На правах рукописи
ШОВДРА Ольга Леонидовна
НЕКОТОРЫЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ РЕТИНОПАТИИ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 2 ТИПА
14.03.03. – Патологическая физиология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Чита 2011
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ.
Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор
Цыбиков Намжил Нанзатович
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук
Серебрякова Ольга Владимировна
кандидат медицинских наук
Ключерева Наталья Николаевна
Ведущая организация: ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ.
Защита диссертации состоится «___» мая 2011 года в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 208.118.01 при ГОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ (672090, г. Чита, ул. Горького, 39а). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ.
Автореферат разослан «
Ученый секретарь диссертационного совета,
» апреля 2011г.
И.Н. Гаймоленко 2
д.м.н., профессор ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Сахарный диабет (СД) – глобальная медико-социальная проблема XXI века. Количество больных СД на планете превышает 200 миллионов человек, каждые 15-20 лет их число в мире удваивается (Дедов И.И., 2007). Истинная численность заболевших в 3-4 раза превышает официально зарегистрированную (Шестакова М.В., Дедов И.И., 2009). В настоящее время по медико-социальной значимости СД занимает третье место после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний и является ведущей причиной инвалидности и смертности в результате развития сосудистых осложнений (Межевитинова Е.А., Акопян А.Н., 2007; Демидова Т.Ю., 2009; Amos A.F., Мс Carty D.J., Zimmet P., 2003). В структуре данной патологии страдающие СД 2 типа составляют 95% и лишь 5% - пациенты других типов, в том числе СД 1 типа (Мельниченко Г.А., 2009). Больные сахарным диабетом 2 типа - чаще люди старше 40 лет, но в последнем десятилетии наблюдается явная тенденция к «омоложению», что сопровождается ростом преждевременной инвалидизации лиц трудоспособного возраста и закономерно приводит к постоянному увеличению расходов, связанных с их лечением. При этом случаи его возникновения стали регистрироваться даже среди детей и подростков. К сожалению, из-за поздней диагностики (малосимптомное течение заболевания) СД 2 типа к моменту установления диагноза почти у 50% пациентов уже имеются одно или более осложнений (Аметов А.С, Афонина Ж.А., Войчик Э.А. и др., 2008). Одним из наиболее распространенных, прогностически неблагоприятных сосудистых осложнений СД является поражение сетчатки глаза - диабетическая ретинопатия (ДР) (Ищенко И.А., Миленькая Т.М., 2007; Балаболкин М.И., 2008; Романенко И.А., Черкасова В.В., Егоров Е.А., 2010). Установлено, что суммарно во всех странах мира до 40 000 больных СД теряют зрение ежегодно (Бездетко Н.В., Яковлева Л.В., Бездетко П.А., 2009). В 2008 году в мире насчитывалось 45 миллионов слепых людей и 180 миллионов со сниженным зрением (Дедов И.И., Смирнова О.М., 2008). По данным Всемирной организации здравоохранения, за последующие 30 лет, предположительно, количество слепых возрастет на 27% и лиц со сниженным зрением на 45% соответственно. Согласно данным многочисленных исследований основными принципами лечения диабетической ретинопатии на современном этапе являются стабильная компенсация сахарного диабета, нормализация артериального давления и лечение пораженной сетчатки с помощью лазерной коагуляции и хирургического лечения. Лазеркоагуляция, как и хирургические операции, направлены лишь на устранение проявлений ДР, но не способствуют улучшению обменных процессов в сетчатой оболочке, 3
имеют ряд противопоказаний, нередко сопровождаются осложнениями. В современной офтальмологии не существует единого мнения о лекарственной терапии диабетической ретинопатии (Шадричев Ф.Е., 2008). В последние годы возросло число публикаций по биохимии СЖ, что связано с разработкой более совершенных микрометодов исследования, а также с признанием того факта, что химические показатели СЖ отражают некоторые аспекты обменных процессов в глазу, и естественно, что при наличии патологического процесса в органе зрения количество и состав слезы меняются (Хышиктуев Б.С., Максименя М.В., Козлов С.А., 2006). Многие звенья патогенеза ДР до настоящего времени не известны. Очевидно, что решение этих вопросов позволит расширить наши взгляды на механизм формирования ДР, а следовательно наметит пути более эффективной патогенетической терапии. Цель исследования: изучить отдельные звенья патогенеза диабетической ретинопатии, реализуемые цитокинами, эндотелином-1, нейронспецифической енолазой и аутоантителами к ним. Задачи: 1. Проанализировать содержание IgA, sIgA, IgM, IgG и его подклассов (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) в сыворотке крови и слезной жидкости у пациентов с сахарным диабетом 2 типа с диабетической ретинопатией. 