Индекс триглицериды-глюкоза как интегральный биомаркер инсулинорезистентности и сердечно-сосудистых заболеваний

Во всем мире наблюдается устойчивый рост числа людей с инсулинорезистентностью (ИР), которая является одним из основных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), метаболического синдрома (МС) и сахарного диабета (СД) 2 типа [1]. По меньшей мере у 15,5% населения Европы и 40% населения США обнаружена ИР, причем примерно у 25% из выявленных лиц СД 2 типа разовьется в течение 3—5 лет [2].

Основоположник концепции ИР G. Reaven еще в 1988 г. отмечал связь ИР/гиперинсулинемии с риском развития ССЗ [3]. R. DeFronzo и E. Ferrannini (1991) предположили, что ИР является синдромом, связанным с инсулиннезависимым СД 2 типа, ожирением, артериальной гипертонией (АГ), липидными нарушениями и развитием атеросклероза. Таким образом, ранняя диагностика ИР имеет большое практическое значение в плане прогноза нарушений углеводного обмена и кардиологического риска. В ряде исследований подтверждена тесная взаимосвязь повышенного индекса триглицериды-глюкоза (TyG) с развитием и прогрессированием заболеваний сердечно-сосудистой системы, включая АГ, атеросклероз и жесткость сосудистой стенки.

Индекс TyG может служить полезным инструментом в клинической практике для прогнозирования риска развития ССЗ, что в свою очередь может способствовать адресному вмешательству у данных пациентов, повышению эффективности профилактических мер, снижению заболеваемости и улучшению качества жизни.

Таким образом, внимание врачей, в первую очередь эндокринологов и кардиологов, направлено на поиск эффективных и недорогих показателей/биомаркеров, связывающих между собой ИР, риск развития и прогрессирования эндокринных заболеваний и ССЗ [4].

Цель обзора — провести анализ использования индекса TyG в качестве интегрального биомаркера ИР и предиктора ССЗ в научных исследованиях.

В работе рассмотрены данные исследований, зарегистрированных с 2010 по 2024 г., о связи индекса триглицеридов и глюкозы со степенью выраженности ИР и заболеваний сердечно-сосудистой и эндокринной систем. В научных базах PubMed, eLIBRARY, Link.Springer.com, Web of Science, Google Scholar найдено 623 источника, из которых в результате анализа исключены статьи, не полностью соответствующие тематике запроса. Для данного обзора мы использовали статьи, содержащие доказательную экспериментальную и клиническую базу по наиболее современным вопросам, касающимся этиологии и патогенеза развития ИР и его связи с ССЗ.

В ряде публикаций ИР определяется как нарушение биологической реакции тканей-мишеней на стимуляцию инсулином, при которой происходит нарушение утилизации глюкозы и развивается компенсаторная гиперинсулинемия. Суммарные метаболические последствия ИР приводят к гипергликемии, АГ, дислипидемии, повышению уровня маркеров воспаления, дисфункции эндотелия и протромботическому состоянию [5—7].

Все ткани, имеющие рецепторы инсулина, могут стать инсулинорезистентными, но в первую очередь ИР затрагивает четыре ключевых органа, которые когда-то называли «смертельный квартет»: жировую ткань, мышцы, печень и эндокринную часть поджелудочной железы [7].

Результатом ИР мышц становится снижение поглощения глюкозы мышечной тканью. Глюкоза переносится из мышц в печень, где происходит липогенез de novo. Более высокие показатели липогенеза увеличивают содержание триглицеридов в плазме крови и создают среду с избыточным энергетическим субстратом, что повышает ИР во всем организме, способствуя эктопическому отложению липидов в висцеральных органах и вокруг них [5, 8].

Таким образом, ИР нарушает системный липидный обмен, что приводит к развитию дислипидемии и известной липидной триады:

— высокий уровень триглицеридов в плазме крови;

— низкий уровень липопротеинов высокой плотности;

— появление липопротеинов очень низкой плотности.

Эта триада, наряду с дисфункцией эндотелия, которая также может быть вызвана нарушением передачи сигналов инсулина, способствует образованию атеросклеротических бляшек и повышению риска кардиологических заболеваний еще на ранних стадиях ИР [9, 10]. В связи с этим уровень триглицеридов и его соотношение с концентрацией глюкозы в крови могут иметь особую диагностическую ценность в качестве раннего предиктора ИР [11].

В крупных популяционных исследованиях для оценки взаимосвязи между уровнями глюкозы и инсулина используется несколько методов.

