БОФВ - белки острой фазы воспаления

ЖТ - жировая ткань

ИМТ - индекс массы тела

ИР - инсулинорезистентность

НМКГ - непрерывный мониторинг концентрации глюкозы

ОТ/ОБ - окружность талии/окружность бедер

СД - сахарный диабет

СД-2 - СД 2-го типа

ТГ - триглицериды

УГК - уровень глюкозы в крови

CONGA - индекс длительного повышения УГК

HbA_1c - гликированный гемоглобин

HBGI - индекс риска развития гипергликемии

hs-CRP - С-реактивный белок, определяемый высокочувствительным методом

IL- 6- интерлейкин-6

LBGI - индекс риска развития гипогликемии

PAI-1 - ингибитор активатора плазминогена 1-го типа

TNF-α - α-фактор некроза опухолей

α₁-AGP - α₁-гликопротеин

Системное хроническое воспаление низкой интенсивности рассматривается как один из ключевых механизмов развития сахарного диабета (СД) и его сосудистых осложнений [1, 2]. Причины активации воспалительных сигнальных путей при СД окончательно неясны. Имеются данные, что хроническое воспаление при ожирении и СД 2-го типа (СД-2) связано с изменениями количества, локализации и секреторной функции жировой ткани (ЖТ) [3-5]. По современным представлениям, секретом ЖТ насчитывает несколько сотен молекул, многие из которых вовлечены в регуляцию воспалительного ответа. В частности, в ЖТ синтезируются интерлейкин-6 (IL-6), α-фактор некроза опухолей (TNF-α), моноцитарный хемоаттрактантный протеин 1-го типа и др. [6]. Ожирение характеризуется низкоинтенсивным воспалением ЖТ, которое проявляется макрофагальной инфильтрацией и повышением продукции провоспалительных цитокинов [7, 8]. В свою очередь дисбаланс в продукции цитокинов способствует формированию инсулинорезистентности (ИР) и гипергликемии [9].

Цель исследования: определить связи между концентрациями в сыворотке крови белков острой фазы и адипоцитокинов, составом тела (СТ) и колебаниями уровня глюкозы у женщин с СД-2.

В исследование включили 165 женщин с СД-2 в возрасте от 40 до 70 лет (медиана 61 год). Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом. Все пациенты давали письменное информированное согласие на участие в исследовании.

Критериями исключения являлись аутоиммунные, хронические воспалительные заболеваниями в анамнезе; острые инфекционные и воспалительные заболевания в течение 3 мес перед исследованием; злокачественные новообразования в анамнезе; хроническая болезнь почек IV-V стадии; лечение глюкокортикоидами, иммуносупрессантами, цитостатиками, нестероидными противовоспалительными средствами, тиазолидиндионами, инкретинами или инкретиномиметиками в течение 3 мес перед исследованием; вторичные формы ожирения.

В постменопаузе находились 156 женщин. Уровень гликированного гемоглобина (HbA_1c) варьировал от 5,7 до 13% (медиана 8,3%). Сахароснижающая терапия включала инсулины (у 140), метформин (у 115), препараты сульфонилмочевины (у 50), в большинстве случаев в виде комбинаций (у 116). У большинства обследованных выявлены осложнения СД и сочетанные заболевания: артериальная гипертония (у 163), диабетическая ретинопатия (у 128), хроническая болезнь почек I-III стадии (у 127), полинейропатия (у 133), макроангиопатия нижних конечностей (у 106), ишемическая болезнь сердца (у 67). Статины в постоянном режиме получали 77 женщин, фибраты - 3.

В 1-ю группу вошли больные без ожирения, с индексом массы тела (ИМТ) <30 кг/м², во 2-ю - с ожирением I-II степени (ИМТ 30-39,9 кг/м²), в 3-ю - женщины с патологическим ожирением (ИМТ >40 кг/м²). Клинико-лабораторная характеристика групп представлена воспаления в табл. 1.

Исследование маркеров проводили в сыворотке крови, взятой из локтевой вены утром натощак. Белки острой фазы воспаления (БОФВ) определяли методом иммуноферментного анализа на анализаторе STATFax 3300 («AwarenessTechnology», США). Для определения концентрации С-реактивного белка высокочувствительным методом (hs-CRP) применяли наборы фирмы «Biomerica» (США), для определения концентрации кислого α₁-гликопротеина (α₁-AGP) - наборы фирмы «Assaypro» (США). Исследование концентрации IL-6, IL-8, IL-18, TNF-α, ингибитора активатора плазминогена 1-го типа (PAI-1) проводили методом мультиплексного анализа (проточной флуориметрии) на двухлучевом лазерном автоматизированном анализаторе Bio-Plex Protein Assay System с использованием наборов фирмы «Bio-Rad» (США). Результаты сопоставляли с данными контрольной группы, в которую вошли 22 женщины с нормальной массой тела в возрасте от 40 до 67 лет, без нарушений углеводного обмена и указанных критериев исключения.