2. Исследовать уровень ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ИНФ-α, ИНФ-γ и аутоантител к ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 в сыворотке крови и слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа без ретинопатии, с непролиферативной и препролиферативной диабетической ретинопатией. 3. Определить концентрацию эндотелина-1 и аутоантител к нему в сыворотке крови и слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа. 4. Оценить содержание нейронспецифической енолазы и аутоантител к ней в сыворотке крови и слезной жидкости у пациентов сахарным диабетом 2 типа без признаков ретинопатии, при развитии непролиферативной и препролиферативной диабетической ретинопатии. Научная новизна. Уточнены закономерности системной и, в большей степени, местной гиперпродукции ряда провоспалительных и противовоспалительных цитокинов. Отмечено, что у всех пациентов с сахарным диабетом 2 типа увеличивается содержание ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 в сыворотке крови. В слезной жидкости уровень данных интерлейкинов повышается при непролиферативной ретинопатии и более значительно при препролиферативной диабетической ретинопатии. Отмечено, что при сахарном диабете 2 типа с непролиферативной и в большей степени с препролиферативной диабетической ретинопатией в сыворотке крови и слезной жидкости повышается уровень IgG и его подклассов IgG1, IgG2, IgG3, IgG4. Показано, что у больных сахарным диабетом 2 типа с непролиферативной диабетической ретинопатией увеличивается содержание 4
эндотелина-1, а при препролиферативной ретинопатии отмечено еще большее повышение его уровня в исследуемых биожидкостях. Установлено, что как у здоровых, так и у больных сахарным диабетом 2 типа в слезной жидкости присутствует нейронспецифическая енолаза, содержание которой возрастает в стадии непролиферативной диабетической ретинопатии и еще в большей степени в препролиферативной. Показана динамика выработки аАт к исследуемым антигенам в сыворотке крови и в слезе при развитии данной патологии, указывающая на то, что в патогенезе диабетической ретинопатии важная роль принадлежит аутоиммунным процессам. В слезной жидкости у пациентов с непролиферативной формой наблюдается увеличение уровня аАт, а в препролиферативной стадии – снижение содержания аАт класса sIgA к ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, эндотелину-1 и нейронспецифической енолазе. Теоретическая и практическая значимость работы. Проведенное исследование позволило оценить роль провоспалительных и противовоспалительных интерлейкинов, эндотелина-1, нейронспецифической енолазы и аутоантител к ним в патогенезе непролиферативной и препролиферативной диабетической ретинопатии и наметить пути дальнейшего изучения механизмов развития ретинопатии. Обнаруженные изменения содержания NSE и аАт к ней в слезной жидкости расширили представления о патогенезе данного заболевания. В процессе исследования показано, что аАт к ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, эндотелину-1 и NSE демонстрируют защитно-приспособительный характер, направленный на снижение концентрации активных соединений, что сопровождается образованием иммунных комплексов, часть которых по различным патофизиологическим механизмам усугубляет эндотелиальную дисфункцию у больных сахарным диабетом 2 типа с диабетической ретинопатией, а часть элиминируется из организма. Выявленные факты позволят повысить качество диагностики, оценить степень тяжести диабетической ретинопатии, а так же предположить методы медикаментозной профилактики и эффективной патогенетической терапии. Основные положения работы внедрены в учебный процесс кафедр патологической физиологии, офтальмологии ГОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Росздрава. Положения выносимые на защиту. 1. Сахарный диабет 2 типа с непролиферативной диабетической ретинопатией сопровождается увеличением в сыворотке крови и, в большей степени, в слезной жидкости уровня IgG, провоспалительных и антивоспалительных цитокинов, эндотелина-1, нейронспецифической енолазы. Эти сдвиги усиливаются при препролиферативной диабетической ретинопатии. 2. Уровень аАт к исследуемым антигенам в сыворотке крови повышается у пациентов с непролиферативной и препролиферативной диабетической ретинопатией. В слезной жидкости увеличивается содержание аАт к ИЛ-6, 5
