1.7.2. Сахарный диабет типа 2

Другим широко распространённым возрастным заболеванием является са-харный диабет (СД). Имеется в виду инсулинорезистентный, инсулинонезависимый СД (ИНСД), называемый диабетом взрослых или пожилых (диабет типа 2). Этот тип СД составляет почти 90 % в общей структуре заболеваемости диабетом и проявляется у людей старше 40-50 лет (Баранов и др., 1983; Федорова и др., 1985; Kilo, Williamson, 1993). Для более чем 80 % пациентов характерны избыточная масса тела или ожирение; они же чаще всего ведут малоподвижный образ жизни (Аметов, 2002).

В настоящее время отсутствуют чёткие представления об этиологии и патогенетических механизмах заболевания ИНСД. Литература по диабету практи-чески необозрима, однако, описанный в ней набор разрозненных экспериментальных и клинических фактов пока не поддаётся объяснению с каких-то единых позиций. К тому же, современные материалы свидетельствуют о том, что СД типа 2 может развиваться как инсулиночувствительный, так и инсулинорезистентный вариант. Другими словами, нет СД 2-го типа только с дефицитом секреции инсулина («чистым» дефектом β-клеток поджелудочной железы) или только исключительно с инсулинорезистентностью («чистым» периферическим дефектом к воздействию инсулина). В любом случае имеет место гипергликемия, обусловленная нарушением нормальных взаимоотношений между функ-цией β-клеток и чувствительностью к инсулину периферических тканей или печени (Cierasi, 2000; Аметов, 2002). Тем не менее, большинство учёных-диа-бетологов придерживается варианта резистентности к действию инсулина пери-ферических органов-мишеней как главного отличительного признака ИНСД.

К тому же, данный вариант СД тесно связан с повышением целого ряда факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. Действительно, серьёзную проблему при ИНСД представляют свойственные ему атеросклеротические пов-реждения сосудов, особенно микроангиопатия, т. е. генерализованное поражение мелких сосудов – капилляров, артериол и венул (Schneider, Sobel, 1997). Диабетические микроангиопатии (ДМА) встречаются практически во всех внутренних органах и в коже, являясь основной причиной многих тяжелых осложнений СД. Существует несколько основных теорий, объясняющих развитие сосудистых осложнений СД (см. Stehouwer, Schaper, 1996), и некоторые из них так или иначе затрагиваются нами по ходу изложения материалов по ИНСД, основу которого, по нашим представлениям, в конечном счёте состав-ляет кислородно-перекисный механизм..

1.7.2.1. Частому возникновению СД в пожилом и старческом возрасте способствуют приходящиеся на этот же возраст атеросклероз и гипертоническая болезнь. Данные инструментальных и биохимических исследований, результаты секционных наблюдений свидетельствуют о неразрывной взаимосвязи позднего ИНСД и атеросклероза, о первичности атеросклеротических поражений сосудов, в том числе питающих поджелудочную железу, и вторичности позд-него ИНСД (Давиденкова, Либерман, 1988). С другой стороны, СД, как отмечалось выше, способствует развитию атеросклероза, поскольку при нём нарушается липидный обмен, который как у лиц с ИНСД, так и у больных атеросклерозом однотипен и выражается гиперлипидемическими состояниями, гликози-лированием (гликированием) и окислительной модификацией ЛПНП, повреждающих эндотелиальные клетки и накапливающихся в макрофагах с образованием пенистых клеток (Lopes-Virella, Virella, 1996; Schaper, 1996; Brun, 1997).

Заболеваемость и смертность от ишемической болезни сердца у больных ИНСД повышена в 4-6 раз, а усиленный атерогенез во многом связан с таки-ми проявленими, как составляющая основу ИНСД инсулинорезистентность, компенсаторная гиперинсулинемия, гипергликемия, неэнзиматическое глики-рование, усиление окислительного стресса, повышение в крови концентрации ЛПНП и ЛПОНП, дисфункция эндотелия, гипертензия, прокоагулянтное состояние и др. (Schneider, Sobel, 1997; Маньковский, Соколова, 1999; Соуэрс, Лестер, 1999; Steiner, 1999; Takayama, 2000; Братусь, Талаева, 2001; см. также ниже). Строгий контроль гипергликемии не защищает от развития при диабете ускоренного атеросклероза, поскольку даже при кратковременном повышении уровня сахара в крови происходит неферментативное гликирование белков и липидов. Конечные продукты этого процесса захватываются рецепторами клеток сосудов, способствуя развитию сосудистой патологии (Park et al., 1998).

Таким образом, атеросклероз и ИНСД фактически взаимосвязаны, индуцируют друг друга, и каждое из этих заболеваний, в зависимости от конкретных условий в организме, может быть первичным по отношению к другому из них. Чаще же всего СД является фактором риска начальных стадий атеросклероза, в то время как атеросклероз – фактор, утяжеляющий поздние осложнения СД (Metelko et al., 2000). Преждевременное развитие и ускоренное прогресси-рование атеросклероза – характерная особенность СД (Собенин и др., 2000). Совокупность указанных выше нарушений, обычных для больных ИНСД, вхо-дит в состав так называемого синдрома инсулинорезистентности или синд-рома Х (Bailey, 1999; Гямджян, Вирсаладзе, 2001).

