Чернобривцев Олександр Петрович Роль генетичного поліморфізму у розвитку ендотеліальної дисфункції при цукровому діабеті 2-го типу

brief description

Чернобривцев Олександр Петрович, асистент кафе­дри патофізіології Національного медичного університету імені О. О. Богомольця МОЗ Ураїни: «Роль генетичного поліморфізму у розвитку ендотеліальної дисфункції при цукровому діабеті 2-го типу» (14.03.04 - патологічна фізі­ологія). Спецрада Д 26.198.01 у Національному медичному університеті імені О. О. Богомольця

Національний медичний університет імені О.О. Богомольця

Міністерство охорони здоров’я України Інститут фізіології імені О.О. Богомольця Національна академія наук України

Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису

Чернобривцев Олександр Петрович

УДК 616.379-008.61:611.018.74:575

ДИСЕРТАЦІЯ

РОЛЬ ГЕНЕТИЧНОГО ПОЛІМОРФІЗМУ У РОЗВИТКУ ЕНДОТЕЛІАЛЬНОЇ ДИСФУНКЦІЇ ПРИ ЦУКРОВОМУ ДІАБЕТІ 2-го ТИПУ

14.03.04 – патологічна фізіологія
222 – Медицина

Подається на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело Чернобривцев О.П. ___________________

Науковий керівник: Зябліцев Сергій Володимирович, доктор медичних наук, професор

Київ – 2019

ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ 12
ВСТУП 14
РОЗДІЛ 1. ПАТОГЕНЕЗ ЕНДОТЕЛІАЛЬНОЇ ДИСФУНКЦІЇ ПРИ
ЦУКРОВОМУ ДІАБЕТІ 2-го ТИПУ. РОЛЬ ГЕНЕТИЧНИХ
ФАКТОРІВ (огляд літератури) 22
1.1. Сучасний стан проблеми цукрового діабету 2-го типу 22
1.2. Чинники, що визначають ендотеліальну дисфункцію 23
1.3. Асоціація генетичних поліморфізмів з клінічними
проявами ендотеліальної дисфункції 32
РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 37
2.1. Характеристика хворих, що прийняли учать у дослідженні.. 37
2.2. Встановлення діагнозу цукрового діабету 2-го типу,
наявності та ступеню ускладнень 39
2.3. Забір крові і сечі та методики лабораторних досліджень 44
2.4. Математична обробка результатів дослідження 50
РОЗДІЛ 3. АНАЛІЗ КЛІНІКО-ЛАБОРАТОРНИХ ПОКАЗНИКІВ ПО
ГРУПАМ ХВОРИХ 58
3.1. Характеристика клініко-лабораторних показників, частоти
та ступеню ускладнень по групам хворих 58
3.2. Структура ускладнень цукрового діабету 2-го типу у
залежності від його тяжкості 74
РОЗДІЛ 4. ХАРАКТЕРИСТИКА ЧИННИКІВ ЕНДОТЕЛІАЛЬНОЇ
ДИСФУНКЦІЇ 79
4.1. Зв’язок чинників ендотеліальної дисфункції з тяжкістю
цукрового діабету 2-го типу 79
4.2. Вплив чинників ендотеліальної дисфункції на розвиток
ускладнень 89
4.3. Критичні значення чинників ендотеліальної дисфункції для

11
розвитку ускладнень 95
РОЗДІЛ 5. ВПЛИВ ГЕНЕТИЧНИХ ПОЛІМОРФІЗМІВ НА
РОЗВИТОК ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ 2-го ТИПУ ТА ЙОГО
УСКЛАДНЕНЬ 103
5.1. Зв'язок поліморфізму rs1799983 (G894T, Glu298Asp) гена
NOS3 з цукровим діабетом 2-го типу 103
5.2. Зв'язок поліморфізму rs1800629 гена TNFα з цукровим
діабетом 2-го типу 112
5.3. Зв'язок поліморфізмів рецептору ендотеліну (rs6842241
гена EDNRA та rs5351 гена EDNRB) з цукровим діабетом
2-го типу 119
РОЗДІЛ 6. ПРОГНОЗУВАННЯ РОЗВИТКУ УСКЛАДНЕНЬ
ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ 2-го ТИПУ ТА ЙОГО ТЯЖКОСТІ
З УРАХУВАННЯМ ГЕНЕТИЧНОГО ПОЛІМОРФІЗМУ
ТА ЧИННИКІВ ЕНДОТЕЛІАЛЬНОЇ ДИСФУНКЦІЇ 135
6.1. Прогнозування розвитку ускладнень з урахуванням
генетичного поліморфізму 135
6.2. Прогнозування тяжкості перебігу цукрового діабету 2-го
типу 149
РОЗДІЛ 7. АНАЛІЗ І УЗАГАЛЬНЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ
ДОСЛІДЖЕННЯ 158
ВИСНОВКИ 169
ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ 172
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 173
ДОДАТКИ 200

