Международный эндокринологический журнал Том 19, №2, 2023

Актуальність. Клінічні спостереження виявили низку додаткових фенотипів метаболічного синдрому, які відрізняються за ступенем обмінних порушень і співвідношенням підшкірної та вісцеральної жирової тканини, мають низку клінічних і метаболічних аналогій із синдромами ендогенного або екзогенного гіперкортицизму. Метою даної роботи було вивчити особливості функціональної активності надниркових залоз у пацієнтів із цукровим діабетом (ЦД) 2-го типу залежно від фенотипових ознак: ступеня загального ожиріння та рівня вісцерального жиру (ВЖ). Матеріали та методи. До дослідження включено 89 хворих на ЦД 2-го типу (46 чоловіків та 43 жінки) віком від 32 до 85 років. Обстеження пацієнтів включало визначення антропометричних параметрів, композиції тіла методом біоелектричного імпедансу, оцінку стану ліпідного та вуглеводного обміну, рівнів кортизолу, дегідроепіандростерону-сульфату (ДГЕА-с) сироватки крові, активності ферменту 11-бета-гідроксистероїддегідрогенази (11β-ГСД). Результати. Дослідження гормонального фону показали, що в групі без ожиріння рівні інсуліну та С-пептиду вірогідно нижчі, а відношення кортизол/ДГЕА-с в обох підгрупах з високим рівнем ВЖ підвищене, що відображає дисбаланс анаболічних і катаболічних гормонів. Крім того, концентрація контрінсулінового гормону кортизолу, виміряного в сироватці крові пацієнтів після пробудження, перебувала у межах норми, але середнє значення в обох групах наближалось до її верхньої межі. Це дозволяє припустити наявність субклінічного гіперкортицизму, причиною якого може бути виявлена нами підвищена активність ферменту 11β-ГСД, що сприяє локальній продукції кортизолу у вісцеральній жировій тканині. Висновки. Описані нами гормональні та метаболічні зміни у виділених групах хворих на ЦД 2-го типу дозволяють говорити про порушення анаболічно-катаболічного балансу, що проявляються як в особливостях топографії жирової тканини, так і в порушеннях обмінних процесів, тобто у вигляді формування відповідного метаболічного фенотипу з катаболічною або анаболічною спрямованістю. Виявлення підгруп високого ризику дозволить розробити патогенетичні підходи для більш цілеспрямованої комплексної корекції наявних порушень.

Background. Clinical trials showed a number of additional phenotypes of metabolic syndrome. All of them differ in the type of metabolic disorders and the composition of subcutaneous and visceral adipose tissue. Some of phenotypes have a number of clinical and metabolic similarities with endogenous or exogenous hypercorticism syndromes. The purpose was to characterize the functional activity of the adrenal glands in type 2 diabetes depen­ding on the phenotypic features: the degree of general obesity and the level of visceral fat. Material and methods. Our trial included 89 patients with type 2 diabetes (46 men and 43 women) aged 32 to 85 years. The examination included evaluation of anthropometric parameters, body composition by the bioelectrical impedance method, assessment of the lipid and carbohydrate metabolism, the level of cortisol, dehydroepiandrosterone sulfate (DHEAS) in blood serum, and the activity of 11-beta-hydroxysteroid dehydrogenase (11β-HSD) enzyme. Results. Insulin and C-peptide levels were significantly lower in the non-obese group. The cortisol/DHEAS ratio was elevated in both subgroups with high levels of visceral fat as possible marker of imbalance of anabolic and catabolic hormones. In addition, the concentration of the cortisol, measured in the blood serum of the patients after waking up, was within the normal range. However, the average value in both groups was closer to its upper ranges. This may suggest the presence of subclinical hypercortisolism caused by an increased activity of 11β-HSD, which contributes to the local production of cortisol in visceral adipose tissue. Conclusions. The hormonal and metabolic changes that we found in our groups of patients with type 2 diabetes may indicate anabolic-catabolic imbalance, which is manifested both in the features of the topography of adipose tissue and in changes of metabolic processes, i.e. form the special metabolic phenotype with a catabolic or anabolic axis. Detection the subgroups at high risk allows to develop pathogenetic approaches to the most targeted comprehensive correction of existing violations.