ИЛ-8, ИЛ-10, эндотелину-1 и нейронспецифической енолазе при непролиферативной ретинопатии, а при препролиферативной диабетической ретинопатии снижается. Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований доложены и обсуждены на II Международной научнопрактической конференции «Экология, здоровье, спорт» (Чита 2010 г.), на ежегодной конференции «Диагностической медицинской ассоциации» (Екатеринбург 2010), на научно-практической конференции Забайкальского общества офтальмологов (2010 г.). Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 4 - в ведущих научных рецензируемых журналах и изданиях, определенных ВАК Министерства образования и науки РФ. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста, иллюстрирована 16 рисунками и 18 таблицами, состоит из введения, глав обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 164 отечественных и 43 зарубежных источников. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Клиническая характеристика обследованных групп. В работе с обследуемыми лицами соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинской декларацией Всемирной Медицинской Ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki 1964, 2000 ред.). Методом сплошной выборки в процесс исследования были включены 90 больных СД 2 типа без ретинопатии, с непролиферативной и препролиферативной ретинопатией, проходившие медицинское обследование в ГУЗ «Забайкальский краевой консультативнодиагностический центр» в амбулаторных условиях. Исследование проводилось в следующих группах: Основная группа: 90 больных СД 2 типа (37 мужчин и 53 женщины), в возрасте от 45 до 70 лет (53±4,92). Все пациенты с СД 2 типа были разделены на 3 подгруппы, в зависимости от стадии ДР (без ДР, НДР и ПреПДР): 1 подгруппа – 18 больных СД 2 типа без признаков ДР (7 мужчин и 11 женщин) в возрасте от 45 до 65 лет (55±4,63); 2 подгруппа - 39 больных с НДР (16 мужчин и 23 женщины) в возрасте от 47 до 70 лет (56,56±1,27); 3 подгруппа - 33 больных с ПреПДР (14 мужчин и 19 женщин) в возрасте от 47 до 67 лет (55,18±3,91). Контрольная группа включала 30 жителей Забайкалья без отягощенного семейного анамнеза по СД, которые по результатам клинического, инструментального обследований были отнесены ко 2 и 3 группе здоровья(12 мужчин и 18 женщин) в возрасте от 42 до 65 лет 6
(51,17±1,65). Критерием отбора было также отсутствие соматической патологии, приводящей к вторичному поражению глаз. Диагноз сахарного диабета 2 типа был выставлен эндокринологом в соответствии с критериями МКБ после необходимого обследования с использованием современных клинических, инструментальных и лабораторных методов. Диагноз НДР и ПреПДР выставлен на основании данных офтальмоскопии с максимально расширенным зрачком. Стадия ретинопатии устанавливалась по классификации, принятой ВОЗ, согласно которой диабетическая непролиферативная ретинопатия характеризуется следующими изменениями сетчатки: наличием в сетчатой оболочке глаза патологических изменений в виде микроаневризм, точечных или мелких штрихообразных кровоизлияний, тёмного цвета, локализованных в центральной зоне глазного дна или по ходу крупных вен в глубоких слоях сетчатки, экссудативных очагов (локализующихся в центральной части глазного дна, жёлтого или белого цвета с чёткими или расплывчатыми границами) и отёком сетчатки, локализующимся в центральной (макулярной) области или по ходу крупных сосудов. Диагноз препролиферативной ретинопатии выставлен больным с СД, у которых на глазном дне были обнаружены венозные аномалии (чёткообразность, извитость, наличие петель, удвоение и/или выраженные колебания калибра сосудов), большое количество твёрдых и «ватных» экссудатов, интраретинальные микрососудистые аномалии (ИРМА), множество крупных ретинальных геморрагий. Из исследования исключались пациенты с тяжелыми сердечнососудистыми заболеваними (ИБС, инфаркт миокарда, гипертоническая болезнь), хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, печени, почек в стадии обострения, эндокринными, аутоиммунными заболеваниями, дегенеративными заболеваниями центральной и периферической нервной системы, нарушением мозгового кровообращения, сопутствующей патологией глаз острой или в стадии обострения. Лабораторные методы исследования. У всех обследуемых в группах изучались сыворотка крови и слезная жидкость. Забор венозной крови проводили натощак в утренние часы. Сбор слезной жидкости производили методом адсорбции на стерильную ватную турунду. Определение IgА, IgM, и IgGобщ и подклассов (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) в сыворотке крови и слезной жидкости проводили методом твердофазного ИФА с использованием наборов производства фирмы “Evroimmun ” и “Human” (Германия). Определение цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ИНФ-α, ИНФ-γ) в сыворотке крови и слезной жидкости проводили методом твердофазного ИФА с применением наборов реагентов фирмы «Вектор-Бест» (г. Новосибирск) согласно прилагаемой инструкции.