12

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
АТд – артеріальний тиск діастолічний;
АТс – артеріальний тиск систолічний;
ВІ – вірогідний інтервал
ВШ – відношення шансів
ЕДФ – ендотеліальна дисфункція;
ІТХ – індекс тяжкості хвороби;
РЛК – Румпеля-Леєде-Кончаловського проба;
ЦД – цукровий діабет
ЦД2Т – цукровий діабет 2-го типу;
-2*log – коефіцієнт максимальної правдоподібності (Likelihood)
AGE – кінцеві продукти глікування
AUC – площа під даіграмою операційної характеристики (для
логістичних регересіних моделей)
EDNRA – ген рецептора ендотеліну-1 А-типу
EDNRB – ген рецептора ендотеліну-1 B-типу
eNOS – ендотеліальна синтаза оксиду азоту;
ET1 – ендотелін-1;
ETa – рецептор ендотеліну-1 А-типу
ETb – рецептор ендотеліну-1 В-типу
f – частота (у таблицях);
F – критерій Фишера
Fet2 – двосторонній точний метод Фішера
H – критерій теста Kruskal-Wallis ANOVA by Ranks
HbA1c – глікований гемоглобін;
HOMA-ІР – індекс інсулінорезистентності
HOMA-ФБК – індекс функціонування бетта-клітин
IL – інтерлейкіни
iNOS – індуцибельна синтаза оксиду азоту
MAPK – мітоген-активована протеінкіназа
Me – медіана варіційного ряду

13

n – кількість спостережень (у таблицях);
NADP – нікотинамід-аденин-дінуклеотид-фосфат
NO – оксид азоту;
NOх – стабільні метаболіти оксиду азоту (нітрити і нітрати)
NOS3 – ген ендотеліальної синтази оксида азоту
O2− – супероксиданіон
p – вірогідність відмінностей від нульової гіпотези;
P(АГ) – ймовірність артеріальної гіпертензії
P(МАНК) – ймовірність макроангіопатії нижніх кінцівок
P(НП АУ) – ймовірність нефропатії за альбумінурією
P(НП ШКФ) – ймовірність нефропатії за швидкістю клубочкової
фільтрації
P(ПНП) – ймовірність полінейропатії
P(РП) – ймовірність ретинопатії
PAI-1 – інгібітор активатора плазміногену
PI3K – фосфоінозитид-3-кіназа
PKC – протеїнкіназа-С
Q1, Q3 – 1-й і 3-й квартилі вараційного ряду
QUICKI – індекс чутливості до інсуліну
R – коефіцієнт множинної кореляції
R2 – коефіцієнт детермінації
RNS – активні форми азоту
ROC – діаграма операційної характеристики (для логістичних
регресійних моделей)
ROS – активны форми кисню
t – критерій Стьюдента
TNFα – фактор некрозу пухлин-α
TNFα – ген фактора некрозу пухлин- α
U – критерій Mann-Whitney
Wald – критерій Wald - статистики
β±SE – коефіцієнт регресії і його стандартна похибка;
χ2 – критерій хі-квадрат Пірсона

14

ВСТУП

Обґрунтування вибору теми дослідження

Цукровий діабет 2-го типу (ЦД2Т) розглядають як пандемію ХХІ сторіччя [40,49]. Згідно Міжнародної федерації діабету поширеність діабету складає понад 360 мільйонів, але за прогнозами експертів до 2030 року кількість хворих збільшиться майже вдвічі. При ЦД2Т інвалідизація хворих внаслідок розвитку діабетичних ускладнень розвивається в короткі строки

[32]. Найбільш поширеними ускладненнями діабету є судинні (макро- та мікроангіопатії), а тяжкість захворювання зв’язана саме з їх наявністю:

легкий перебіг визначається при відсутності макро- і мікросудинних ускладнень та полінейропатії; середня ступінь тяжкості – при наявності ретинопатії 1-го ступеню, нефропатії 1-го ступеню та полінейропатії; важкий перебіг – при наявності ретинопатії 2-го або 3-го ступенів, нефропатії 3-го степеню та за наявністю макроангіопатії [39,124].