Гипергликемическая гиперинсулинемическая клэмп-проба (HIEC): метод «инсулинового клэмпа», или зажима, разработан R. DeFronzo в 1979 г. и по настоящее время остается «золотым стандартом» для оценки ИР. Основные недостатки пробы HIEC: она занимает много времени, трудоемкая, дорогостоящая, необходим опытный оператор для решения технических проблем.

Индекс HOMA-IR (индекс инсулинорезистентности) рассчитывается по формуле:

.

Индекс HOMA или логарифм (HOMA) широко используется в крупных эпидемиологических, научных исследованиях и проспективных клинических испытаниях.

Количественный индекс проверки чувствительности к инсулину (индекс QUICKI): предназначен для оценки индивидуальной чувствительности к инсулину у пациентов с ожирением. Свойства, аналогичные индексу HOMA-IR, имеет индекс QUICKI.

QUICKI=1/[ln инсулин (мМЕ/мл)+ +ln глюкоза (мг/дл)],

где пороговым значением является верхний квартиль контрольной группы. Это сложный и дорогостоящий метод.

Индекс Мацуды—Де Фронзо: это индекс чувствительности к инсулину, который отражает совокупную оценку чувствительности печени и мышц к инсулину. Рассчитывается на основе концентраций глюкозы (мг/дл) и инсулина (мМЕ/л), определенных в плазме крови натощак и во время орального глюкозотолерантного теста [12, 13].

Значения этих индексов, установленные для ИР, различаются в зависимости от возраста, пола и этнических групп.

С учетом высокой стоимости и трудоемкости упомянутых методов (в первую очередь HIEC и HOMA-IR), L. Simental-Mendía и соавт. в 2008 г. предложили индекс TyG натощак, который изначально использовался в качестве косвенного показателя ИР у внешне здоровых людей [14].

Индекс TyG рассчитывается по формулам:

или

.

В 2010 г. F. Guerrero-Romero и соавт. отметили, что индекс TyG обладает высокими чувствительностью (96,5%) и специфичностью (85,0%) [15]. Рассчитать индекс TyG легко и недорого [17]. Основным преимуществом использования индекса TyG является то, что не требуется определения уровня инсулина, определение обходится дешевле, для расчета индекса используются биохимические показатели, которые регулярно измеряются в лечебных учреждениях [18].

H. Rafiee и соавт. признают определенные ограничения индекса TyG. Так, отсутствие данных о концентрации инсулина в плазме крови натощак не позволяет полностью оценить соответствие индекса TyG таким стандартам оценки ИР, как HIEC и HOMA-IR [11].

Многие исследования подтверждают, что индекс TyG может являться альтернативой более сложным диагностическим методам, но в настоящее время он пока остается косвенным маркером ИР, для использования его в клинической практике необходимы валидация и определение стандартизированных пороговых значений.

В 12-летнем исследовании, включавшем 9730 взрослых, показано, что TyG превосходит HOMA-IR по прогнозированию развития МС с пороговыми значениями индексов TyG и HOMA-IR 8,718 и 1,8 соответственно [19]. К аналогичному выводу пришли авторы исследования NHANES (34 195 участников), в котором отмечено, что TyG более значимо, чем HOMA, прогнозирует инициацию МС (чувствительность 71,9%, специфичность 80,5%), с пороговым значением TyG 8,75 [20]. Значение TyG 8,60 для выявления МС (8,48 — у женщин, 8,76 — у мужчин) определено в работах T. Paramanathan и соавт. и A. Couto и соавт. [21, 22]. В исследованиях C. Dundar и соавт., A. Brito и соавт. пороговые значения TyG варьируют от 4,65 до 8,66. Значительная разница пороговых значений индекса TyG может быть обусловлена возрастом, полом, этнической принадлежностью, диетой и используемой формулой расчета TyG, что означает необходимость дальнейших исследований, определения пороговых значений и разработки стандартов применения индекса TyG [23, 24].

В исследовании M. Kim и соавт. величина TyG в большей степени, чем HOMA-IR, независимо связана с наличием атеросклероза коронарных артерий у здоровых взрослых корейцев, а в работе C. Irace и соавт. показано, что TyG имеет большую прогностическую ценность в диагностике атеросклероза сонных артерий по сравнению с HOMA-IR [25, 26].

В работе S. Wang и соавт. показано, что по сравнению с HOMA-IR TyG независимо и более тесно связан с жесткостью артерий у пациентов с СД 2 типа [27].