7
Уровень эндотелина-1 определяли методом твердофазного ИФА, с помощью наборов реагентов фирмы «BIOMEDICA GROUP» (Германия) в соответствии с инструкцией производителя. Уровень NSE определяли методом твердофазного ИФА, наборами фирмы «FUJIREBIO, Diagnostics, Inc.» (Германия) в соответствии с инструкцией производителя. аАт к ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, эндотелину-1, нейронспецифической енолазе в сыворотке крови и слезной жидкости определяли оригинальным методом. Лунки полистирольных планшетов сенсибилизировали антигенами ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 (Вектор-Бест, г. Новосибирск) в количестве 20 мкг в 200 мкл забуференного физиологического раствора. После 30 минутной инкубации при комнатной температуре планшет трижды отмывали дистиллированной водой, затем вводили 200 мкл исследуемой биожидкости (сыворотки либо слезной жидкости), разведенной в соотношении 1:100 забуференным физиологическим раствором и после инкубации вновь трижды отмывали лунки планшетов. Аутоантитела к интерлейкинам в СК выявляли анти-IgGчеловеческими антителами (Вектор-Бест, г. Новосибирск), а в СЖ – антиIgAs-человеческими антителами (Вектор-Бест, г. Новосибирск) по стандартной методике. Полученные результаты выражали в единицах оптической плотности (ext.). Статистическая обработка материала. Полученные данные обработаны методом вариационной статистики для связанных и не связанных между собой наблюдений с помощью пакетов программ Microsoft Excel 2003, STATISTICA 6,0 с определением достоверности различий при достигнутом уровне значимости p<0,05. При сравнении изучаемых показателей использовались методы непараметрической статистики, в связи с ненормальным распределением значений в вариационных рядах. Для сравнения двух независимых выборочных совокупностей применялся критерий Манна-Уитни. Числовые данные приведены в виде медианы (Ме) и интерквартильного размаха (25-го; 75-го процентилей). РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Содержание иммуноглобулинов в сыворотке крови и слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа без диабетической ретинопатии (ДР), с непролиферативной диабетической ретинопатией (НДР) и препролиферативной диабетической ретинопатией (ПреПДР). Согласно полученным результатам (табл.1) в СЖ контрольной группы регистрируются иммуноглобулины классов A, M, G, правда в значительно меньшей концентрации по сравнению с СК за исключением sIgA, содержание которого в слезе в десятки раз превышает его уровень в крови (р<0,05).
8
В СК во всех четырех группах концентрация sIgA регистрировалась практически на одном уровне. В СЖ при развитии ретинопатии содержание sIgA (табл.1) несколько повышается. У больных СД 2 типа без ДР и при развитии НДР и ПреПДР в СК увеличивается содержание IgGобщ. Но более выраженные изменения зарегистрированы в СЖ при развитии ДР. Так у больных с НДР его уровень возрастает в 2 раза (р<0,05), а у пациентов с ПреПДР – в 4 раза (р<0,05) по сравнению с контрольной группой. При переходе из НДР в ПреПДР содержание IgG в СЖ возрастает в 2 раза (р<0,05). В проведенных нами исследованиях установлено, что и в СК и в СЖ людей, не страдающих СД выявлены все 4 подкласса IgG. В СЖ содержание подклассов IgG значительно ниже, чем в СК. Уровень подклассов IgG увеличивается в СК как у больных СД 2 типа без ДР, с НДР, так и, особенно, с ПреПДР. В СЖ более выраженные изменения зарегистрированы в группе с НДР и ПреПДР; повышение концентрация IgG2 - более чем в 10 раз (р<0,05); содержание IgG1 в стадии НДР увеличивается в 2,4 раза (р<0,05), а в стадии ПреПДР – в 3,3 раза (р<0,01). Уровень IgG3 и IgG4 также повышается при развитии ДР. Следовательно, динамика IgGобщ. при ДР обусловлена суммой изменений его подклассов. Наблюдается увеличение содержания IgG и его подклассов при развитии ДР. Таблица 1 Концентрация иммуноглобулинов у больных сахарным диабетом 2 типа в слезной жидкости (Ме (25-й; 75-й)) Изучаемый показатель
Контроль n=19
Без ДР n=17
IgA
г/л
0,86 (0,45; 1,28)
0,88 (0,46; 1, 32)
IgM
г/л
0,0195 (0,017; 0,021)
0,0201 (0,018; 0,026)
0,0195 (0,017; 0,028)
0,234 (0,117; 0,295)
0,235 (0,015; 0,298)