Исследование СТ выполнено с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии на аппарате Lunar Prodigy (США), с использованием программы TotalBodyComposition. Определяли массу костной, жировой и мягких нежировых тканей (так называемая тощая ткань), массу туловищного жира. Для оценки распределения жировой клетчатки исследовали соотношение массы жира в центральной области живота и на бедрах. При измерении жира на животе («андроидный» жир) исследовали область, ограниченную снизу срезом таза, сверху - линией, проходящей выше сечения таза на 20% расстояния между срезами таза и шеи, с боков - срезами рук. При измерении ЖТ на бедрах («гиноидный» жир) оценивали область, ограниченную сверху линией, проходящей ниже среза таза на 1,5 высоты «андроидной» области, с боков - срезами ног.

Непрерывный мониторинг концентрации глюкозы (НМКГ) в интерстициальной жидкости проводили с помощью систем для профессионального мониторинга Medtronic MiniMed и iPro2 («Medtronic», США). Средняя длительность мониторинга составила 59,7 ч (интерквартильный размах 44,0; 70,1 ч). По данным НМКГ определяли вариабельность уровня глюкозы в крови (УГК): индекс длительного повышения УГК (continuousoverlappingnetglycemicaction - CONGA), J-индекс, индекс риска развития гипергликемии (highbloodglucoseindex - HBGI), индекс риска развития гипогликемии (lowbloodglucoseindex - LBGI). Параметры вариабельности УГК рассчитывали с помощью калькулятора EasyGV, версия 9.0 [10]. Особенности расчетов и диагностическое значение указанных индексов описаны в недавних обзорах [11, 12].

Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Statistica 10 («StatSoft, Inc», 2011, CША). Учитывая, что распределение большинства изученных признаков отличалось от нормального, применяли методы непараметрической статистики. Межгрупповые различия оценивали с помощью критерия Манна-Уитни и ANOVA Крускала-Уоллиса. Взаимосвязь признаков изучали с помощью рангового корреляционного анализа Спирмена, многофакторного пошагового регрессионного анализа. Переменные с распределением, отличным от нормального, подвергали логарифмированию перед включением в многофакторные модели. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным 0,05. Данные представлены как медианы (25-й процентиль; 75-й процентиль).

Концентрация всех исследованных маркеров воспаления оказалась достоверно повышена у больных СД по сравнению с контролем. Медиана концентрации hsCRP превышала контроль в 1,9 раза (p<0,0001), α₁-AGP - в 1,8 раза (p<0,0001), IL-6 - в 2,3 раза (р=0,01), IL-8 - в 2,5 раза (р=0,004), IL-18 - в 1,9 раза (р=0,02), TNF-α - в 2 раза (р=0,02), PAI-1 - в 2,3 раза (р=0,01). Между уровнями hsCRP и α₁-AGP отмечена положительная корреляция (r=0,4; р<0,001), с уровнем цитокинов концентрация БОФВ не коррелировала.

При анализе концентрации маркеров воспаления и адипоцитокинов в зависимости от массы тела (табл. 2) у больных СД без ожирения выявлено достоверное повышение уровня hsCRP, α₁-AGP и IL-8, в то время как у лиц с ожирением повышены все исследованные показатели. Наиболее четкую взаимосвязь с наличием и выраженностью ожирения продемонстрировал hsCRP (ANOVA Краскела-Уоллиса: р=0,01); его концентрация у женщин с ожирением III степени (ИМТ ≥40 кг/м²) достоверно выше, чем у остальных обследованных.

Уровень hsCRP положительно коррелировал с ИМТ (r=0,4; р<0,001), но не с отношением окружность талии/окружность бедер (ОТ/ОБ). Вместе с тем уровни IL-6, IL-8, IL-18, PAI-1 и TNF-α демонстрировали статистически достоверные взаимосвязи с отношением ОТ/ОБ (r=0,43, r=0,24, r=0,41, r=0,27 и r=0,37 соответственно, все р<0,001), но не ассоциированы с ИМТ. Концентрация α₁-AGP не показала взаимосвязи с антропометрическими параметрами. Не выявлено корреляции уровня БОФВ и цитокинов с концентрацией ХС ЛПВП и ХС ЛПНП, ТГ, мочевой кислоты, скоростью СКФ, отношением альбумин/креатинин мочи. Концентрация hsCRP коррелировала с уровнем цистатина С в крови (r=0,39; р<0,001), но не связана с уровнем креатинина и СКФ, рассчитанной по креатинину.