Исследование связи между диабетом и атеросклерозом привело недавно к установлению, на наш взгляд, важного факта: регуляции глюкозой экспрессии рецептора CD36 на уровне трансляции (Griffin et al., 2001). Как известно, белок CD36 выполняет на клеточной поверхности роль мультифункционального ре-цептора, связывающего адгезивные молекулы и модифицированные липиды и липопротеины, в том числе оЛПНП. В присутствии высоких концентраций глю-козы макрофаги проявляют повышенную экспрессию CD36 на своей поверх-ности, причём чувствительность к глюкозе является «функцией реинициации рибосом после трансляции». Именно указанная трансляция макрофагами транскрпитов CD36 при гипергликемии и служит, как полагают авторы этой работы, механизмом ускорения атеросклероза при диабете.

С позиций развиваемой нами концепции, связи атеросклероза и СД типа 2 между собой и со старением не кажутся случайными и могут быть поняты на базе уже известных фактов. По нашим представлениям, угнетение митохондриального дыхания в клетках большинства органов и тканей при их старении одновременно является первичным и ключевым событием в постепенном запуске атеросклероза, недиабетических микроангиопатий. Возрастное снижение интенсивности дыхания приводит к росту рО₂ и дисбаланса Δ (ПО – АО) в соответствующих клетках и тканях, установлению в них повышенного уровня ПОЛ с той или иной степенью нарушения структуры и функций клеточных мембран. Эти процессы затрагивают практически все органы и ткани, в том числе инсулинозависимые и стенку кровеносных сосудов. Ослабление митохондриального дыхания должно вести к росту интенсивности гликолиза, особенно в условиях гипергликемии, и соответственно к повышенному выделению в кровь молочной кислоты тканями организма, поражённого диабетом. Например, приводятся данные, что у больных СД содержание этой кислоты в плазме составляло 472 мг/л, у здоровых же лиц – всего 130 мг/л (Li X.-Y. et al., 2000).

Негативные изменения при ИНСД происходят в форменных элементах крови, в частности в лимфоцитах, которые считаются инсулиночувствитель-ными. В этих клетках фиксируются усиление процессов ПОЛ и окислительное повреждение ДНК. Введение в рацион больных ИНСД различных флавоноидов, в том числе кверцетина (76-110 мг в течение 2 недель), обладающих, как известно, антиоксидантными свойствами, снижало индуцированные окислительным стрессом разрывы ДНК лимфоцитов (Lean et al., 1999). Избыточная окислительная ситуация в лимфоцитах является, очевидно, лишь одной из причин того, что в сыворотке крови больных ИНСД повышен уровень 8-гидрокси-гуанина – биомаркёра окислительного повреждения ДНК (Shin et al., 2001).

У больных ИНСД существенно изменяется также липидная структура мембраны эритроцитов: в экстракте липидов повышены (по сравнению с контрольной группой здоровых людей) уровни холестерина, конъюгированных диенов и диенокетонов, что свидетельствует об интенсификации ПОЛ. При систематическом приёме диабетона больными с впервые выявленным ИНСД происходили падение интенсивности ПОЛ, позитивные сдвиги в липидных компонентах мембраны эритроцитов и нормализация углеводного обмена (Козлов, 1997). В эритроцитарных мембранах больных диабетом обнаружена перекись холестерина – 2,5,7-холестатриен. Переход холестерина в перекисную форму также связан с окислительным стрессом, свойственным больным СД (Inouye et al., 1998). Об избыточном содержании продуктов ПОЛ в мембранах эритроцитов сообщают и другие исследователи (см., например, Okunade et al., 1999).

Определённый вклад в усиление ПОЛ при СД и его осложнениях могут вносить и фагоциты, в частности, нестимулированные («возбуждённые») нейтрофилы, которые у больных, судя по увеличению интенсивности хемилюминесценции, генерируют в единицу времени большое количество О и других радикалов; они же увеличивают скорость потребления О₂ (см. Aleksandrovski, 1992). Дальнейшее развитие «нейтрофильной» концепции СД, освещённое в работе того же Александровского (1998), опирается на ряд существенных как его собственных, так и литературных фактов и гипотез. Наиболее принципиальны из них следующие: 1) гипергликемия вызывает у нейтрофилов «возбуждение», идентичное или сходное с состоянием активации (Wierusz-Wysocka et al., 1987; Aleksandrovski, 1992); 2) сходство биохимических процессов, вызванных высокими концентрациями глюкозы в различных соматических клетках, с происходящими в нейтрофилах процессами при их стимуляции (Pirags et al., 1996 и др.). При этом состояние соматических клеток по целому ряду показателей также оценивается как «активированное» (Cester et al., 1996); 3) в стимулированных нейтрофилах и соматических клетках активируется мембранная PKC, причём скорость запускаемых ею и (или) зависимых от неё процессов составляет минуты в нейтрофилах и десятки часов в других детерминированных клетках (Lee et al., 1989); 4) усиленное «дыхание» нестимулированных нейтрофилов, частичное нарушение их функциональных свойств и метаболизма у больных СД (Wierusz-Wysocka et al., 1987; Rao et al., 1997; Zappacosta et al., 1997 и др.); 5) повышение в крови больных СД концентрации миелопероксидазы и, главное, эластазы – сериновой протеазы нейтрофилов (Collier et al., 1989), инактиви-рующей антитромбин III и другие белки семейства серпинов.