0,41 (0,395; 0,51) р1<0,05 р2<0,05
0,081 (0,069; 0,085)
0,075 (0,07; 0,079)
IgGобщ
г/л
IgG1
г/л
НДР n=22 0,515 (0,454; 0,58) р1<0,05
0,19 (0,168; 0,198) р1<0,05
ПреПДР n=19 0,46 (0,41; 0,5) р1<0,05 0,014 (0,012; 0,016) р1<0,05 р3<0,05 0,845 (0,59; 0,89) р1<0,05 р2<0,05 р3<0,05 0,263 (0,19; 0,279) р1<0,01 р2<0,05 9
р3<0,05
IgG2
IgG3
IgG4
sIgA
г/л
г/л
г/л
г/л
0,028 (0,023; 0,75)
0,008 (0,006; 0,021)
0,007 (0,005; 0,0291)
62,63 (55,84; 70,15)
0,031 (0,028; 0,76) р1<0,05
0,7 (0,58; 0,73) р1<0,05 р2<0,05
0,011 (0,01; 0,022)
0,054 (0,028; 0,061) р1<0,01 р2<0,05
0,006 (0,004; 0,021)
0,027 (0,018; 0,029) р1<0,01 р2<0,05
62,69 (55,38; 71,01)
66,475 (59,62;68,06) р1<0,05 р2<0,05
0,785 (0,69; 0,8) р1<0,05 р2<0,05 0,071 (0,048; 0,076) р1<0,01 р2<0,05 р3<0,05 0,061 (0,052; 0,066) р1<0,01 р2<0,05 р3<0,05 67,885 (60,74; 68,04) р1<0,05 р2<0,05 р3<0,05
Примечание: р – уровень статистически значимых отличий: р1 – по сравнению с группой контроля; р2 – по сравнению с группой без ДР; р3 – по сравнению с группой с НДР
2.Содержание цитокинов в сыворотке крови и слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа без ДР, с НДР и ПреПДР. Зарегистрировано увеличение концентрации ИЛ-1β (р<0,05), ИЛ-6 (р<0,05). ИЛ-8 (р<0,05), ИЛ-10 (р<0,05), ИНФ-α (р<0,05) в СК и, особенно резко, в СЖ (табл.2) при развитии НДР и ПреПДР. ИЛ также присутствуют в СК и в СЖ относительно здоровых лиц в небольших концентрациях, причем в СЖ содержание ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 всегда значительно выше, чем в СК, что свидетельствует в пользу преимущественно местного образования цитокинов (табл.2). Для развития ДР характерна активация местного воспалительного процесса, что и проявляется повышением в слезной жидкости концентрации провоспалительных цитокинов и не противоречит результатам других исследований. Выявленная картина, конечно, отражает местный воспалительный процесс, протекающий в сетчатке глаза у больных СД 2 типа. Гиперпродукция ряда цитокинов способствует развитию аутоиммунных 10
пг/мл
пг/мл
пг/мл
пг/мл
пг/мл
пг/мл
реакций, направленных против структур сетчатки. Роль последних в патогенезе ДР, в настоящее время не вызывает сомнений. Более значительные изменения наблюдаются в СЖ, что указывает на активацию местного иммунитета на фоне системного при развитии диабетической ретинопатии у больных СД. Интерфероны отвечают за местную защиту от вирусных и бактериальных инфекций. Следует заключить, что гиперпродукция ИНФ может чрезмерно активировать иммунные реакции, потенцирование которых происходит при СД 2 типа как в организме, так и местно, в органе зрения, усиливая патогенез ДР. Таблица 2 Содержание цитокинов в слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа (Ме (25-й; 75-й)) ИзучаКонтроль Без ДР НДР ПреПДР емый показаn=19 n=16 n=22 n=19 тель 143,37 102,740 (129,15; 161,88) 31,040 33,154 (87,32; 117,10) ИЛ-1β р1<0,01 (29,91; 32,29) (29,76; 38,37) р1<0,01 р2<0,01 р2<0,05 р3<0,05 180,925 126,545 (147,84; 197,29) 42,965 45,128 (54,39; 224,74) ИЛ-6 р1<0,01 (19,95; 63,15) (40,24; 55,82) р1<0,05 р2<0,01 р2<0,05 р3<0,05 29,365 18,035 (25,73; 30,03) 13,810 13,912 (4,65; 34,51) ИЛ-8 р1<0,01 (12,01; 14,28) (11,83; 15,29) р1<0,05 р2<0,05 р2<0,05 р3<0,05 83,180 40,525 (55,33; 84,65) 21,665 22,789 (28,93; 42,04) ИЛ-10 р1<0,01 (21,15; 27,18) (21,08; 26,63) р1<0,01 р2<0,01 р2<0,01 р3<0,01 17,485 ИНФ15,235 15,58 13,91 (9,08; 21,84) α (8,65; 16,81) (11,64; 18,21) (9,68; 14,51) р1<0,05 р2<0,05 ИНФ4,635 4,219 3,395 8,045 γ (3,89; 4,80) (3,75; 4,81) (2,97; 3,79) (6,97; 8,86) 11
р1<0,05
р1<0,01 р2<0,05 р3<0,01
Примечание: р – уровень статистически значимых отличий: р1 – по сравнению с группой контроля; р2 – по сравнению с группой без ДР; р3 – по сравнению с группой с НДР
