Международный эндокринологический журнал Том 17, №6, 2021

Состояние церебральной гемодинамики у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа и хронической болезнью почек

Авторы: Холиков А.Ю., Урманова Ю.М.
Республиканский специализированный научно-практический медицинский центр эндокринологии имени акад. Е.Х. Туракулова Минздрава Республики Узбекистан, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Ташкентский педиатрический медицинский институт, г. Ташкент, Республика Узбекистан

Рубрики: Эндокринология

Разделы: Клинические исследования

Актуальність. Головними факторами ризику серцево-судинних захворювань (ССЗ) є цукровий діабет, анемія, мікроальбумінурія, протеїнурія, азотемія, гіперліпідемія, ожиріння, куріння, відсутність фізичної активності, а нетрадиційними факторами — метаболічні та гемодинамічні порушення. Одночасний вплив цукрового діабету і ниркової недостатності збільшує ризик ССЗ і підтверджує незадовільний прогноз виживання цих пацієнтів порівняно з населенням у цілому. Мета дослідження — вивчити зміни параметрів церебральної гемодинаміки у хворих на цукровий діабет 2-го типу, які отримують програмний гемодіаліз. Матеріали та методи. За період з 1 січня 2019 по 1 червня 2021 р. оглянуто і обстежено 117 пацієнтів, які страждають на цукровий діабет 2-го типу з хронічною нирковою недостатністю V ст. на програмному гемодіалізі. З них жінок було 58, чоловіків — 59. Середній вік чоловіків становив 67,0 ± 4,2 року, жінок — 64,0 ± 5,6 року. 20 хворих відповідного віку становили групу контролю. Число сеансів гемодіалізу в пацієнтів становило від 2 до 162. Усім пацієнтам виконувалися дослідження, що включали загальноклінічні біохімічні, гормональні дослідження крові, допплерографію магістральних артерій голови. Результати. У міру зростання ступеня ішемії мозку зменшувалася лінійна швидкість кровотоку (ЛШК) у всіх магістральних артеріях голови: загальній сонній артерії, внутрішній сонній артерії, хребетній артерії з обох сторін (р < 0,05). При цьому відмінності в ЛШК від здорових осіб були вірогідними. Найчастіше стеноз просвіту магістральних судин голови траплявся у хворих третьої групи з діабетичною нефропатією V стадії і хронічною ішемією мозку III ступеня, при цьому в них найчастіше спостерігалося множинне стенозування судин. Висновки. Допплерографія магістральних артерій голови є інформативним методом для визначення прогнозу ішемії головного мозку в пацієнтів із цукровим діабетом 2-го типу з хронічною хворобою нирок. Лінійна швидкість кровотоку була зниженою в усіх групах хворих на цукровий діабет 2-го типу з хронічною хворобою нирок.

Актуальность. Главными факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) являются сахарный диабет, анемия, микроальбуминурия, протеинурия, азотемия, гиперлипидемия, ожирение, курение, отсутствие физической активности, а нетрадиционными факторами — метаболические и гемодинамические нарушения. Сочетанное влияние сахарного диабета и почечной недостаточности увеличивает риск ССЗ и подтверждает худший прогноз выживаемости этих пациентов по сравнению с населением в целом. Цель исследования — изучить изменения параметров церебральной гемодинамики у больных сахарным диабетом 2-го типа, получающих программный гемодиализ. Материалы и методы. За период с 1 января 2019 по 1 июня 2021 г. осмотрено и обследовано 117 пациентов, страдающих сахарным диабетом 2-го типа, с хронической почечной недостаточностью V ст. на программном гемодиализе. Из них женщин было 58, мужчин — 59. Средний возраст мужчин составил 67,0 ± 4,2 года, женщин — 64,0 ± 5,6 года. 20 больных соответствующего возраста составили группу контроля. Число сеансов гемодиализа у пациентов варьировало от двух до 162. Всем пациентам выполнялись исследования, включавшие общеклинические биохимические, гормональные исследования крови, допплерографию магистральных артерий головы. Результаты. По мере возрастания степени ишемии мозга уменьшалась линейная скорость кровотока (ЛСК) во всех магистральных артериях головы: общей сонной артерии, внутренней сонной артерии, позвоночной артерии с обеих сторон (р < 0,05). При этом отличия в ЛСК от здоровых лиц были достоверными. Наиболее часто стеноз просвета магистральных сосудов головы встречался у больных третьей группы с диабетической нефропатией V стадии и хронической ишемией мозга III степени, при этом у них чаще всего наблюдалось множественное стенозирование сосудов. Выводы. Допплерография магистральных артерий головы является информативным методом для определения прогноза ишемии головного мозга у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа с хронической болезнью почек. Линейная скорость кровотока была сниженной во всех группах больных с сахарным диабетом 2-го типа с хронической болезнью почек.