Авторы цитированных выше работ на основе столь убедительных фактов пришли к однозначному выводу о том, что у больных СД длительная гипергликемия активирует нейтрофилы. Последние, секретируя различные АФК и окислы азота (Zhao et al., 1996 и др.) и выбрасывая во внеклеточную среду эффекторные белки типа эластазы и миелопероксидазы, повреждают, в первую очередь, клетки эндотелия микрососудов и, таким образом, играют ведущую роль среди причин развития при СД сосудистых осложнений. По мнению Александровского (1998), основным процессом, ответственным за развитие таких осложнений, является активация длительной гипергликемией внутриклеточной PKC. Действительно, в большинстве тканей при диабете отмечается индуцируемое гипергликемией повышение активности PKC, причём самыми значимыми в развитии диабетических осложнений считают изоформы PKC-β и PKC-ε (Zhu, Guan, 2000).

Механизм рассматриваемого эффекта пока не совсем ясен. Наиболее логич-ным, на наш взгляд, ход реализации его выглядел бы примерно таким: гипер-гликемия – подавление митохондриального дыхания (эффект Крэбтри) – установление внутри нейтрофилов гипероксии – усиление неферментативного ПОЛ – активация фосфолипазы А₂ продуктами ПОЛ (Дубинина, 1989; Bycz-kowski, Channel, 1996) – высвобождение из фосфолипидов арахидоновой кис-лоты – активация этой кислотой PKC (Nakamura, Nishizuka, 1994; Когтева, Безуглов, 1998) – активация NADPH-оксидазы под действием PKC – продукция различных АФК. Данная последовательность событий должна быть характерной именно для нейтрофилов, ввиду очень малого количества в них митохон-дрий (Мусил, 1985; Маянский и др., 1999); отсюда и наше мнение о срав-нительно лёгком переходе их в состояние гипероксии. По этой же причине нейтрофилы больных СД демонстрируют, как отметил Александровский, «затяжной респираторный взрыв». Кроме того, создавшиеся условия гипероксии и пероксигенации способствуют нарушению различных структур внутри нейтрофилов, в частности гранул, и выходу из них в русло крови указанных выше эффекторных белков-ферментов.

В фагоцитах весь PKC-зависимый эффекторный потенциал возбуждается и реализуется быстро, так как не требует «включения» процессов транскрипции и трансляции. В нефагоцитирующих же клетках активация PKC в плазматической мембране, вызываемая гипергликемией по указанной выше схеме, не мо-жет приводить к разрушительным последствиям, что, как мы полагаем, связано с относительно слабым проявлением эффекта Крэбтри при их более мощной, чем у нейтрофилов, митохондриальной базе. В таких клетках активация мембранной PKC – один из начальных этапов, запускающих липо- и циклооксигеназный пути в системе окислительного митогенеза. Транслокация сигнальных молекул, образующихся в этих путях, в ядро индуцирует процессы транскрипции и синтез соответствующих белков (см. главу 3). По указанным причинам эффекты от действия гипергликемии через активацию PKC проявляются здесь с большим запаздыванием, что и зафиксировано некоторыми исследователями (Lee et al., 1989). Если под влиянием гипергликемии значения рО₂ и ПОЛ в отдельных соматических клетках возрастут всё же сверх нормально допустимых и будут устойчиво поддерживаться в них, то такое состояние этих клеток следует считать «переактивированным», ведущим к различным патологиям.

Кстати, судя по отдельным исследованиям, к образованию АФК при гипер-гликемии могут быть причастны и эндотелиальные клетки сосудов. Так, повышение уровня глюкозы с 2,2 до 22,2 мМ в среде инкубации, где содержались эндотелиальные клетки аорты человека, приводило к увеличению концентрации NO и О , причём накопление О было более интенсивным, чем суммарное накопление NO (Cosentino et al., 1997). Возможность такого эффекта и in vivo при ИНСД не исключена. Инкубация эндотелиальных клеток аорты быка с глюкозой (25,5 мМ) в течение 2 нед. индуцировала образование матриксной металлопротеиназы-9 (ММР-9), которая до воздействия глюкозы конститутивно не синтезировалась клетками аорты. Одновременно глюкоза повышала продукцию указанными клетками АФК на 70 % по сравнению с контролем, а SOD и N-ацетил-L-цистеин значительно уменьшали рост активности ММР-9. По этим данным сделан вывод, что ММР-9 участвует в развитии сосудистой патологии при диабете и что для её лечения возможно применение антиоксидантов (Uemura et al., 2001).