цукровий діабет 2-го типу; композиція тіла; кортизол; дегідроепіандростерон-сульфат; фермент 11-бета-гідроксистероїддегідрогеназа; метаболічний фенотип; вісцеральний жир; ліпідний спектр

type 2 diabetes; body composition; cortisol; dehydroepiandrosterone sulfate; 11β-hydroxysteroid dehydrogenase; metabolic phenotype; visceral fat; lipids

1. Prybyla O., Zinych O., Kushnareva N., Kovalchuk A., Korpachev V., Shuprovych V., Shyshkan-Shyshova K. Peculiarities of uric acid metabolism in men and women with type 2 diabetes mellitus depending on phenotypes. Problems of Endocrine Pathology. 2022. 79(1). 57-64. https://doi.org/10.21856/j-PEP.2022.1.08. 
2. Abolhasani M., Maghbouli N., Sazgara F., Karbalai Saleh S., Tahmasebi M., Ashraf H. Evaluation of several anthropometric and metabolic indices as correlates of hyperglycemia in overweight/obese adults. Diabetes Metab. Syndr. Obes. 2020 Jul 2. 13. 2327-2336. doi: 10.2147/DMSO.S254741.
3. Czeczelewski M., Czeczelewski J., Czeczelewska E., Galczak-Kondraciuk A. Association of body composition indexes with cardio-metabolic risk factors. Obesity Medicine. 2020. 17. 100171. doi: 10.1016/j.ypmed.2014.07.001.
4. Engin A. The Definition and Prevalence of Obesity and Metabolic Syndrome. Adv. Exp. Med. Biol. 2017. 960. 1-17. doi: 10.1007/978-3-319-48382-5_1. PMID: 28585193.
5. Goossens G.H. The metabolic phenotype in obesity: fat mass, body fat distribution, and adipose tissue function. Obes. Facts. 2017. 10(3). 207-215. doi: 10.1159/000471488.
6. Lee R., Harris C., Wang J. Glucocorticoid receptor and adipocyte biology. Nucl. Receptor Res. 2018. 5. 101373. doi: 10.32527/2018/101373.
7. Lee B.J., Nam J., Kim J.Y. Predictors of metabolic abnormalities in phenotypes that combined anthropometric indices and triglycerides. BMC. Complem. Altern. Med. 2016. 16(59). 1-12. doi: 10.1186/s12906-016-1024-1.
8. Joseph J., Wang X., Roux A. Antecedent longitudinal changes in body mass index are associated with diurnal cortisol curve features: The multi-ethnic study of atherosclerosis. Metabolism. 2017. 68. 95-107. doi: 10.1016/j.metabol.2016.12.001. 
9. Paredes S., Ribeiro L. Cortisol: the villain in metabo–lic syndrome? Rev. Assoc. Med. Bras. 2014. 60(1). 84-92. doi: 10.1590/1806-9282.60.01.017.
10. VanRaalte D., Diamant M. Steroid diabetes: from mechanism to treatment? Neth. J. Med. 2014. 72(2). 62-72. PMID: 24659588.
11. Dube S., Norby B.J., Pattan V., Carter R.E., Basu A., Basu R. 11β-hydroxysteroid dehydrogenase types 1 and 2 activity in subcutaneous adipose tissue in humans: implications in obesity and diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2015 Jan. 100(1). E70-6. doi: 10.1210/jc.2014-3017. PMID: 25303491; PMCID: PMC4283013.
12. Shukla R., Basu A.K., Mandal B., Mukhopadhyay P., Mai–ty A., Chakraborty S., Devrabhai P.K. 11β Hydroxysteroid dehydrogenase-1 activity in type 2 diabetes mellitus: a comparative study. BMC Endocr. Disord. 2019 Jan 24. 19(1). 15. doi: 10.1186/s12902-019-0344-9. PMID: 30678666; PMCID: PMC6345010.
13. Yildiz M., Isik E., Abali Z.Y., Keskin M., Ozbek M.N., Bas F., Ucakturk S.A., et al. Clinical and Hormonal Profiles Correlate with Molecular Characteristics in Patients with 11β-Hydroxylase Deficiency. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2021 Aug 18. 106(9). e3714-e3724. doi: 10.1210/clinem/dgab225. PMID: 33830237.
