активности на 11%, дефицитом ретинола (на 26%) и уменьшением содержания ОЗН на 14% в сравнении с контрольной группой. В свою очередь, у больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет состояние АОС выражалось усилением общей антиокислительной активности крови на 30% и повышением концентрации а-токоферола на 28% относительно контрольной группы.

Таким образом, у взрослых, больных СД 1 типа, установлены особенности функционирования АОЗ в зависимости от длительности заболевания. Так, у больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет в антиоксидантной защите принимали участие только неферментативные механизмы без включения внутриклеточной протекции. Такое смещенйе антиоксидантной защиты у взрослых, больных СД' 1 типа с длительностью заболевания- более 10 лет, возможно, способствует прогрессированию заболевания с развитием осложнений.

Кроме этого, для выявления соотношений связей показателей в группах больных СД 1 типа проведен кластерный анализ состояния системы ПОЛ-АОС, который позволил установить что, для детей, больных СД 1 типа, показателями, характеризующими особенности формирования заболевания, являются соотношения МДА, вЭЭС, АО А, а-токоферола и ОЛ. Для подростков, больных СД 1 типа, установлены несколько другие соотношения показателей, характеризующие особенности формирования заболевания - ДК, вЭЭС, АОА, СОД и а-токоферол. Показано, что у взрослых, больных СД 1 типа, показатели, характеризующие особенности формирования заболевания, менее взаимосвязаны (ДК, Дв. св., КД и СТ, ОЛ, СОД и АОА).

Таким образом, у больных СД 1 типа разного возраста определяются разные прооксидантные и антиоксидантные механизмы, которые определяют механизмы развития заболевания с формированием осложнений.

При сравнительной характеристике метаболических показателей у больных СД 1 типа был использован дискриминантный анализ, с помощью1 которого выделены информативные показатели, которые были использованы для разработки способа прогнозирования течения заболевания с высокими риском раннего развития микрососудистых осложнений.

Предложенный способ прогнозирования характера течения сахарного диабета 1 типа достигается тем, что больному проводится клиническое обследование, а также определение биохимических показателей крови и установление прогностических факторов риска (ФР): возраста, уровня антиокислительной активности, содержания общих липидов, концентрации диеновых конъюгатов. Оценка информативности признаков оценивалась по Б-критерию Фишера. С помощью метода к - средних (итерактивного метода группировки) выделены 4-ре группы больных СД 1 типа в зависимости от длительности заболевания. После обследования пациента определяются количественные значения признаков, включенных в линейные классификационные функции (ЛКФ), рассчитываются эти функции, после чего полученные величины сравнивают между собой.

Линейные классификационные функции Р1, ¥2, БЗ, Р4 вычисляют по формулам:

Р1= - 21,84 + 1,33*а1 + 0,59*а2 + 0,14*аЗ - 0,94*а4.

2 = - 49,72 + 2,04*а1 + 1,64*а2 + 0,44*аЗ - 1,19*а4. ¥3 = - 8,06 + 0,75*а1 + 1,61*а2 - 0,22*аЗ - 0,26*а4. ¥4 = - 6,82 + 0,64*а1 - 0,85*а2 + 0,30*а3 - 0,37*а4, где а1, а2, аЗ, а4 - градации ФР: а1 - количество полных лет; а2 - антиокислительная активность (усл. ед); аЗ - содержание общих липидов (г/л); а4 - концентрация диеновых конъюгатов (мкмоль/л).

Представленные ЛКФ дали нам возможность по условию шах (1=1,4) проверить принадлежность обследуемых пациентов к той или иной группе и установить точность классификации (без учета контрольных групп).

Установлено, что при-Р1 > ¥2, БЗ , Б4 и ¥2 > Б1, БЗ, ¥4 - прогнозируют высокий риск раннего развития микрососудистых осложнений, а при БЗ > Б1, ¥2, ¥4 и ¥4 > Р1, БЗ, ¥2 - прогнозируют развитие микрососудистых осложнений, соответствующих длительности заболевания.

Оценка эффективности предлагаемого способа' описания прогнозирования проводилась по контрольной выборке. В" контрольной группе точность прогнозирования течения заболевания с разным риском развития микрососудистых осложнений у больных сахарным диабетом 1 типа составила 88,9 %.