Индукция окислительного стресса глюкозой показана также в гладкомышечных клетках аорты, например свиньи (Sharpe et al., 1998). Повышение здесь концентрации глюкозы в среде культивирования с 5 до 25 мМ в течение 10 сут. снижало в названных клетках уровень глутатиона и увеличивало уровень MDA. Одновременное возрастание содержания мРНК Cu,Zn-SOD и Mn-SOD неско-лько компенсирует, по-видимому, повреждающее действие активированного ПОЛ на клетки мышц аорты. Высокое содержание глюкозы, усиливая в дозовой зависимости переокисление ЛПНП, синергично с ЛПНП индуцирует апоптоз сосудистых эндотелиальных клеток V304, что может способствовать развитию атеросклероза при диабете (Hua et al., 2002).

Механизм активации и сверхактивации различных типов клеток высокими концентрациями глюкозы имеет место, по-видимому, и в тромбоцитах млекопитающих. Последствия его действия в этом случае также прогнозируемы. Как и в других клетках, эффект Крэбтри должен вызывать внутритромбоцитарную гипероксию и интенсификацию ПОЛ – условия, необходимые для индукции адегезивно-агрегационной активности тромбоцитов (см. п.1.7.1.4). Поэтому известная склонность больных СД к тромбообразованию может в принципе инициироваться, наряду с уже рассмотренными в литературе способами, и их специфическим, гипергликемическим состоянием. Однако и здесь, как при атеросклерозе, основным фактором, индуцирующим активацию и агрегацию тромбоцитов, фактически является окислительный (пероксигеназный) стресс.

Из числа известных на этот счёт данных можно отметить, например, следующие. Исследованиями Леонкини и соавт. (Leoncini et al., 1998) показано, что тромбоциты нелеченных больных ИНСД продуцировали больше Н₂О₂, чем тромбоциты леченных больных и пациентов с нормальным гликемическим кон-тролем. Избыточное образование Н₂О₂ не было вызвано модификацией ферментных систем синтеза и распада Н₂О₂, но, скорее всего, отражало состояние повышенного в тромбоцитах уровня свободных кислородных радикалов. Тромбоцитарная дисфункция при ИНСД способствует ускоренному развитию атеросклероза за счёт активации тромбоцитов в местах повреждения сосудистой стенки. Изменения функции этих форменных элементов крови при ИНСД состоят, в частности, в усилении связывания агрегантов и адгезивных белков гликопротеиновым рецепторами; активации обмена арахидоновой кислоты, приводящей к образованию тромбоксана А₂; в нарушении ответа на действие антиагрегантов, ведущем к снижению рецепторного связывания простациклина и соответственно стимулирующего его действия на cAMP. Эти и некоторые другие нарушения функции тромбоцитов повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний при ИНСД (Vinik et al., 2001). «Пероксидативный» тромбоз характерен как для больных ИНСД, так и больных инсулинозависимым СД (ИЗСД). У вторых тоже имеют место интенсификация ПОЛ в тромбоцитах, структурно-функциональная дестабилизация их мембраны, что и приводит к повышению агрегационной способности этих клеток при ИЗСД (Нелаева и др., 1998).

Существует мнение о том, что пероксигеназные процессы, индуцированные в сосудистой стенке уже на сравнительно раннем этапе старения, способствуют развитию ангиопатий недиабетического характера, в том числе микроангио-патий, имеющих в своей основе утолщение базальной мембраны вследствие отложения в стенке сосудов атерогенных липо- и гликопротеинов. В этом отно-шении интересны результаты электронно-микроскопического изучения возрастных особенностей ультраструктуры капилляров (диаметром 10-14 мкм) кожи нижних конечностей у практически здоровых людей в возрасте 20-89 лет. Оказалось, что с возрастом толщина базальной мембраны, непосредственно прилегающей к эндотелию, увеличивается. Как отмечают авторы данной ра-боты (Мусаков и др., 1988), утолщение мембраны до 220-260 нм обнаружива-ется у людей преимущественно до 50 лет, а в более старшем возрасте чаще наблюдается многослойная базальная мембрана толщиной до 400 нм.

Известны также работы, согласно которым микроангиопатия во времени опережает нарушение углеводного обмена (Alexander, 1973). Эти и другие подобные данные позволяют считать, что «специфические для СД изменения мельчайших сосудов могут предшествовать развитию клинической картины заболевания с её явными обменными сдвигами, а не являться только её следствием» (Давиденкова, Либерман, 1989). Нарушению микроциркуляции будет способствовать также активация ПОЛ как в жидкой части крови, так и в её форменных элементах в связи с выделением в кровь АФК и продуктов ПОЛ клетками тканей, вовлечённых в процесс «пероксигеназного» старения, в том числе клетками сосудистой стенки. Эти изменения в обмене липидов должны играть возрастающую роль в патогенезе сосудистых осложнений в случае возникновения и постепенного развития ИНСД (подробнее о феномене ДМА см. п. 1.7.2.4 – 1.7.2.5).