З’ясування ролі судинного ендотелію розвивалося протягом останніх двох десятиліть та дійшло до розуміння того, що він є динамічною регулюючою системою та відіграє ключову роль як у фізіологічних, так при патологічних процесах [59,192]. Ендотеліальні клітини виконують бар’єрну роль та активно регулюють тонус судин, кровообіг і функцію тромбоцитів [71,78]. При ЦД2T цілий каскад патологічних реакцій розгортається в ендотелії судин, які потріпають від глюкозотоксичності, надмірної дії стимулюючих гіпертензивних та запальних факторів, активаторів тромбоутворення, інтенсифікації окисного стресу [53,199]. До розвитку ендотеліальної дисфункції (ЕДФ) призводять такі чинники: 1) підвищений окислювальний стрес і системне запалення; 2) деградація і проліферація глікокаліксу; 3) порушення міжклітинних контактів ендотеліоцитів та гемато-тканинного бар'єру; 4) посилення адгезії лейкоцитів і екстравазація;

5) індукція прокоагулянтів і антіфібрінолітічних систем [58]. Пошкоджений ендотелій включається в патогенез ЦД2Т і обумовлює розвиток подальших порушень [192]. Основними чинниками ЕДФ є гормон ендотелію – ендотелін

15

(ЕТ1), оксид азоту (NO), ендотеліальна NO-синтаза (eNOS), а також фактор некрозу пухлин (TNFα) і маркер окісного стресу – дієнові кон’югати (ДК), які накопичуються у крові та викликають ЕДФ [148,194].

Останніми дослідженнями показана важлива роль генетичних факторів, які відіграють роль чинників, що сприяють виникненню ЦД2Т: розроблено генетичний атлас, який був складений шляхом інтегративного аналізу 650 генів і 34 мікроРНК генів, пов’язаних з цим захворюванням та його ускладненнями, з використанням бази Gene Expression Omnibus (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/) [200]. У цьому плані привернув увагу поліморфізм rs1799983 (G894T, Glu298Asp) гена NOS3, мінорний алель Т якого асоційований із зниженням активності eNOS [207]. Чисельні літературні дані, а також аналіз власних досліджень (вісім досліджень з поліморфізмом rs1799983 гена NOS3 і чотири мета-аналізи; загалом 4795 випадків та 3805 контролів) дозволили O. Tabatabaei-Malazy et al. (2017) доказово довести зв’язок цього поліморфізму з ЦД2T [223].

У чисельних дослідженнях [128,134,178,214] показана наявність асоціації поліморфізму rs1800629 гена TNFα з розвитком ЦД2Т та його ускладненнями. Системний огляд публікацій з 2000 по 2016 роки, зроблений

G.I. Luna et al. (2016) звернув увагу на відмінності результатів визначення впливу цього поліморфізму у різних популяціях, що, на думку авторів, пов’язане з етнічними розходженнями та диктує необхідність таких досліджень у кожній популяції окремо [162]. Результати дослідження W. Li et al. (2018) переконливо показали, що ЕДФ та система ЕТ1 і його рецепторів бере активну участь у розвитку діабетичних судинних ускладнень [156]. При ЦД2Т визначена підвищена експресія ЕТ1 і його рецепторів А типу (ETa), що відповідало ступеню нефропатії [249]. Доведена наявність зв’язку поліморфізмів гена EDNRB з розвитком діабетичної ретинопатії [64].

Нажаль, конкретні механізми розвитку ЕДФ та її патогенетичні чинники висвітлені недостатньо, не ясно чому у одному випадку у хворого прогресує ретинопатія, а у другому, в такого ж за клініко-лабораторними

16

показниками хворого, прогресує нефропатія [40].

Таким чином, дослідження ролі генетичного поліморфізму у розвитку ЕДФ при ЦД2Т, яке включає комплексну оцінку тяжкості та ускладнень захворювання, оцінку значення чинників ЕДФ та генетичних факторів є своєчасним та актуальним науковим завданням.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Дисертаційна робота є фрагментом науково-дослідної роботи кафедри патофізіології Національного медичного університету імені О.О. Богомольця «Роль генетичних поліморфізмів у патогенезі метаболічних порушень при цукровому діабеті 2 типу», № держреєстрації 0115U005799 та прикладної науково-дослідної роботи МОЗ України «Вивчити значення генетичних чинників та зовнішніх впливів у розвитку і прогресуванні мікроциркуляторних ускладнень при цукровому діабеті 2 типу», № держреєстрації 0118U001214. Дисертант є співвиконавцем цих робот.

Мета і завдання дослідження

Метою дослідження було встановлення ролі генетичних поліморфізмів ( rs1799983 гена NOS3, rs1800629 гена TNFα, rs6842241 гена EDNRA і rs5351 гена EDNRB) у розвитку ЕДФ при ЦД2Т.

Для досягнення мети необхідно було вирішити окремі завдання:

1. Вивчити клініко-лабораторні показники перебігу ЦД2Т у групах хворих, виділених згідно до тяжкості захворювання.

2. Вивчити частоту та ступень діабетичних ускладнень (ретинопатії полінейропатії, нефропатії, макроангіопатія нижніх кінцівок та артеріальної гіпертензії) по групах хворих; розробити інтегральний індекс оцінки тяжкості перебігу хвороби.

3. Вивчити вміст у крові чинників ЕДФ (ЕТ1, NO, eNOS, TNFα та ДК) по групам хворих; проаналізувати їх вплив на клініко-лабораторні показники перебігу захворювання та вплив на розвиток діабетичних ускладнень; шляхом багатофакторної логістичної регресії побудувати моделі прогнозування розвитку ускладнень.