3. Уровень эндотелина-1 у больных сахарным диабетом 2 типа без ДР, с НДР и ПреПДР в сыворотке крови и слезной жидкости. В контрольной группе содержание Эт-1 в СК превышает его уровень в СЖ (рис.1). Было выявлено, что в СК содержание Эт-1 увеличивается у больных без ДР (р<0,05), с НДР (р<0,05) и, особенно резко, у пациентов с ПреПДР (р<0,05). В СЖ (табл.3) увеличение Эт-1 более значительное, при переходе в непролиферативную стадию – в 2,6 раза (р<0,05), в препролиферативную стадию в 4,2 раза (р<0,05) по сравнению с группой контроля. Нами показано, что в СЖ уровень Эт-1 у больных СД 2 типа с НДР и ПреПДР превышает его концентрацию в СК в отличие от контрольной группы и пациентов без ДР, где наблюдается обратное соотношение. Таким образом, при формировании ретинопатии содержание Эт-1 параллельно возрастает и в сыворотке крови, и в слезной жидкости. Помимо вазоконстрикторного действия, Эт-1 запускает реакции гиперплазии, что, возможно, и реализует прогрессирование ДР, переход из непролиферативной ретинопатии в препролиферативную и, затем, в пролиферативную стадию. *** ** *
1,8 1,6 *** ** *
1,4 1,2
сыворотка крови слезная жидкость
** *
1
** *
/ ь л о м ф
0,8 * 0,6 0,4 0,2 0
контроль
Без ДР
НДР
ПреПДР
12
Примечание: * - статистически значимые различия по сравнению с группой контроля; ** - по сравнению с группой больных без ДР; *** по сравнению с группой больных с НДР Рис. 1. Содержание эндотелина-1 у больных сахарным диабетом 2 типа в сыворотке крови и слезной жидкости 4. Уровень нейронспецифической енолазы у больных сахарным диабетом 2 типа без ДР, с НДР и ПреПДР в сыворотке крови и слезной жидкости. Несмотря на активное изучение роли и содержания нейронспецифических маркеров при различной патологии, при СД концентрация нейронспецифической енолазы в СЖ не изучалась. Нами установлено, что в СК и СЖ во всех группах закономерно обнаруживается NSE, маркер повреждения нервной ткани. Как следует из рисунка 2, уровень NSE в СК у доноров выше, чем в СЖ в 3,5 раза (р<0,05). *** ** *
30
сыворотка крови слезная жидкость
25
** *
20
л г/м н
15 *** 10
** *
*
** *
*
5
0
контроль
Без ДР
НДР
ПреПДР
Примечание: * - статистически значимые различия по сравнению с группой контроля; ** - по сравнению с группой больных без ДР; *** по сравнению с группой больных с НДР Рис. 2. Содержание нейронспецифической енолазы в сыворотке крови и слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа В СК повышается концентрация NSE (р<0,05) у больных сахарным диабетом 2 типа без ДР, возрастает при НДР и еще больше увеличивается при ПреПДР по сравнению с контролем. В СЖ нами зарегистрировано 13
повышение содержания NSE в группе без ДР в 2,3 раза (р=0,05), при НДР - в 12,2 раза (р<0,01), а при переходе в ПреПДР – в 18,3 раза (р<0,01) по сравнению с группой контроля (рис.2). Таким образом, нами было обнаружено резкое увеличение концентрации NSE в СЖ больных с ДР. Этот факт, с одной стороны, может свидетельствовать о степени тяжести ДР, а с другой, вероятно, отражать процессы повреждения различных структур центральной нервной системы. По нашим данным, NSE, вероятно, принимает важное участие в формировании ДР. 5. Содержание аАт класса IgG к цитокинам в сыворотке крови и аАт класса sIgA к цитокинам в слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа без ДР, с НДР и ПреПДР. Представляет определенный интерес изучение уровня аАт класса IgG в СК и аАт класса sIgA в СЖ у больных с ДР при СД 2 типа для выяснения возможных звеньев патогенеза ее развития, диагностики и прогноза заболевания. У здоровых лиц и в СК уровень аАт класса IgG к ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 выше, чем содержание аАт класса sIgA к ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 в слезной жидкости.
0,35
0,35 ** *
0,3
0,25 0,2
t x e
*
t x e 0,15 0,1
** *
** *
0,3
0,25 0,2
*** ** *
0,4
*** ** *
0,15
0,4 0,35
*
0,3 ** *** * ** *
0,25
t x e
*** ** *
0,4
0,1 0,05
0,05
0,2 0,15
*** ** ** * * ** *** * ** *
0,1 0,05
0 0
аАт класса IgG к ИЛ-6 аАт класса sIgA к ИЛ-6
аАт класса IgG к ИЛ-8 аАт класса sIgA к ИЛ-8
0
аАт класса IgG к ИЛ-10 аАт класса sIgA к ИЛ-10
Примечание: * - статистически значимые различия по сравнению с группой контроля; ** - по сравнению с группой больных без ДР; *** - по сравнению с группой больных с НДР
14
Рис. 3. Содержание аАт класса IgG к ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 в сыворотке крови и аАт класса sIgA к ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 в слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа По нашим данным при сахарном диабете 2 типа во всех подгруппах наблюдается подобная картина.