В последние годы рядом новых исследований, по существу, подтверждена ассоциация диабета и его осложнений с изменением структуры и функций митохондрий, в том числе с делециями митохондриальных генов. Так, точковой мутацией мтДНК может объясняться нарушение секреции инсулина поджелудочной железой и развитие СД (Suzuki et al., 1994). С возрастом пациентов увеличиваются непереносимость глюкозы и патология митохондриальных генов, снижается инсулиновый ответ (Odawara et al., 1995). Гипергликемия и другие факторы, стимулирующие образование свободных радикалов О₂, инду-цируют делеции мтДНК в культивируемых клетках эндотелия человека. В частности, глюкоза в концентрации 30 мМ вызывает делецию мтДНК протя-жённостью 4877 п.н., которая полностью элиминирует гены для субъединицы III цитохром-с-оксидазы и трех субъединиц NADH-дегидрогеназы, частично – гены для субъединицы V NADH-дегидрогеназы и субъединицы VI АТР-син-тетазы, а также – гены для некоторых тРНК, в том числе для лейциновой. Накопление делетированных молекул мтДНК подавляло пролиферацию и жиз-неспособность культивируемых клеток (Egawhary et al., 1995).

Существенно, что мутация мтДНК в положении 3243 в гене лейциновой тРНК приводит к развитию варианта ИНСД с материнским наследованием и нарушениями слуха. Во Франции и Японии такой дефект в мтДНК выявлен у 1-3 % больных ИНСД и семейной историей этого заболевания (Saker et al., 1997). Несколько позже было сообщено о новой мутации мтДНК, локализованной в гене тРНК^Lys. Замена здесь A → G в позиции 8296 тоже ассоциирована с СД (Kameoka et al., 1998). «Митохондриальный» диабет и разновидности его, ассоциированные с нарушением разных этапов энергетического метаболизма в митохондриях, подробно рассмотрены в ряде обзоров (Gerbitz et al., 1996 и др.), и в этой области продолжают фиксировать новые факты.

С биоэнергетическими сдвигами в митохондриях клеток диабетического организма связано, в частности, ингибирование АТР-зависимых процессов. Один из таких эффектов показан в кардиомиоцитах диабетических животных (крыс), в которых была подавлена работа Na⁺,K⁺-АТРазы и соответственно уве-личено содержание Na⁺ (Долиба и др., 2000). В другом эксперименте на крысах Wistar с СД выявлен дефицит коэнзима Q в митохондриях сердца и печени. С этим фактом коррелируют нарушение энергетического метаболизма, повышение уровней ПОЛ и MDA в митохондриях и плазме животных с СД (Kucharska et al., 2000). Указанные и другие подобные факты явились, очевидно, основа-нием для получения патента на способ раннего прогнозирования риска разви-тия у человека ИНСД. Индикаторами изменённой функции митохондрий здесь служат дыхательные ферменты и факторы биосинтеза АТР, масса и число мито-хондрий, содержание мтДНК, образование свободных радикалов и некоторые другие (Anderson, Davis, 2000).

Названные выше патологические изменения в митохондриях и обусловленные ими ослабление утилизации О₂ и внутриклеточная гипероксия как нельзя лучше подтверждают и объясняют принципиальное положение о том, что СД – болезнь, протекающая по кислородно-перекисному механизму. Именно по этой, скорее всего, причине во многих авторитетных исследованиях чётко фиксируются возникновение при СД окислительного стресса, причастность его к различным диабетическим осложнениям (Oberley, 1988; Sadikot, 1994; Altomare et al., 1995; Kakkar et al., 1995; Бобырева, 1996; Guigliano et al., 1996; Inouye et al., 1998). В условиях такого стресса у больных СД, в том числе и ИНСД, должны повышаться содержание свободных радикалов и продуктов ПОЛ и снижаться эффективность действия антиоксидантной системы. Информации на этот счёт более, чем достаточно. Так, путём обследования больных ИНСД показано, что у них уровни соединений, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, и липофусцина выше, чем у здоровых испытуемых. Напротив, активности антиоксидантных ферментов SOD, каталазы и GPX, а также уровни GSH, витаминов С и Е, β-каротина, обладающих антиоксидантными свойствами, у этих больных были снижены (Srinivasan et al., 1997). Сходные патологические изменения для диабета типа 2 обнаружили, исследуя кровь больных, и другие исследователи (Drai et al., 1998; Nuttall et al., 1999). С повышенными содержанием АФК и степенью окислительных повреждений ДНК связываются ускоренное старение, развитие атеросклероза и микрососудистая патология у больных ИЗСД и ИНСД (Dandona et al., 1996).