17

4. Визначити розподіл частот алелей і генотипів rs1799983 гена NOS3 і ступінь їх зв’язку з розвитком захворювання, показниками його перебігу та розвитком діабетичних ускладнень.

5. Визначити розподіл частот алелей і генотипів rs1800629 гена TNFα і ступінь їх зв’язку з розвитком захворювання, показниками його перебігу та розвитком діабетичних ускладнень.

6. Визначити розподіл частот алелей і генотипів генів ендотелінових рецепторів (rs6842241 гена EDNRA та rs5351 гена EDNRВ) і ступінь їх зв’язку з розвитком захворювання, показниками його перебігу та розвитком діабетичних ускладнень.

7. Розраховувати ймовірності розвитку та межові значення позитивного прогнозу для діабетичних ускладнень в залежності від генотипів вивчених поліморфізмів; розробити математичну модель прогнозу тяжкості перебігу ЦД2Т за індексом тяжкості хвороби з урахуванням поліморфних генотипів та чинників ЕДФ.

Об'єкт дослідження – ендотеліальна дисфункція при ЦД2Т.

Предмет дослідження – поліморфізм генів, що регулюють функцію ендотелію (rs1799983 гена NOS3, rs1800629 гена TNFα, rs6842241 гена

EDNRA і rs5351 гена EDNRB); вміст у крові чинників ЕДФ (ЕТ1, NO, eNOS, TNFα та ДК); клініко-лабораторні показники перебігу ЦД2Т та його ускладнень.

Методи дослідження

Клінічні (загальне клінічне обстеження хворих), біохімічні (вміст у крові стабільних метаболітів NO (NOх), ДК, глюкози, глікованого гемоглобіну (HbA1c), сечовини, креатиніну, холестерину, ліпопротеінів низької щильності, тригліцеридів), імуноферментні (вміст у крові ЕТ1, eNOS, TNFα, інсуліну і лептину та альбуміну в сечі), молекулярно-генетичні (визначення поліморфізмів rs1799983 гена NOS3, rs1800629 гена TNFα, rs6842241 гена EDNRA і rs5351 гена EDNRB); математичні (варіаційний, непараметричний, одно- и багатофакторний регресійний аналізи).

18

Наукова новизна одержаних результатів

Доповнено та уточнено дані щодо перебігу захворювання та наявності ускладнень у хворих на ЦД2Т різних ступенів тяжкості. Показано, що при середньому ступені тяжкості захворювання у хворих спостерігалась гіперінсулінемія та інсулінорезистентність, тоді як при важкому ступені – гіпоінсулінемія та зниження функції бета-клітин підшлункової залози. Зайва маса тіла або ожиріння були пов’язані з тригліцеридемією, лептинорезистентністю і гіперлептинемією. Вперше запропоновано оригінальний індекс тяжкості хвороби (ІТХ), величина якого відображала тяжкість перебігу захворювання – прямо залежала від кількості та тяжкості ускладнень і зворотно – від віку пацієнта.

Вперше показано взаємопов’язані зміни вмісту в крові чинників ЕДФ (багаторазовий приріст ЕТ1, NOx, TNFα, ДК при зниженні вмісту eNOS) та математично доведено роль окремих чинників ЕДФ у формуванні ключових порушень клініко-лабораторних показників ЦД2Т. Уточнено дані, щодо впливу чинників ЕДФ на розвиток окремих діабетичних ускладнень, та розраховано їх критичні (сигнальні) рівні у крові, асоційовані з наявністю ускладнень.

Вперше доведено, що в когорті українських хворих розподіл поліморфних алелей вивчених генів впливав на наявність ЦД2Т. Показано, що наявність у пацієнтів мінорного алеля Т rs1799983 гена NOS3; мінорного алеля А rs1800629 гена TNFα; мінорного алеля А rs6842241 гена EDNRА і предкового алеля С rs5351 гена EDNRВ збільшувало шанси розвитку діабету, сприяло його декомпенсації та прогресуванню. Встановлено, що певні поєднання ризикових алелей у генотипі пацієнтів впливали на вміст у крові чинників ЕДФ та визначали характер і тяжкість діабетичних ускладнень. Розраховано ймовірності розвитку та межові значення позитивного прогнозу для діабетичних ускладнень за наявністю того чи іншого генотип.

Практичне значення одержаних результатів

Побудовано багатофакторні регресійні моделі прогнозування

19

ймовірності розвитку діабетичних ускладнень за генотипом: ретинопатія визначалась генотипом rs1800629 і rs5351, полінейропатія – rs1799983 і rs5351, діабетична нефропатія за швидкістю клубочкової фільтрації – rs1799983, rs1800629 і rs5351, діабетична нефропатія за рівнем альбумінурії і артеріальна гіпертензія – rs1799983, rs6842241 і rs5351, макроангіопатія нижніх кінцівок – rs1799983 і rs1800629.