Background. The main risk factors for cardiovascular diseases (CVD) are diabetes mellitus, anemia, microalbuminuria, proteinuria, azotemia, hyperlipidemia, obesity, smoking, lack of physical activity, and non-traditional factors are metabolic and hemodynamic disorders. The combined effect of diabetes mellitus and renal insufficiency increases the risk of CVD and confirms the worse survival prognosis of these patients compared to the general population. The study was aimed to study changes in the parameters of cerebral hemodynamics in patients with type 2 diabetes mellitus receiving programmed hemodialysis. Materials and methods. During the period from January 1, 2019 to June 1, 2021, 117 patients suffering from type 2 diabetes mellitus with chronic renal failure stage V on programmed hemodialysis were examined and observed. Of these, there were 58 women and 59 men. The average age of men was 67.0 ± 4.2 years, women — 64.0 ± 5.6 years. Twenty patients of the matched age formed the control group. The number of hemodialysis sessions in patients ranged from 2 to 162. All patients underwent examinations that included general clinical, biochemical, hormonal blood tests, Dopplerography of the main arteries of the head. Results. With the increasing degree of cerebral ischemia, the linear velocity of blood flow (LBFV) decreased in all the main arteries of the head: the common carotid artery, the internal carotid artery, the vertebral artery on both sides (p < 0.05). At the same time, the differences in the LBFV from healthy individuals were significant. The stenosis of the lumen of the main vessels of the head occurred mostly in patients of the third group with stage V diabetic nephropathy and grade III chronic cerebral ischemia, while they most often had multiple vascular stenosis. Conclusions. Dopplerography of the main arteries of the head is an informative method for determining the prognosis of cerebral ischemia in patients with type 2 diabetes mellitus and chronic kidney disease. Linear blood flow velocity was reduced in all groups of patients with type 2 diabetes mellitus and chronic kidney disease.

Ключевые слова

цукровий діабет; хронічна хвороба нирок; церебральна гемодинаміка; лінійна швидкість кровотоку

сахарный диабет; хроническая болезнь почек; церебральная гемодинамика; линейная скорость кровотока

diabetes mellitus; chronic kidney disease; cerebral hemodynamics; linear blood flow velocity

doi: http://dx.doi.org/10.22141/2224-0721.17.6.2021.243213

Введение

Сахарный диабет (СД) — заболевание, которое сопровождает человека на протяжении длительного периода времени. Наибольшая опасность СД, безусловно, связана с осложнениями, развивающимися благодаря его повреждающему воздействию на сосуды, в частности, с диабетической нефропатией (ДН), которая развивается приблизительно у 20,1 % пациентов с СД 1-го типа и 6,3 % пациентов с СД 2-го типа [1]. У больных СД 2-го типа диабетическая нефропатия занимает третье место среди причин смерти после заболеваний сердечно-сосудистой системы и онкологических патологий [2]. Существует множество механизмов повреждающего действия различных факторов, которые играют ключевую роль в развитии патологии почек в условиях СД [3].

ДН является главной причиной хронической болезни почек (ХБП) и ведущей причиной терминальной стадии почечной недостаточности [4]. ДН признана основным микрососудистым осложнением СД 2-го типа, а ее распространенность возрастает, по данным многих исследований [5–7]. При ДН происходит утолщение базальной мембраны клубочка, а в мезангиуме возрастает количество веществ, подобных базальной мембране [1]. В конечном итоге клиническая картина ДН состоит из необратимой стойкой протеинурии, прогрессирующего снижения функции почек, постепенного повышения уровня креатинина в сыворотке [8].

Главными факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) являются СД, анемия, микроальбуминурия, протеинурия, азотемия, гиперлипидемия, ожирение, курение, отсутствие физической активности, а нетрадиционными факторами — метаболические и гемодинамические нарушения. Сочетанное влияние СД и почечной недостаточности увеличивает риск ССЗ и подтверждает худший прогноз выживаемости этих пациентов по сравнению с населением в целом [9, 10].