Не лишне здесь отметить и такой факт: ежедневный приём в течение 3 мес. 1 г. L-аргинина – предшественника NO снижало у больных СД интенсивность ПОЛ, оцениваемую по содержанию MDA в моче, прекращение же приёма L-аргинина восстанавливало содержанию указанного продукта ПОЛ до исходного уровня (Lubec et al., 1997). По-видимому, в данных конкретных случаях оказались возможными такие реакции с участием синтезируемого из L-арги-нина NO, в которых последний нередко выступает в качестве антиоксиданта (Moilanen, Vapaatalo, 1995). Небезынтересно, что поступающие с пищей неочи-щенные флавоноиды лимона подавляют окислительный стресс у диабетических крыс. Это проявляется в том, что в отдельных органах (печени, почках, сыворотке) заметно уменьшается по сравнению с контролем содержание веществ, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, а в моче значительно снижается уровень продукта окисления яДНК 8-гидроксидезоксигуанозина (Miyake et al., 1998). Антиоксидантными свойствами обладают и флавоноиды из некоторых других видов растений (Filipe et al., 1997; Sastre et al., 1998), что позволяет считать их потенциальными геропротекторами и средствами против возрастных «окислительных» патологий, в том числе против ИНСД (Lean et al., 1999).

1.7.2.2. Как неоднократно уже отмечалось нами, нарушение структуры и функций клеточных мембран, обусловленное усилением ПОЛ, – составная и при том существенная часть процессов старения и развития патологий старческого возраста. В плазматической мембране модифицируются фосфолипидный состав, изменяются микроокружение вблизи активных и аллостерических центров ключевых мембранных белков и упорядоченность липидного бислоя в целом (Конопля и др., 1991). Указанные сдвиги неизбежно изменяют активность мембранносвязанных ферментов, фосфолипидсодержащих и фосфолипидозависимых ферментных систем, а также степень проницаемости мембран для ионов и неэлектролитов.

С возрастной модификацией структуры плазматических мембран естественно связать и изменение чувствительности клеток-мишеней к гормонам, в частности к инсулину. О механизме происходящих при этом биохимических процессов существуют различные мнения. Согласно одному из них (Бурлакова, Хохлов, 1985), перестройка структуры мембраны при повышенном уровне ПОЛ начинается с микроокружения мембранных рецепторов, которые в итоге теряют способность связывать лиганды. Вероятно, такое нарушение рецепции происходит и при возрастной интенсификации ПОЛ, снижающей, в частности, рецепцию инсулина. Небезынтересно также, что у старых крыс (24-26 мес.) механизмы известной понижающей и повышающей гомоспецифической регуляции инсулином рецепции в плазматической мембране печени реализуются менее выражено, чем у 5-6-ти месячных (Линник, 1988). Это означает, что у старых животных регуляция рецепции инсулином сохраняется, но в целом она ослаблена, как мы полагаем, из-за указанных выше пероксидативных процессов в стареющем организме.

Снижение чувствительности тканей к инсулину с возрастом и на самых ранних стадиях заболевания СД пока ещё не связано с уменьшением числа инсулиновых рецепторов, так как восстановление нормального количества их не приводит к нормализации толерантности к глюкозе. Это показано, в частности, на примере моноцитов у больных со скрытым СД (Wigand, Blackard, 1979). Понижение количества рецепторов инсулина происходит позднее в ответ на компенсаторную гиперинсулинемию (Баранов и др., 1983). Следовательно, в принципе вполне возможны возрастные избыток инсулина и нарушение глюкозного гомеостаза ещё до появления признаков заболевания ИНСД. Не исключено, что возникновению и усугублению такого состояния способствует приписываемое инсулину свойство активировать ПОЛ и при высоких дозах оказывать повреждающее действие на мембраны (Конопля и др., 1991). Более того, в этом случае может образоваться «порочный круг» – замкнутая система с положительной обратной связью, постепенно усиливающая гиперинсулинемию и гипергликемию. Однако такому варианту механизма продвижения к диабе-тическому состоянию противоречат данные о прямо противоположной способности инсулина участвовать в метаболизме липоперекисей и снижении их содержания (Mukhergee et al., 1978).

Таким образом, существуют серьёзные доводы в пользу того, что старение само по себе в силу своей кислородно-перекисной сущности создаёт условия резистентности к инсулину зависимых от него органов и тканей. В результате начинают нарушаться метаболизм глюкозы, усиливаться липолиз, развиваться компенсаторная гиперинсулинемия и, как следствие её, т.е. в порядке вторичного эффекта, уменьшается количество инсулиновых рецепторов. Другими словами, характер естественных возрастных изменений таков, что они неизбежно образуют необходимую первичную основу для последующего развития на её основе спонтанного ИНСД.

Принципиально важное значение в изложенном подходе к патогенезу ИНСД имеет обоснованное и неоднократно подчёркиваемое в работах Баранова и соавт. (1983) положение: СД, в том числе ИНСД, начинается с понижения чувствительности инсулинозависимых тканей к инсулину при нормальной или даже повышенной его секреции (относительной инсулиновой недостаточности). Нарушение на ранних стадиях состоит не в недостатке гормона, а в ослаблении его действия в инсулинозависимых тканях. Все указанные изменения чётко проявляются и в ответ на известные факторы риска развития ИНСД (Ефимов, 1990).