14. Elfekih H. Congenital adrenal hyperplasia due to 11-Beta-hydroxylase deficiency in a Tunisian family. Pan African Medical J. 2020. 36. 226. 10.11604/pamj.2020.36.226.24270.
15. Tirabassi G., Muscogiuri G., Colao A., Bale G. Dysregulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis increases central body fat accumulation in males affected by diabetes mellitus and late-onset hypogonadism. Endocr. Pract. 2016. 22(4). 427-433. doi: 10.4158/EP151064.OR.
16. Aoki K., Terauchi Y. Effect of dehydroepiandrosterone (DHEA) on diabetes mellitus and obesity. Vitam. Horm. 2018. 108. 355-365. doi: 10.1016/bs.vh.2018.01.008.
17. Karbowska J., Kochan Z. Effects of DHEA on metabolic and endocrine functions of adipose tissue. Horm. Mol. Biol. Clin. Investig. 2013. 14(2). 65-74. doi: 10.1515/hmbci-2013-0009.
18. McNelis J.C., Manolopoulos K.N., Gathercole L.L., Bujalska I.J., Stewart P.M., Tomlinson J.W., Arlt W. Dehydroepiandrosterone exerts antiglucocorticoid action on human preadipocyte proliferation, differentiation, and glucose uptake. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2013 Nov 1. 305(9). E1134-44. doi: 10.1152/ajpendo.00314.2012. Epub 2013 Sep 10. PMID: 24022868; PMCID: PMC3840204.
19. Qiao S., Li X., Zilioli S. Hair measurements of cortisol, DHEA, and DHEA to cortisol ratio as biomarkers of chronic stress among people living with HIV in China: Known-Group Validation. PLoS One. 2017. 12(1). e0169827. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169827.
20. de Waard E.A.C., Driessen J.H.M., de Jong J.J.A., van Geel T.A.C.M., Henry R.M.A., van Onzenoort H.A.W., Schram M.T., et al. The association between insulin use and volumetric bone mineral density, bone micro-architecture and bone strength of the distal radius in patients with type 2 diabetes — The Maastricht study. Bone. 2017 Aug. 101. 156-161. doi: 10.1016/j.bone.2017.05.004. Epub 2017 May 6. PMID: 28487133.
21. Кovalchuk A., Zinych О., Korpachev V., Кushnareva N., Prybyla О., Shishkan-Shishova K. Osteocalcin: the relationship between bone metabolism and glucose homeostasis in diabetes mellitus. International Journal of Endocrinology (Ukraine). 2021. 17(4). 322-328. https://doi.org/10.22141/2224-0721.17.4.2021.237347.
22. Yin J., Ren W., Huang X., Deng J., Li T., Yin Y. Potential mechanisms connecting purine metabolism and cancer therapy. Front. Immunol. 30 July 2018. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.01697.
23. Espíndola-Antunes D., Kater C.E. Adipose tissue expression of 11beta-Hydroxysteroid dehydrogenase type 1 in cushing’s syndrome and in obesity. Arq. Bras. Endocrinol. Metab. 2007. 51 (8). https://doi.org/10.1590/S0004-27302007000800027. 
24. Petrus P., Rosqvist F., Edholm D., Mejhert N., Arner P., Dahlman I., Rydén M., et al. Saturated fatty acids in human visceral adipose tissue are associated with increased 11-β-hydroxysteroid-dehydrogenase type 1 expression. Lipids Health Dis. 2015 May 2. 14. 42. doi: 10.1186/s12944-015-0042-1. PMID: 25934644; PMCID: PMC4424543.