Установлено, что увеличение индекса пульсации внутренней сонной артерии и средней мозговой артерии может отражать микроангиопатические изменения сосудов головного мозга у пациентов с СД [11]. Церебральная микроангиопатия широко распространена у пациентов с СД 2-го типа. Эти церебральные сосудистые изменения коррелируют с продолжительностью СД, параметрами воспаления и протеинурией [12]. СД 2-го типа связан с повышенным риском эндотелиальной дисфункции и микрососудистых осложнений с нарушением ауторегуляции тканевой перфузии. И микрососудистые заболевания, и вегетативная сердечно-сосудистая нейропатия могут влиять на ауторегуляцию головного мозга. Дисфункция динамической церебральной ауторегуляции у пациентов с СД 2-го типа, по-видимому, является ранним проявлением микрососудистого заболевания до клинического проявления диабетической нефропатии, ретинопатии или сердечно-сосудистой вегетативной нейропатии [13]. У пациентов с гипергликемией средняя скорость потока и систолическая скорость в средней мозговой артерии выше, чем при нормогликемии, что, вероятно, было связано с вазоконстрикцией и гиперволемией [14].

Возрастает интерес к применению общих инструментов раннего выявления цереброваскулярных осложнений путем оценки магистральных артерий головы при широком спектре заболеваний и различных состояниях. Однако при ДН таких исследований недостаточно [15]. В литературе имеются лишь единичные публикации, посвященные изучению церебральной гемодинамики у больных, страдающих ХБП и получающих гемодиализ. Все вышеуказанное послужило причиной для проведения настоящего исследования.

Цель исследования — изучить изменения параметров церебральной гемодинамики у больных с сахарным диабетом 2-го типа, получающих программный гемодиализ.

Материалы и методы

Под наблюдением находилось 117 пациентов (58 женщин и 59 мужчин), страдающих СД 2-го типа, с хронической почечной недостаточностью (ХПН) V ст. на программном гемодиализе за период с 1 января 2019 по 1 июня 2021 г. Средний возраст мужчин составил 67,0 ± 4,2 года, женщин — 64,0 ± 5,6 года. 20 больных соответствующего возраста составили группу контроля. Число сеансов гемодиализа у пациентов варьировало от двух до 162.

Всем 117 пациентам выполнялись все исследования, включавшие общеклинические (общий анализ крови, анализ мочи — общий и по Нечипоренко), биохимические (сахар крови, гликемический профиль, гликированный гемоглобин — HbA1с, мочевина, креатинин, электролиты крови, липидный спектр, коагулограмма), гормональные исследования крови (С-пептид, инсулин), инструментальные (электрокардиография, ультразвуковое исследование внутренних органов, допплерография магистральных артерий головы).

Толщина комплекса интима-медиа (ТИМ) измерялась с помощью ультрасонографии в B-режиме у 36 пациентов. Локализованное утолщение диагностировано при ТИМ ≥ 0,9 мм.

Проведение исследования было одобрено локальным научным этическим комитетом Ташкентского педиатрического медицинского института (Республика Узбекистан) (протокол № 3 от 19.05.2020 г.). Все участники получали подробную информацию о проведенном исследовании и давали письменное информированное согласие на участие.

Статистические расчеты проведены в программной среде Microsoft Windows с использованием пакетов программ Microsoft Excel 2007 и Statistica version 6.0, 2003. Полученные данные отражены в виде М ± m, где М — среднее значение вариационного ряда, m — стандартная ошибка среднего значения. Достоверность различий между независимыми выборками определялась по методу Манна — Уитни и Стьюдента.

Результаты

В табл. 1 показано распределение пациентов по полу и возрасту. Как видно из табл. 1, преобладали пациенты в возрастной категории от 60 до 74 лет как среди мужчин, так и среди женщин — 25 и 30 соответственно.

По степени хронической ишемии мозга (ХИМ) больные были разделены на 3 группы: первая группа — 43 (36,7 %) больных с диабетической нефропатией V стадии с ХИМ I степени; вторая группа — 42 (35,8 %) больных с диабетической нефропатией V стадии с ХИМ II степени; третья группа — 32 (27,4 %) больных с диабетической нефропатией V стадии с ХИМ III степени.

Из указанных групп церебральная гемодинамика была исследована у 36 человек, то есть по 12 пациентов в каждой группе. В табл. 2 показан сравнительный анализ линейной скорости кровотока в магистральных артериях головы (МАГ) по группам. Как видно из табл. 2, по мере возрастания степени ишемии мозга уменьшалась и линейная скорость кровотока (ЛСК) во всех магистральных артериях головы: общей сонной артерии (ОСА), внутренней сонной артерии (ВСА), позвоночной артерии (ПА) с обеих сторон (р < 0,05). При этом отличия в ЛСК от здоровых лиц были достоверными.