Сообщается, что ИР следует рассматривать как независимый фактор риска развития ССЗ, и, по мнению Л.А. Руяткиной, TyG можно рассматривать в качестве показателя не только степени нарушений углеводного обмена, а в целом кардиометаболического риска [28], что согласуется и с данными зарубежных авторов [29].

Среди биомаркеров прогнозирования ССЗ при СД 2 типа у TyG наблюдалась высокая прогностическая ценность с умеренной достоверностью и высокой убедительностью, что отражено в систематическом обзоре и метаанализе A. Ahmad и соавт. и в работе Y. Sun и соавт. [30, 31].

По результатам проспективного исследования H. Rafiee и соавт., средний период наблюдения в котором составил 11 лет, выявлено, что у пациентов с более высоким уровнем TyG был значительно выше риск развития ССЗ. Эти результаты позволяют предположить, что индекс TyG может служить прогностическим маркером возникновения ССЗ, а также рекомендовать использование индекса в клинической практике для первичного скрининга у данных пациентов [32—36] (см. таблицу).

Перечень исследований, подтверждающих использование индекса триглицериды-глюкоза в качестве маркера развития сердечно-сосудистых заболеваний

Примечание. TyG — индекс триглицериды-глюкоза; ССЗ — сердечно-сосудистые заболевания; ИБС — ишемическая болезнь сердца.

Получены данные, свидетельствующие о высокой информативности TyG и по отдельным заболеваниям и состояниям, таким как повышение жесткости сосудов, развитие АГ у населения в целом, развитие ИР при фибрилляции предсердий у пациентов с ИБС [37—40].

В исследовании Y. Yan и соавт. индекс TyG зарекомендовал себя как надежный маркер ИР, связанный с жесткостью артерий, которая считается одним из самых ранних признаков повреждения сосудов и достоверно предсказывает ССЗ и смертность [41]. У взрослых корейцев индекс TyG в большей степени, чем индекс HOMA-IR, также связан с повышением жесткости сосудистой стенки [42]. Когортное исследование, выполненное S. Wu и соавт., показало, что участники с более высоким индексом TyG имели повышенный риск развития АГ [43].

Результаты исследований убедительно показывают, что высокий индекс TyG является независимым фактором риска развития ССЗ у лиц без предшествующей сердечно-сосудистой патологии. Независимая связь между высоким индексом TyG и риском ССЗ указывает на необходимость дальнейшего изучения потенциальной роли этого индекса в стратификации риска и разработке профилактических стратегий.

Согласно представленным данным, индекс TyG является простым и удобным инструментом для оценки инсулинорезистентности, так как для его применения не требуется прямого измерения уровня инсулина в крови. Индекс TyG демонстрирует статистически значимую связь между инсулинорезистентностью и патофизиологическими процессами, такими как эндотелиальная дисфункция, окислительный стресс, снижение секреции оксида азота, вазоконстрикция и тромбообразование, что подчеркивает его важность в контексте ранней диагностики заболеваний сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Данные лабораторных анализов глюкозы и триглицеридов, полученные ранее в клинической практике, позволяют проводить ретроспективные исследования, что дает возможность получать новые данные в поиске предикторов сердечно-сосудистых заболеваний. Несмотря на значимость индекса TyG, отмечена некоторая неоднородность данных в различных исследованиях, что указывает на необходимость проведения дополнительных исследований.

Индекс TyG является перспективным биомаркером, применение которого может оптимизировать диагностический процесс при сердечно-сосудистых заболеваниях. Однако прежде чем индекс TyG станет широко используемым инструментом в клинической практике, необходимо всестороннее изучение его механизмов и взаимосвязей с кардиометаболическими факторами риска. Дальнейшие исследования должны быть направлены на определение оптимальных пороговых значений индекса TyG для различных клинических случаев и оценку его влияния на исходы сердечно-сосудистых заболеваний, что позволит реализовать его диагностический потенциал для широкого использования в медицине.

Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Авдеева К.С., Петелина Т.И., Горбачевский А.В.; сбор и обработка материала — Горбачевский А.В., Авдеева К.С.; написание текста — Авдеева К.С., Петелина Т.И., Горбачевский А.В.; научное редактирование — Суплотова Л.А., Редькина И.Н., Петелина Т.И., Шаповалова Е.М., Самойлова Е.П.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: study concept and design — Avdeeva K.S., Petelina T.I., Gorbachevsky A.V.; data collection and processing — Gorbachevsky A.V., Avdeeva K.S.; text writing — Avdeeva K.S., Petelina T.I., Gorbachevsky A.V.; scientific editing — Suplotova L.A., Redkina I.N., Petelina T.I., Shapovalova E.M., Samoilova E.P.