Исследование СТ выявило ожидаемую связь между наличием ожирения и общей массой ЖТ, массой ЖТ на туловище, в центральной области живота и на бедрах (табл. 3). Все эти параметры демонстрировали тесные корреляции с ИМТ (общая масса ЖТ и масса ЖТ в центральной области живота: r=0,81, p<0,0001; масса ЖТ на туловище: r=0,78, p<0,0001; масса ЖТ на бедрах: r=0,66, p<0,0001). С отношением ОТ/ОБ масса ЖТ не коррелировала. Масса жира на туловище прямо коррелировала с уровнем ТГ (r=0,38, p=0,0004), мочевой кислоты (r=0,3; p=0,05) и цистатина С (r=0,47; p<0,0001). При этом уровень ТГ демонстрировал связь с распределением жира по подкожным депо и коррелировал с массой ЖТ в центральной области живота (r=0,35; p=0,001), но не с массой ЖТ на бедрах (r=–0,02; p=0,85).

При изучении связи между уровнем маркеров воспаления и параметрами СТ выявлены положительные корреляции между концентрацией hsCRP и общей массой ЖТ (r=0,42; р<0,0001), массой ЖТ на туловище (r=0,36; р=0,0007), в центральной области живота (r=0,39; р=0,0002) и на бедрах (r=0,34; р=0,001). С массой нежировых тканей уровень hsCRP не коррелировал. В модели многофакторного регрессионного анализа масса ЖТ и отношение массы ЖТ к общей массе ЖТ являлись независимыми предикторами уровня hsCRP (β=0,528 и β=0,408 соответственно; R²=0,36, p=0,006). Из параметров СТ наибольшее влияние на уровень hsCRP оказывала масса ЖТ в центральной области живота (β=0,907; R²=0,39; p=0,004). Концентрации α₁-AGP и цитокинов не показали значимых взаимосвязей с параметрами СТ.

Не выявлено связи между концентрацией маркеров воспаления и возрастом больных, длительностью СД, уровнем HbA_1c. Концентрация исследованных маркеров не зависела от вида сахароснижающей терапии и применения статинов. Результаты НМКГ, полученные в 3 группах обследованных, представлены в табл. 4. При анализе взаимосвязи концентраций БОФВ и адипоцитокинов с колебаниями УГК по данным НМКГ единственным параметром, коррелировавшим со средним УГК, оказался α₁-AGP (r=0,35; р<0,001). Уровень этого белка также коррелировал с параметрами вариабельности УГК: индексом CONGA (r=0,42; р<0,001), J-индексом (r=0,31; р=0,001) и HBGI (r=0,22; р=0,04).

Представленные данные свидетельствуют о повышении концентрации БОФВ (hsCRP и α₁-AGP), воспалительных цитокинов (IL-6, IL-8, IL-18, TNF-α) и PAI-1 в сыворотке крови у женщин с СД-2 с сопутствующим экзогенно-конституциональным ожирением. Это согласуется с представлениями об активации воспалительных сигнальных путей и дисфункции ЖТ при ожирении [3].

Как показало наше исследование, уровень разных маркеров воспаления и адипоцитокинов в сыворотке крови у женщин с СД-2 находится в разной зависимости от выраженности ожирения, массы и распределения ЖТ, а также параметров углеводного обмена. Среди исследованных БОФВ только концентрация hsCRP связана с наличием и выраженностью ожирения, массой ЖТ. В других исследованиях также отмечена связь данного параметра с ИМТ и массой ЖТ у больных СД-2 [13]. Имеются данные, что уровень hsCRP ассоциирован с массой как подкожной, так и висцеральной ЖТ [14].

Зафиксированное нами повышение уровня IL-6 и TNF-α в сыворотке крови у женщин с СД-2, имеющих ожирение, согласуется с данными об усилении продукции этих цитокинов в мезентериальной ЖТ у женщин с ожирением и метаболическим синдромом [15]. Помимо «классических» адипоцитокинов (IL-6, TNF-α, PAI-1) у больных СД-2 с ожирением нами зафиксировано повышение уровня IL-8 и IL-18. Установлено, что эти цитокины также экспрессируются в подкожной и висцеральной Ж.Т. Секреция IL-8 и IL-18 возрастает у лиц с ожирением [16, 17]. Концентрация всех исследованных цитокинов не показала взаимосвязи с ИМТ и количеством ЖТ, но продемонстрировала связь с соотношением ОТ/ОБ, которое является косвенным маркером висцерального ожирения. Это соответствует данным о более активной продукции воспалительных цитокинов (IL-6, IL-8, IL-18, TNF-α) в висцеральной ЖТ по сравнению с подкожной [15-17].