Розроблено математичну модель прогнозу тяжкості перебігу ЦД2Т за ІТХ, яка включала значущі комбінації генотипів та маркери ЕДФ. За питомим внеском ці фактори розподілись таким чином: ET1 > NOх > rs5351

> rs6842241 > rs1799983 > TNFα. Прогресування діабету, розраховане за прогнозом, розцінювалось як повільне при ІТХ менше за 2,7 ум.од., помірне

– 2,7-7,0 ум.од. і швидке – 7,1-11,3 ум.од.

Побудовано моделі прогнозування розвитку ускладнень в залежності від вмісту маркерів ЕДФ: для ретинопатії мали значення рівні ЕТ1 і TNFα; для макроангіопатії нижніх кінцівок – NOx і TNFα; для полінейропатії – ET1; для нефропатії за швидкістю клубочкової фільтрації – ET1 і TNFα; для нефропатії за альбумінурією – ET1 і еNOS; для артеріальної гіпертензії – ET1, NOx і TNFα).

Розраховано критичні рівні у крові маркерів ЕДФ: вміст ET1 вищий за 1,990 фмоль/мл підтверджував розвиток нефропатії за рівнем альбумінурії, а вище за 2,309 фмоль/мл – інших ускладнень. Збільшення вмісту у крові TNFα вище за 102,0 пг/мл і 105,1 пг/мл характеризувало розвиток ретинопатії та нефропатії, відповідно. Розвиток нефропатії за рівнем альбумінурії, крім ЕТ1, підтверджувало зменшення вмісту у крові eNOS нижче за 250,4 пг/мл та ДК нижче за 5,368 Од./мл.

Результати роботи впроваджено в науковий процес Інституту фізіології імені О.О. Богомольця НАН України; учбовий процес на кафедрах патофізіології в Національному медичному університеті імені О.О. Богомольця МОЗ України, Одеському національному медичному університеті МОЗ України, ВДНЗУ «Українська медична стоматологічна академія» МОЗ України,

20

ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет імені

І. Горбачевського» МОЗ України, Запорізькому державному медичному університеті МОЗ України, Харківському національному медичному університеті МОЗ України, Медичному інституті Сумського державного університету МОН України, Івано-Франківському національному медичному університеті МОЗ України та на кафедрі патологічної та топографічної анатомії Національній академії післядипломної освіти імені П.Л. Шупика МОЗ України.

Особистий внесок здобувача

Визначення мети і завдань дослідження, узагальнення отриманих результатів і висновків здійснено автором роботи разом із науковим керівником. Участь здобувача в отриманні результатів дослідження є основною і полягає в розробці наукової концепції дисертації, аналізі літературних джерел за темою, реалізації патентного пошуку. Самостійно проведено обстеження хворих та лабораторну частину роботи на базі НДІ експериментальної та клінічної медицини Національного медичного університету імені О.О. Богомольця МОЗ України (директор – д.мед.н., проф. Л.В. Натрус). Автор самостійно провів математичний аналіз отриманих цифрових результатів дослідження. Дисертантом не було використано результати та ідеї співавторів публікацій, що не входять до спільних робіт.

Апробація результатів дисертації

Дисертаційну роботу апробовано на апробаційному семінарі з теоретичних дисциплін НМУ імені О. О. Богомольця МОЗ України (15 квітня 2019 р.). Основні положення дисертаційної роботи оприлюднені і обговорені на: VII національному конгресі патофізіологів України з міжнародною участю «Патофізіологія і фармація: шляхи інтеграції» (5-7 жовтня 2016 р., м. Харків); Всеукраїнській науково-практичній конференції з міжнародною участю «Фізіологія і патологія нейроімуноендокринної регуляції», присвяченій 105-й річниці від дня народження професора Я.Д. Киршенблата (5-6 жовтня 2017 р., м. Чернивці); XVI та XVII читаннях імені В.В. Подвисоцького (2017, 2018 рр., м. Одеса); VII Пленумі Українського

21

наукового товариства патофізіологів «Інтегративні механізми патологічних процесів» (10-12 жовтня, 2018 р., м. Полтава); ХХ з’їзді Українського фізіологічного товариства ім. П.Г. Костюка з міжнародною участю, присвяченого 95-річчю від дня народження академіка П.Г. Костюка (2019 р., м. Київ).

Публікації

За темою дисертації опубліковано 19 наукових праць, серед яких 12 робіт у журналах, рекомендованих МОН України, 7 – в матеріалах наукових форумів.