При определении группы для обследуемого больного сахарным диабетом 1 типа по формулам возможно прогнозирование неблагоприятного течения заболевания с высоким риском раннего развития микрососудистых осложнений.

Предложенный способ прост в применении и может использоваться врачами в условиях поликлиник и стационаров.

Обследованы дети, родившиеся у родителей, болеющих СД 1 типа, в возрасте от 6 до 11 лет. У всех детей только один из родителей болел диабетом. Так, у троих детей (21,4%) СД 1 типа был болен отец и у одиннадцати детей (78,6%) СД 1 типа страдала мать. Заболеваемость СД 1 типа у мужчин и женщин одинакова, но более высокая частота СД 1 типа наблюдается у потомков больных отцов по сравнению с потомками больных диабетом матерей.

У детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, установлено, что показатели тиреотропного гормона и св. Т4 не отличались от соответствующих показателей контрольной группы детей; задержка психомоторного развития в возрасте до 1 года наблюдалась в 22 % случаев; избыточный вес - в 21 % случаев; физическое развитие в 7 % случаев выше среднего, в 7 % случаев — ниже среднего, в 86 % - соответствовало среднему уровню физического развития.

Сравнительный анализ процессов ПОЛ у детей, родившихся у родителей с СД 1 типа показал усиление липоперокидации с достоверным накоплением КД и СТ до 0,39±0,08 усл. ед. относительно показателя контрольной группы - 0,19±0,04 усл.ед. (р<0,05).

Активация липопероксидации у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, сопровождалась дисбалансом в системе глутатиона относительно контрольной группы. Так, у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, установлены разнонаправленные изменения содержания форм глутатиона: существенное повышение на 16% окисленного глутатиона и значимое снижение на 15% восстановленного глутатиона относительно контрольной группы (р<0,05).

По мнению J.D. Adams с соавт. (1984) в окислительные процессы в первую очередь вовлекаются ненасыщенные липиды и SH-содержащие соединения, окисление которых приводит к снижению содержания восстановленных и повышению - окисленных SH-rpynn.

Таким образом, у детей, родившихся у родителей, болеющих СД 1 типа, установлено повышение активности процессов ПОЛ, которые сопровождаются напряжением глутатионового статуса по сравнению с контрольной группой.

Как известно, у детей с отягощенной наследственностью по сахарному диабету 1 типа выше риск развития заболеваний, в том числе аутоиммунного характера. Другие аутоиммунные заболевания (бронхиальная астма и атопический дерматит) выявлены в 14 % случаев.

У детей, родившихся у родителей, болеющих СД 1 типа, проведены иммунологические исследования с определением антител к островковым клеткам (ICA) и антител к глутаматдекарбоксилазе (GAD). Согласно литературным данным антитела к ICA выявляются у 5 — 8% родственников первой степени родства и являются достаточно чувствительным маркером заболевания (Дедов И.И., Шестакова М.В., 2003). Кроме этого, с целью прогнозирования сахарного диабета 1 типа используются антитела к глутаматдекарбоксилазе (GAD).*

Проведенные исследования показали, что у всех детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, антитела к ICA не обнаружены. Однако антитела к GAD выявлены у 4-х детей (25%). Как известно, изучаемые антитела могут регистрироваться уже за 10 и более лет до манифестации СД 1 типа. Определение положительных антител к GAD у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, позволяет отнести их к группе повышенного иммунологического риска.

Таким образом, на развитие СД 1 типа важную роль оказывают генетические и иммунологические факторы, но нельзя не учитывать и влияние характера метаболических процессов на формирование процессов адаптации, особенно в детском возрасте. Исследование характера свободнорадикальных процессов в комплексе с генетическими и иммунологическими исследованиями у детей, родившихся у больных сахарным диабетом, может иметь важное значение для оценки риска развития заболевания, а также может способствовать познанию некоторых патогенетических механизмов развития сахарного диабета.

Полученные данные позволяют уточнить механизмы развития СД 1 типа, могут быть использованы для прогнозировании течения заболевания, а также при выборе дифференцированного подхода в назначении антиоксидантной терапии у больных СД 1 типа разных возрастных групп.

96