В СК увеличивается содержание аАт класса IgG ко всем исследуемым цитокинам у больных СД при развитии диабетической ретинопатии. В СЖ (рис.3) уровень аАт класса sIgA при НДР повышается соответственно в 2,0 раза (р<0,01) к ИЛ-6, в 1,5 раза (р<0,05) к ИЛ-8, в 1,5 раза (р<0,05) к ИЛ-10, а в стадии препролиферации снижается по сравнению с группой НДР, но превышает содержание данных аАт в группе контроля. Увеличение уровня аАт к интерлейкинам следует расценивать как реакцию компенсации, направленную на снижение концентрации провоспалительных цитокинов в данной биожидкости. Вместе с тем, не исключается возможность того, что образованные иммунные комплексы (ИЛ+антитела класса sIgA) могут усиливать прогрессирование ДР, т.е. являться одним из новых звеньев патогенеза ретинопатии. 6. Концентрация аАт класса IgG к эндотелину-1 в сыворотке крови и аАт класса sIgA к эндотелину-1 в слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа без ДР, с НДР и ПреПДР. Во всех группах в СК (рис.4) содержание аАт класса IgG к эндотелину1 больше, чем уровень аАт класса sIgA к эндотелину-1 в СЖ. Нами установлено, что в СК по сравнению с контрольной группой уровень аАт класса IgG к Эт-1 возрастает в группе больных без ДР, еще больше возрастает при развитии НДР и ПреПДР, что свидетельствует о возможной иммунной регуляции уровня Эт-1 в крови. Вместе с тем, в СЖ, несмотря на существенные колебания концентраций Эт-1, уровень аАт к ним повышается в стадии НДР всего в 1,2 раза (р<0,05), а в стадии ПреПДР снижается по сравнению с контрольной группой.
15
*** ** *
0,35 0,3
сыворотка крови слезная жидкость
** *
0,25 0,2
t x e
*
0,15
** *
0,1
***
0,05 0 контроль
Без ДР
НДР
ПреПДР
Примечание: * - статистически значимые различия по сравнению с группой контроля; ** - по сравнению с группой больных без ДР; *** по сравнению с группой больных с НДР Рис. 4. Содержание аАт класса IgG к эндотелину-1 в сыворотке крови и аАт класса sIgA к эндотелину-1 в слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа Выявленное нами снижение уровня аАт к эндотелину-1 скорее всего связано с формированием иммунных комплексов, приводящих к уменьшению концентрации эндотелина-1 в сыворотке крови и слезной жидкости. Не исключено, что обнаруженные в сыворотке крови аАт к данным антигенам могут служить регуляторами их уровня. 7. Уровень аАт класса IgG к NSE в сыворотке крови и аАт класса sIgA к NSE в слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа без ДР, с НДР и ПреПДР. В контрольной группе содержание аАт класса sIgA к NSE в СЖ выше (рис.5), чем содержание аАт класса IgG к NSE в СК (р<0,05). Уровень аАт класса IgG к NSE в СК практически на одном уровне в группах контроля, без ДР и с НДР. В группе с ПреПДР возрастает в 5 раз (р<0,01) по сравнению с группой контроля и в 5 раз (р<0,01) с группой с НДР.