Обсяг і структура дисертації

Дисертацію викладено українською мовою на 214 сторінках тексту, що включає в себе вступ, 7 розділів (у тому числі огляд літератури, опис матеріалів і методів, 4 розділів опису результатів власних досліджень, узагальнення й аналіз отриманих результатів), висновки, практичні рекомендації, список використаних джерел літератури, що містить 254 найменування (50 кирилицею і 204 латиницею). Роботу ілюстровано

65 таблицями та 36 рисунками.

bibliography

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі представлено теоретичне узагальнення результатів і досягнуто сучасне рішення актуального наукового завдання – на підставі клінічних, лабораторних та математичних методів дослідження визначено роль генетичного поліморфізму у розвитку ендотеліальної дисфункції та розроблені моделі прогнозування розвитку судинних ускладнень при цукровому діабеті 2 типу.

1. У всіх обстежених хворих наявна гіперглікемія з перевищенням вмісту у крові глюкози у 2,4-3,3 рази (p<0,001) і HbA1c 1,5-2,0 рази (p<0,001)

в порівнянні з контролем. Рівень вуглеводного обміну у 1-й групі пацієнтів був компенсований, у 2-й і 3-й групах – некомпенсований. Для хворих 1-ї і 2-

ї груп властива гіперінсулінемія, 3-ї групи – гіпоінсулінемія із зниженням функції бета-клітин підшлункової залози. Пацієнти 3-ї групи були в середньому на 6 років старшими та довше (на 8,5 років) хворіли (р<0,001),

мали зайву вагу або ожиріння (IMT від 28,4 кг/м2 до 35,0 кг/м2) на тлі

гіпертригліцеридемії. У хворих всіх груп спостерігалась інсулінорезистентність, лептинорезистентність і гіперлептинемія.

2. Серед діабетичних ускладнень найчастіше діагностувалась сенсорна полінейропатія (88,1 %), нефропатія (84,2 %), ретинопатія (78,3 %)

та артеріальна гіпертензія (46,7 %). По групах значуще збільшувалась частота та ступені ретинопатії (p<0,001), нефропатії за альбумінурією (p=0,032), макроангіопатії ніжних кінцівок та артеріальної гіпертензії (p<0,001). Запропонований індекс тяжкості хвороби - ITX, величина якого відображає тяжкість перебігу захворювання – прямо залежить від кількості та тяжкості ускладнень і зворотно – від віку пацієнта.

3. Вміст у крові ET1 і NOx у хворих перевищують контроль у 3,7-

4,7 рази (p<0,001) і 1,4-1,5 рази (p<0,001), відповідно. Найбільшого приросту сягають рівні TNFα (у 4,2-6,5 рази; p<0,001) і ДК (у 2,3-2,7 рази; p<0,001). Вміст eNOS у крові в групах хворих є нижчим за контроль (у 1,3-1,9;

170

p<0,001). Результати регресійного аналізу свідчать, що ЕТ1 обумовлює високу глікемію, альбумінурію, підвищує ступені декомпенсації діабету і нефропатії. Накопичення у крові NOх впливає на зниження швидкості клубочкової фільтрації та погіршення функції нирок. Рівні TNFα і ДК є факторами, котрі комплексно впливають на всі ключові показники ЦД2Т. Чинники ендотеліальної дисфункції визначають розвиток діабетичних ускладнень: ЕТ1 прямо впливає на розвиток всіх ускладнень (крім макроангіопатії ніжних кінцівок); TNFα визначає розвиток ретинопатії, нефропатії за швидкістю клубочкової фільтрації і артеріальної гіпертензії; накопичення у крові NOх сприяє розвитку макроангіопатії нижніх кінцівок.

4. Розподіл алелей rs1799983 гена NOS3 асоційований з розвитком ЦД2Т (χ2=5,82; р=0,016). Наявність у генотипі мінорного алеля Т збільшує у

1,6 рази шанси розвитку захворювання (ВШ=1,59; 95% ВІ 1,09-2,32), сприяє декомпенсації діабету за рівнем HbA1c та погіршенню функції нирок (згідно

з вмістом у крові креатиніну, альбумінурією та клубочковою фільтрацією) і корелює з меншим вмістом у крові NOх (р<0,001) та eNOS (р<0,001). Алель Т

впливає на наявність нефропатії та артеріальної гіпертензії.

5. Розподіл алелей rs1800629 гена TNFα асоційований з розвитком ЦД2Т (χ2=5,91; р=0,015). Наявність у генотипі мінорного алеля А збільшує у

1,7 рази шанси розвитку захворювання (ВШ=1,71; 95% ВІ 1,11-2,65), сприяє зменшенню клубочкової фільтрації і розвитку нефропатії та обумовлює розвиток ендотеліальної дисфункції з високими рівнями у крові TNFα (р<0,001), ЕТ1(р=0,026) і NOх (р<0,001).