Показано, что выраженность воспаления ЖТ у женщин с ожирением и СД-2 выше, чем у больных с ожирением и нормальной толерантностью к глюкозе [18]. Допустимо предположить, что гипергликемия и/или связанные с ней нарушения метаболизма усугубляют развитие воспаления. В данной работе мы впервые сопоставили уровень ряда медиаторов воспаления с результатами НМКГ. Установлена ассоциация уровня α₁-AGP со средней концентрацией глюкозы, а также с вариабельностью УГК в гипергликемическом диапазоне (индекс CONGA, J-индекс). Молекула α₁-AGP представляет собой гликопротеин, в ее составе имеется несколько полисахаридных цепей. У больных СД процесс гликирования α₁-AGP усиливается [19], однако неясно, как это отражается на периоде циркуляции гликопротеина в кровотоке. Синтез α₁-AGP осуществляется преимущественно в печени, под контролем цитокинов (IL-1β, IL-6, TNF-α и др.) [20]. Вместе с тем экспрессия α₁-AGP зафиксирована в подкожной и висцеральной ЖТ. У лиц с разной степенью ожирения не найдено взаимосвязи уровня α₁-AGP в крови и его синтеза в ЖТ [21]. В экспериментах экспрессию α₁-AGP в адипоцитах стимулировали высокий УГК, инсулин, свободные жирные кислоты и TNF-α [22]. Роль изменений синтеза α₁-AGP в развитии метаболических нарушений при СД остается неясной. В эксперименте введение α₁-AGP мышам линии db/db (модель ожирения и СД-2 типа) улучшало толерантность к глюкозе и чувствительность к инсулину [22]. Вместе с тем в проведенном в Финляндии проспективном популяционном исследовании уровень α₁-AGP оказался предиктором повышения УГК натощак и нарушения толерантности к глюкозе у мужчин и женщин среднего возраста [23].

Концентрации hsCRP и цитокинов не показали связи с уровнем HbA_1c и средним УГК, что, впрочем, не исключает роль предшествовавших колебаний УГК в изменении уровня этих маркеров. В условиях invitro установлено, что краткосрочные повышения УГК могут вести к длительной активации воспалительных сигнальных путей в эндотелиальных клетках, в частности к усилению экспрессии ядерного фактора κВ [24], молекул адгезии (ICAM-1, VCAM-1, E-селектина) и IL-6 [25].

Заметим, что, помимо ожирения и гипергликемии, развитию хронического воспаления у больных СД-2 могут способствовать особенности комбинаций генотипов цитокинов и других молекул-регуляторов, которые отличают этих пациентов от общей популяции [26, 27].

Патогенетическая роль хронического воспаления низкой интенсивности в развитии СД и его осложнений активно изучается. По имеющимся данным, повышенный уровень адипоцитокинов в крови у больных СД-2 ассоциирован с ИР [3, 28]. Воспаление рассматривают как связующее звено между ожирением, ИР и сердечно-сосудистой патологией [9]. Показана связь между уровнем hsCRP, риском СД-2 и тяжелых сердечно-сосудистых осложнений [29].

В связи с этим важно наметить подходы к коррекции системного воспаления при ожирении и С.Д. Устранение избытка ЖТ, снижение вариабельности и УГК можно рассматривать как наиболее обоснованные подходы. В исследовании LookAHEAD (Action for Health in Diabetes) уменьшение ИМТ и уровня HbA_1c на фоне диеты и расширения физической активности у пациентов с СД-2 с избыточной массой тела и ожирением способствовали снижению уровня hsCRP [30]. В двух других исследованиях снижение уровня hsCRP под влиянием физических нагрузок ассоциировалось с уменьшением массы ЖТ [13, 31]. Среди больных СД-2 с повышенным уровнем hsCRP (>3 мг/л) более высокая выживаемость наблюдалась в группе физически активных пациентов по сравнению с больными, ведущими малоподвижный образ жизни [32]. По предварительным данным, сахароснижающие препараты класса ингибиторов дипептидилпептидазы 4-го типа могут подавлять воспаление ЖТ при экспериментальном СД [33] и уменьшать концентрацию маркеров воспаления в крови у больных СД-2 [34, 35]. Провоспалительные адипоцитокины рассматриваются как перспективные терапевтические мишени для коррекции хронического воспаления и ИР при СД [36].

У женщин с СД-2 концентрации БОФВ и адипоцитокинов в сыворотке крови по-разному ассоциированы с массой жировой ткани, ее распределением, а также с колебаниями УГК. Полученные данные указывают на многофакторный генез хронического воспаления у этих пациенток.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14−15−00082).

Конфликт интересов отсутствует.