С лечебной точки зрения важны данные о снижении тем или иным способом резистентности к инсулину зависимых от него органов и тканей у больных ИНСД. Было сообщено, например, что действие инсулина потенцирует трехвалентный хром. Пиколинат хрома (доза 100-500 мкг 2 раза в день) приводит к благоприятным дозозависимым сдвигам уровней глюкозы, инсулина, гликированного гемоглобина и холестерина. При этом побочные эффекты хрома не от-мечены (Linday, 1997). В общем же, выбор инсулинорезистентности в качестве стратегической мишени лечения позволяет не только контролировать уровень гликемии, но и улучшать другие компоненты синдрома Х (Bailey, 1999).

К относительной недостаточности инсулина в пожилом и старческом возрасте могут иметь отношение также снижение активности эндогенного инсулина, не связанное с изменением его структуры, и значительное нарастание инактивирующих инсулин свойств сыворотки. По некоторым данным (Гацко, 1975), активность свободного инсулина в старческом возрасте может понижаться на 53 %. Причины, по которым при старении ослабляется биологическая эффективность инсулина, в том числе действие его на инсулинозависимые ткани, остаются пока неизвестными (Баранов и др., 1983). Инактивирующими факторами обычно предполагаются какие-то белки и контринсулярные гормоны. Вместе с тем было бы естественным увязать поиск причин инактивации инсулина с возрастными изменениями и, в частности, с увеличением в крови стареющих организмов АФК и токсических продуктов ПОЛ. Повышение их концентрации не может остаться без негативных последствий для многих компонентов жидкой части крови. По-видимому, в этих условиях инсулин также подвергается окислительной модификации. В такой форме он вместе с антиинсулиновыми антителами и ЛПОНП, вероятно, и принимает участие в формировании циркулирующих с кровью иммунных комплексов.

Упомянутое выше возрастное нарушение метаболизма глюкозы на ранней предиабетной стадии состоит, прежде всего, в снижении транспорта и запасания её в инсулинозависимых органах и тканях. В норме взаимодействие инсулина с рецептором приводит к активации PKC и стимуляции фосфолипазы С, гидролизующей мембранные фосфолипиды (Horn et al., 1988), с чем, по-види-мому, связаны угнетение инсулином фосфолипидозависимой аденилатциклазы и соответственно синтеза сАМР (Hausley, 1986). Это должно активировать транспорт глюкозы, аминокислот, жирных кислот и других веществ через клеточную мембрану, но одновременно ограничивать сАМР-стимулируемое митохондриальное дыхание инсулиночувствительных клеток (кстати, указанные эффекты инсулина сходны с таковыми ряда факторов роста, в роли одного из которых он нередко проявляет себя). Глюкоза в таких клетках используется в основном для гликолиза, который усиливается под влиянием инсулина, и/или запасается в удобной для хранения форме, как, например, в печени и жировых клетках. Эти эффекты инсулина, естественно, нарушаются в состоянии резистентности к нему соответствующих тканей, что приводит к ряду других заметных отклонений. Наиболее существенным из них является гипергликемия, которая на ранних стадиях в случае отсутствия выраженных атеросклеротических изменений в сосудах поджелудочной железы вызывает ответное повышение секреции инсулина β-клетками.

Таким образом, сочетание гипергликемии и гиперинсулинемии законо-мерно возникает в процессе нормального старения и обычно обозначается как возрастное снижение толерантности к глюкозе (Дильман, 1989). В последующем старение организма и развитие ИНСД может быть сопряжено с напряжением и истощением инсулярного аппарата (Баранов и др., 1983; Ефимов, 1990; Bailey, 1999), что должно усиливать состояние гипергликемии. В свете этих данных понятнее становится тот факт, что с возрастом у людей и животных устанавливаются более высокие величины подъёма гликемии и более медленное восстановление исходного уровня сахара в крови после нагрузки глюкозой (Баранов и др., 1983). У больных же ИНСД после приёма пищи явно выражена реакция на уровень глюкозы, а не инсулина, и вызываемый при этом окислительный стресс (Ceriello et al., 1998) вполне естественен в условиях гипергликемии (см. выше п. 1.7.2.1).

Ситуация, подобная указанной выше, может сложиться и в связи с возрастным атеросклеротическим поражением сосудов поджелудочной железы и фиброзными изменениями инсулярной и периинсулярной ткани. В этом случае у пожилых больных ответная реакция инсулярного аппарата будет пониженной «из-за несоответствия концентрации глюкозы в тканевой жидкости, омывающей островки Лангерганса, уровню гликемии» (Давиденкова, Либерман, 1988). Этиологическая роль нарушения кровоснабжения поджелудочной железы в генезе ИНСД поддерживается и некоторыми другими исследователями, в частности Камышевой (1976), Вихертом и Ждановым (1976). Примечательно также следующее заключение: «…изменения ткани поджелудочной железы при ИНСД обычно носят очаговый характер и по своей локализации соответствуют местным сосудистым изменениям – артерио- и артериолосклерозу, а наши сек-ционные наблюдения показали наличие тяжелого атеросклероза селезёночной артерии, снабжающей поджелудочную железу, у погибших больных ИНСД» (Давиденкова, Либерман, 1988).