В табл. 3 приведен сравнительный анализ показателей допплерографии магистральных артерий головы по группам больных.

Как видно из табл. 3, наиболее часто стеноз просвета сосудов МАГ встречался у больных третьей группы, при этом у них чаще всего наблюдалось множественное стенозирование сосудов.

Таким образом, все приведенные выше данные свидетельствуют о необходимости использования оценки церебральной гемодинамики у больных СД 2-го типа с ХБП для разработки мер профилактики развития инсульта у пациентов на программном гемодиализе.

Обсуждение

СД сопровождается развитием осложнений со стороны глаз, нервной системы, сердца, почек и других внутренних органов. Среди причин, приводящих к развитию этих осложнений, большое значение имеют нарушения микроциркуляции. В экспериментальных и клинических исследованиях показана роль сосудистых расстройств в развитии функциональных и морфологических изменений в этих органах и то, что микроциркуляторные нарушения могут предшествовать появлению клинических симптомов [16, 17].

В проведенном исследовании показано изменение интракраниального мозгового кровотока у больных СД. Кроме того, выявлена ассоциация между диабетической нефропатией и состоянием кровотока в сосудах головного мозга, что может отражать системность поражения микроциркуляторного звена при этом заболевании [18]. В то же время связь между состоянием сосудов почек и интракраниального микроциркуляторного русла более четко прослеживается у больных с длительным течением СД и недостаточным контролем уровня глюкозы. На ранних стадиях СД связь между изменениями сосудов почек и микроциркуляторной системой головного мозга менее выражена, что позволяет говорить о наличии определенного порогового уровня, который, по всей видимости, определяется продолжительностью и степенью компенсации СД. После достижения этого уровня патологические процессы в сосудах головного мозга и почек начинают протекать более синхронно [19]. Также одной из причин отсутствия параллелизма между изменениями в сосудах почек и головного мозга на ранних этапах заболевания могут быть различия в утилизации глюкозы в микроциркуляторном русле [20].

В основе этих изменений лежит сочетанное нарушение метаболических и миогенных механизмов ауторегуляции мозгового кровообращения, что может являться предпосылкой для формирования сосудистой мозговой недостаточности. Большое значение для прогнозирования риска развития сосудистых осложнений имеет состояние сосудистого русла.

При СД описаны кардиоренальный, кардиоретинальный и ретино-ренальный синдромы. Имеются также указания, что церебральные сосудистые осложнения при СД могут отражать генерализованную сосудистую дисфункцию и сочетаться с изменениями в почках.

Выводы

Допплерография магистральных артерий головы является информативным методом для прогноза ишемии головного мозга у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа с хронической болезнью почек.

Линейная скорость кровотока была сниженной во всех группах больных сахарным диабетом 2-го типа с хронической болезнью почек.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии какого-либо конфликта интересов и собственной финансовой заинтересованности при подготовке данной статьи.