6. Поліморфізми генів ендотелінових рецепторів впливають на розвиток ЦД2Т: для rs6842241 гена EDNRA підвищення ризику (ВШ=1,87; 95% ВІ 1,20-2,92) асоційовано з мінорним алелем А (χ2=5,91; р=0,005); для

rs5351 гена EDNRВ (ВШ=1,54; 95% ВІ 1,05-2,25) – з предковим алелем С (χ2=4,94;р=0,026). Наявність цих алелей сприяє достеменно вищому рівню ЕТ1 у крові (p<0,001). Поліморфізми генів ендотелінових рецепторів мають значення: rs6842241 для розвитку артеріальної гіпертензії; rs5351 – сенсорної

171

полінейропатії і нефропатії. Алель А rs6842241 сприяє вищим значенням ІМТ, систолічного і діастолічного артеріального тисків, ІТХ та рівню у крові тригліцеридів у порівнянні з алелем С. Алель ризику С rs5351 в генотипі хворих підвищує тривалість захворювання, показник ІТХ, рівні сечовини і креатиніну у крові, альбумінурію та зменшую швидкість клубочкової фільтрації у порівняні з наявністю алеля Т.

7. Розраховано ймовірності розвитку та межові значення позитивного прогнозу для всіх ускладнень ЦД2Т. Точність прогнозів складає 62,8 %-79,6 %. Розроблено математичну модель прогнозу тяжкості перебігу ЦД2Т за індексом тяжкості хвороби, яка включає значущі комбінації генотипів та чинники ендотеліальної дисфункції, які за питомим внеском розподіляються наступним чином: ЕТ1 > NOх > rs5351 > rs6842241 > rs1799983 > TNFα (F=48,50; p<0,001).

172

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Запропоновано індекс тяжкості хвороби, величина якого відображала тяжкість перебігу ЦД2Т: прямо залежала від кількості та ступенів тяжкості ускладнень і зворотно – від віку пацієнта. На його підставі розроблено математичну модель прогнозу тяжкості перебігу ЦД2Т, яка включала значущі комбінації генотипів та маркери ЕДФ. За питомим внеском ці фактори розподілись таким чином: ET1 > NOх > rs5351 >

rs6842241 > rs1799983 > TNFα. Прогресування діабету, розраховане за прогнозом, розцінюється як повільне при ІТХ менше за 2,7 ум.од., помірне – 2,7-7,0 ум.од. і швидке – 7,1-11,3 ум.од.

2. Побудовано багатофакторні регресійні моделі для прогнозування ймовірності розвитку діабетичних ускладнень за генотипом: ретинопатія визначалась генотипом rs1800629 і rs5351, полінейропатія – rs1799983 і

rs5351, діабетична нефропатія за швидкістю клубочкової фільтрації – rs1799983, rs1800629 і rs5351, діабетична нефропатія за рівнем альбумінурії і артеріальна гіпертензія – rs1799983, rs6842241 і rs5351, макроангіопатія нижніх кінцівок – rs1799983 і rs1800629.

3. Побудовано моделі прогнозування розвитку ускладнень в залежності від вмісту маркерів ЕДФ в крові: для ретинопатії мали значення рівні ЕТ1 і TNFα; для макроангіопатії нижніх кінцівок – NOx і TNFα; для полінейропатії – ET1; для нефропатії за швидкістю клубочкової фільтрації – ET1 і TNFα; для нефропатії за альбумінурією – ET1 і еNOS; для артеріальної гіпертензії – ET1, NOx і TNFα.

4. Розраховано критичні рівні у крові маркерів ЕДФ: вміст ET1

вищий за 1,990 фмоль/мл підтверджував розвиток нефропатії за рівнем альбумінурії, а вище за 2,309 фмоль/мл – інших ускладнень. Збільшення вмісту у крові TNFα вище за 102,0 пг/мл і 105,1 пг/мл характеризувало розвиток ретинопатії та нефропатії, відповідно. Розвиток нефропатії за рівнем альбумінурії, крім ЕТ1, підтверджувало зменшення вмісту у крові eNOS нижче за 250,4 пг/мл та ДК нижче за 5,368 Од./мл.

173

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Беловол АН, Князькова ИИ. Сердечно-сосудистые заболевания и сахарный диабет. Здоровье Украины. 2014; 27(3): 28-9.

2. Власенко МВ. Ускладнення цукрового діабету – діабетична дистальна полінейропатія: патофізіологія і варіант патогенетичного лікування. Міжнародний ендокринологічний журнал. 2011;7(39): 44-9.

3. Гаврилов ВБ, Мишкорудная МИ. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови.

Лабораторное дело. 1983;3: 33-6.

4. Голиков ПП, Николаева НЮ, Марченко ВВ, Матвеев СБ, Голиков АП, Давыдов БВ, и др. Оксид азота и перекисное окисление липидов как факторы эндогенной интоксикации при неотложных состояниях. Пат.

физиол. экспер. терапия. 2000; 2: 6-9.

5. Горобейко МБ. Синдром діабетичної стопи. Надумана чи реальна загроза. Клінічна ендокринологія та ендокринна хірургія. 2017; 1(57): 81-9.