16
0,7
*** ** *
сыворотка крови
0,6
слезная жидкость
0,5 *
t ex
0,4
** *
0,3 *** ** *
0,2 0,1 0
контроль
Без ДР
НДР
ПреПДР
Примечание: * - статистически значимые различия по сравнению с группой контроля; ** - по сравнению с группой больных без ДР; *** по сравнению с группой больных с НДР Рис. 5. Содержание аАт класса IgG к NSE в сыворотке крови и аАт класса sIgA к NSE в слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2 типа В СЖ содержание аАт класса sIgA к NSE повышается в группе без ДР, еще больше повышается при НДР (р<0,05) и снижается при ПреПДР (р<0,05). Обнаруженные аАт к этим антигенам могут служить регуляторами их уровня. Аутоантитела могут не только служить предвестниками болезни, но и указывать на скорость ее прогрессирования и серьезность протекания. ВЫВОДЫ 1. При сахарном диабете 2 типа в стадии непролиферативной ретинопатии и в большей степени в препролиферативной фазе отмечается увеличение уровня IgG и подклассов IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 в сыворотке крови и в слезной жидкости. Содержание IgА, IgМ и sIgA при развитии ретинопатии у больных сахарным диабетом 2 типа не претерпевает значимых изменений в сыворотке крови и в слезной жидкости. 2. У больных сахарным диабетом 2 типа с диабетической ретинопатией наблюдается увеличение в сыворотке крови и в большей степени в слезной жидкости уровня провоспалительных (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8) и антивоспалительных (ИЛ-10) цитокинов. При препролиферативной 17
ретинопатии эти сдвиги носят более выраженный характер. Содержание ИНФ-α, ИНФ-γ при развитии ретинопатии у больных сахарным диабетом 2 типа не претерпевает значимых изменений в сыворотке крови и в слезной жидкости. 3. В сыворотке крови у больных сахарным диабетом 2 типа выявлено увеличение содержания эндотелина-1. В слезной жидкости его уровень повышается более значительно при развитии диабетической ретинопатии. 4. Зарегистрировано повышение нейронспецифической енолазы при развитии диабетической ретинопатии в слезной жидкости и в сыворотке крови при непролиферативной и в большей степени при пролиферативной стадии. 5. В сыворотке крови повышается уровень аАт к исследуемым антигенам у пациентов с непролиферативной и препролиферативной диабетической ретинопатией. В слезной жидкости увеличивается содержание аАт к ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, эндотелину-1 и нейронспецифической енолазе при непролиферативной ретинопатии и уменьшается при препролиферативной диабетической ретинопатии. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Рекомендуется использовать определение уровня нейронспецифической енолазы и аутоантител к ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, эндотелину-1, нейронспецифической енолазе в слезной жидкости для оценки динамики развития диабетической ретинопатии у больных сахарным диабетом 2 типа. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ 1. Содержание аутоантител к цитокинам в сыворотке крови и слезной жидкости у больных сахарным диабетом при развитии непролиферативной диабетической ретинопатии / Н.Н. Цыбиков, О.Л Шовдра, Е.В. Пруткина // Кубанский научный медицинский вестник. – 2009. - № 9 (114). - С. 145147. 2. Роль эндотелина, нейронспецифической енолазы и аутоантител к ним в патогенезе диабетической ретинопатии / Н.Н. Цыбиков, О.Л. Шовдра, Е.В. Пруткина // Сибирский медицинский журнал. – 2010. - № 2. – С. 12-13. 3. Шовдра, О.Л. Роль цитокинов и аутоантител к ним в патогенезе развития ретинопатии у больных сахарным диабетом 2 типа / О. Л. Шовдра, Н. Н. Цыбиков // Дальневосточный медицинский журнал. – 2010. - № 2. – С. 8385. 4. Содержание эндотелина, нейронспецифической енолазы и аутоантител в сыворотке крови и слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2-го типа / Н.Н. Цыбиков, О.Л Шовдра, Е.В. Пруткина // Вестник офтальмологии. - 2010. - № 4. – С. 14-16.
18
5. Уровень эндотелина-1, нейронспецифической енолазы и аутоантител к ним при диабетической ретинопатии / Н.Н. Цыбиков, О.Л Шовдра, Е.В. Пруткина // Забайкальский медицинский вестник. – 2010. - № 1. – С. 44-46. 6. Шовдра, О.Л. Содержание аутоантител к цитокинам в сыворотке крови и слезной жидкости у больных сахарным диабетом 2-го типа / О.Л. Шовдра, Н.Н. Цыбиков // Актуальные проблемы деятельности консультативнодиагностических центров : мат. ежегодной конференции ДиаМа. – Ростовн/Д, 2010. – С. 182-184. 7. Роль эндотелина, нейрон-специфической енолазы и аутоантител к ним в патогенезе диабетической ретинопатии у больных сахарным диабетом 2-го типа / Цыбиков Н.Н., Шовдра О.Л. // Актуальные проблемы деятельности консультативно-диагностических центров : мат. ежегодной конференции ДиаМа. – Ростов-н/Д, 2010. – С. 184-186. 8. Шовдра, О.Л. Роль эндотелина, нейрон-специфической енолазы и аутоантител к ним в патогенезе развития непролиферативной диабетической ретинопатии у больных сахарным диабетом 2-го типа //О.Л. Шовдра, Н.Н. Цыбиков // Вопросы патогенеза типовых патологических процессов. – Труды III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – Новосибирск, 2011. – С. 311-313. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ Аг Ат аАт ДР ИК ИЛ ИНФ ИР ИРМА ИФА НДР ПреПДР СД СЖ СК ЭТ-1 Ig NSE sIgA
- антиген - антитело - аутоантитело - диабетическая ретинопатия - иммунные комплексы - интерлейкины - интерферон - инсулинорезистентность - интраретинальные микрососудистые аномалии - иммуноферментный анализ - непролиферативная диабетическая ретинопатия - препролиферативная диабетическая ретинопатия - сахарный диабет - слезная жидкость - сыворотка крови - эндотелин-1 - иммуноглобулины - нейронспецифическая енолаза - сывороточный иммуноглобулин А
19