Получено/Received 30.07.2021

Рецензировано/Revised 02.09.2021

Принято в печать/Accepted 15.09.2021

Список литературы

Rossing P., Persson F., Frimodt-Møller M. Prognosis and treatment of diabetic nephropathy: Recent advances and perspectives. Nephrol. Ther. 2018, Apr. Suppl. 1. S31-S37. doi: 10.1016/j.nephro.2018.02.007. PMID: 29606261.
Zhang X., Lerman L.O. The metabolic syndrome and chronic kidney disease. Transl. Res. 2017, May. 183. 14-25. doi: 10.1016/j.trsl.2016.12.004.
Sen S., Chakraborty R. Treatment and Diagnosis of Diabetes Mellitus and Its Complication: Advanced Approaches. Mini Rev. Med. Chem. 2015. 15(14). 1132-3. doi: 10.2174/138955751514151006154616.
Magee C., Grieve D.J., Watson C.J., Brazil D.P. Diabetic Nephropathy: a Tangled Web to Unweave. Cardiovasc. Drugs Ther. 2017, Dec. 31(5–6). 579-592. doi: 10.1007/s10557-017-6755-9.
Sifuentes-Franco S., Padilla-Tejeda D.E., Carrillo-Ibarra S., Miranda-Díaz A.G. Oxidative stress, apoptosis, and mitochondrial function in diabetic nephropathy. Int. J. Endocrinol. 2018. 1875-870. https://doi.org/10.1155/2018/1875870
Komici K., Femminella G.D., de Lucia C., Cannavo A., Bencivenga L., Corbi G., Leosco D. et al. Predisposing factors to heart failure in diabetic nephropathy: a look at the sympathetic nervous system hyperactivity. Aging. Clin. Exp. Res. 2019, Mar. 31(3). 321-330. doi: 10.1007/s40520-018-0973-2.
Vasilkova O.N., Mokhort T.V., Naumenko E.P., Korotayeva L.E., Filiptsova N.A. Insulin-like growth factor-1 and chronic kidney disease in patients with type 2 diabetes mellitus. International Journal of Endocrinology (Ukraine). 2019. 15(1). 3-9. doi: 10.22141/2224-0721.15.1.2019.158685 (in Russian).
Cao W., Li A., Wang L., Zhou Z., Su Z., Bin W., Wilcox C.S., Hou F.F. A salt-induced reno-cerebral reflex activates renin-angiotensin systems and promotes CKD progression. J. Am. Soc. Nephrol. 2015. 26. 1619-1633. DOI: https://doi.org/10.1681/ASN.2014050518.
Zhang H., Yang Y., Wang Y., Wang B., Li R. Renal-protective effect of thalidomide in streptozotocin-induced diabetic rats through anti-inflammatory pathway. Drug Des. Devel. Ther. 2018, Jan. 9. 12. 89-98. doi: 10.2147/DDDT.S149298.
Fan F., Yang J., Xu Y., Guan S. MiR-539 Targets MMP-9 to Regulate the Permeability of Blood-Brain Barrier in Ischemia/Reperfusion Injury of Brain. Neurochem. Res. 2018, Dec. 43(12). 2260-2267. doi: 10.1007/s11064-018-2646-0.
Wolke C., Teumer A., Endlich K., Endlich N., Rettig R., Stracke S., Fiene B. et al. Serum protease activity in chronic kidney disease patients: The GANI_MED renal cohort. Exp. Biol. Med. (Maywood). 2017, Mar. 242(5). 554-563. doi: 10.1177/1535370216684040.
Jha J.C., Banal C., Chow B.S., Cooper M.E., Jandeleit-Dahm K. Diabetes and Kidney Disease: Role of Oxidative Stress. Antioxid. Redox. Signal. 2016, Oct. 20. 25(12). 657-684. doi: 10.1089/ars.2016.6664.
Acharya N.K., Qi X., Goldwaser E.L., Godsey G.A., Wu H., Kosciuk M.C., Freeman T.A. et al. Retinal pathology is associated with increased blood-retina barrier permeability in a diabetic and hypercholesterolaemic pig model: Beneficial effects of the LpPLA2 inhibitor Darapladib. Diab. Vasc. Dis. Res. 2017, May. 14(3). 200-213. doi: 10.1177/1479164116683149.
Sagoo M.K., Gnudi L. Diabetic Nephropathy: An Overview. Methods Mol. Biol. 2020. 2067. 3-7. doi: 10.1007/978-1-4939-9841-8_1. PMID: 31701441.
John S. Complication in diabetic nephropathy. Diabetes Metab. Syndr. 2016, Oct.-Dec. 10(4). 247-249. doi: 10.1016/j.dsx.2016.06.005. Epub. 2016, Jun. 18. PMID: 27389078.
Sulaiman M.K. Diabetic nephropathy: recent advances in pathophysiology and challenges in dietary management. Diabetol. Metab. Syndr. 2019, Jan. 23. 11. 7. doi: 10.1186/s13098-019-0403-4.
Zhang J., Liu J., Qin X. Advances in early biomarkers of diabetic nephropathy. Rev. Assoc. Med. Bras. 2018, Jan. 64(1). 85-92. doi: 10.1590/1806-9282.64.01.85.
Kawanami D., Matoba K., Utsunomiya K. Signaling pathways in diabetic nephropathy. Histol. Histopathol. 2016, Oct. 31(10). 1059-67. doi: 10.14670/HH-11-777.
Kitada M., Ogura Y., Monno I., Koya D. A Low-Protein Diet for Diabetic Kidney Disease: Its Effect and Molecular Mechanism, an Approach from Animal Studies. Nutrients. 2018. 10(5). 544. doi: 10.3390/nu10050544.
Tziomalos K., Athyros V.G. Diabetic Nephropathy: New Risk Factors and Improvements in Diagnosis. Rev. Diabet. Stud. 2015. 12(1–2). 110-8. doi: 10.1900/RDS.2015.12.110.