6. Дегтярь НИ, Герасименко НД, Расин МС. Эндотелий и системное воспаление: роль ядерных транскрипционных факторов и терапевтические возможности (обзор литературы). Артер. гипертензия. 2016; 4: 21-5.

7. Дріянська ВЄ, Драннік ГМ, Маріненко МІ, Савченко ВС, Дудар ІО,

Величко МБ, та ін. Фактори міжклітинної кооперації імунної системи (цитокіни та VCAM-1) у хворих на хронічну хворобу нирок I-III стадій, діабетичну нефропатію. Імунологія та алергологія: наука і практика. 2010; (1): 95-9.

8. Зак КП, Тронько НД, Попова ВВ, Бутенко АК. Сахарный диабет.

Иммунитет. Цитокины. Киев: Книга-плюс; 2015. 485 c.

9. Зябліцев СВ Чернобривцев ОП, Зябліцев ДС, Стародубська ОО.

Патогенетична роль ендотеліну-1 та поліморфізму його рецепторів при цукровому діабеті 2 типу. Фізіол. журн. 2019; 65(2):22-30.

10. Зябліцев СВ, Ларін ОС, Новосельска ВВ, Дашук ТІ, Гаврюшенко ЛВ, Чернобривцев ОП. Управління технологічними процесами та критерії їх

174

оцінки на етапах виконання лабораторних досліджень. Клінічна ендокринологія та ендокринна хірургія. 2015;1(49): 55-61.

11. Зябліцев СВ, Могилевський СЮ, Бушуева ОВ, Чернобривцев ОП.

Можлива роль поліморфізмів rs759853 і rs9640883 гена AKR1B1 при діабетичній ретинопатії і цукровому діабеті 2 типу. Клінічна ендокринологія та ендокринна хірургія. 2017; 2(58): 34-8.

12. Зябліцев СВ, Панова ТІ, Чернобривцев ОП. Зв’язок чинників ендотеліальної дисфункції з тяжкістю цукрового діабету 2 типу. Медична наука України. 2018;1-2:34-39.

13. Зябліцев СВ, Чернобривцев ОП, Борис РМ. Поліморфізм генів, що мають відношення до розвитку ендотеліальної дисфункції,при цукровому діабеті 2 типу. Тези доп. VII нац. конгресу патофізіологів України з міжнародною участю. Патофізіологія і фармація: шляхи інтеграції; 2016

жовт. 5-7; Харків. Харків: Вид-во НФаУ; 2016. с. 92.

14. Зябліцев СВ, Чернобривцев ОП, Гришов АА, Паламар С.

Поліморфізм генів проліфератора пероксисом гамма 2 типу (PPARG) та рецептора лептину (LEPR) обумовлюють розвиток цукрового діабету 2 типу.

В : Бюллетень мат-лів научн. конф. XVII читання ім. В.В. Подвисоцкого; 2018 трав. 24-25; Одеса. Одеса: УкрНДІ медицини транспорту; 2018. с. 93-94.

15. Зябліцев СВ, Чернобривцев ОП, Зябліцев ДС, Тарасенко СО.

Зв'язок поліморфізму rs1799983 гена NOS3 з цукровим діабетом 2 типу та розвитком його ускладнень. Клінічна ендокринологія та ендокринна хірургія. 2018; 4(64): 35-44.

16. Зябліцев СВ, Чернобривцев ОП, Зябліцев ДС. Значення фактору некрозу пухлин альфа у механізмах розвитку нефропатії при цукровому діабеті 2 типу. Клінічна ендокринологія та ендокринна хірургія. 2019; 65(1):72-80.

17. Зябліцев СВ, Чернобривцев ОП, Зябліцев ДС. Показники ендотеліальної дисфункції при цукровому діабеті 2-го типу як визначальні чинники розвитку ускладнень. Международный эндокринологический

175

журнал. 2018;14(7):661-7.

18. Зябліцев СВ, Чернобривцев ОП, Зябліцев ДС. Поліморфізм

rs1800629 гена TNFα при цукровому діабеті 2 типу. зв’язок з розвитком нефропатії. Международный эндокринологический журнал. 2019;15(1):24-30.

19. Зябліцев СВ, Чернобривцев ОП, Зябліцева МВ. Структура ускладнень цукрового діабету 2 типу у залежності від його тяжкості.

Актуальні проблеми транспортної медицини. 2019;55(1):130-7.

20. Зябліцев СВ, Чернобривцев ОП, Піщуліна МІ. Варіабельність генів

VEGF, NOS3, Il-1b та TNFa при цукровому діабеті 2 типу. В: Бюллетень матеріалів наук. конф. XVI читання ім. В.В. Подвисоцкого, 2017 трав.18-19; Одеса. Одеса : УкрНДІ медицини транспорту; 2017. с. 137-138.