Характерным для ИНСД считают также отложение амилоида в островках поджелудочной железы. Такие отложения обнаружены, например, у 80 % трансгенных мышей-самцов в возрасте старше 13 мес. Экспрессирующийся у них пептид IAPP амилоида островков поджелудочной железы человека скапливался в островках в виде фибрилл между β-клетками и капиллярами. Предпо-лагают, что эти амилоидные отложения могут быть причастны к развитию гипергликемии (Verchere et al., 1996).

При старении в поджелудочной железе, как и во многих других органах и тканях, может возникнуть ещё один дефект – устойчивое пероксидативное состояние, при котором антиоксидантная система в её клетках истощается. Действительно, исследования активности ключевых ферментов антиоксидантной системы защиты у разного вида млекопитающих в зависимости от возраста показали: у кроликов, крыс, морских свинок уровень антиоксидантных ферментов в поджелудочной железе с возрастом значительно снижается (Корчагин и др., 1988). В условиях возрастной избыточной пероксидации нормальная секреторная функция панкреатических β-клеток будет, очевидно, нарушаться, причём в наибольшей степени это произойдёт в тех из них, которые расположены вблизи ещё неповреждённых микрососудов. Факты же разрушения β-клеток в островках поджелудочной железы при повышенном содержании АФК и перекисных продуктов (бутаналя, пентаналя, 4-гидроксиноненаля, гексаналя, MDA) известны (Suarez-Pinzon et al., 1996; Kubisch et al., 1997).

Косвенным подтверждением реальности этих процессов служат данные Колесника и соавт. (1996) о том, что «гипоксия стимулирует синтез и секрецию инсулина в β-клетках поджелудочной железы и активирует процесс новообразования β-клеток» как у интактных крыс, так и у диабетических. Кроме того, у последних тормозится процесс разрушения островков Лангерганса. Небезынтересны также данные венгерских исследователей о недостаточности каталазы в крови больных диабетом (Goth et al., 2001). По их мнению, этот дефект может вызвать повышение концентрации Н₂О₂, что приводит к повреждению β-клеток и к их окислительной деструкции, а в дальнейшем – к развитию СД. В таком случае важную роль в защите β-клеток от разрушения на ранних стадиях СД может играть, в частности, Mn-SOD, а изучение механизмов регуляции этого фермента – стать основой для разработки новых подходов к предотвращению деструкции β-клеток. Пока установлено, что для индуцированной цитокинами экспрессии Mn-SOD в инсулинопродуцирующих клетках требуется ядерный фактор NF-kB (Darville et al., 2000).

В связи с рассмотрением механизма СД с позиций кислородно-перекисной концепции несомненный научный интерес представляют также некоторые весьма любопытные факты, полученные недавно в экспериментах на мышах линии NOD, которые характеризуются наследственной предрасположенностью к не ассоциированному с ожирением СД (Papaccio et al., 1998). Речь идёт, прежде всего, о том, что введение этим животным агента, связывающего свободные радикалы, увеличивает активность SOD, каталазы и GPX в поджелудочной железе, а введение силикагеля истощает содержание макрофагов в этой железе, блокирует развитие диабета и повышает антиоксидантную способность плазмы крови. Авторы данного исследования, естественно, обсуждают участие макрофагов и роль их содержания в поджелудочной железе в развитии СД, в данном случае ИЗСД, у мышей NOD. Здесь представляется возможным и полезным кратко высказать и наше понимание полученных фактов.

По-видимому, у мышей линии NOD поджелудочная железа почему-то заселена таким количеством макрофагов, что образуемые ими АФК и окислительный стресс заметно угнетают АО-составляющую дисбаланса Δ (ПО – АО) и усиливают этот дисбаланс. Введение силикагеля – мелких высокопористых частиц, представляющих по химическому составу кремнезём, приводит к позитивным антидиабетическим сдвигам по следующим причинам. Во-первых, силикагель как инородное тело становится объектом немедленной атаки макрофагов, которые, проявляя в норме токсический эффект в отношении биоло-гических антигенов, бессильны, однако, перед силикагелем – веществом практически не окисляемом и трудно разрушаемом. Во-вторых, секретируемые макрофагами различные биоокислители и другие агенты, подчиняясь капил-лярным явлениям, отводятся в бесчисленные поры силикагеля – своего рода резервуары для указанных продуктов и тушения там их активности. В итоге непрерывная работа макрофагов против инородных частиц фактически сво-дится на нет. В третьих, силикагель, отвлекая на себя макрофаги, устраняет или существенно снижает негативное (пероксидативное) действие их продуктов на клетки поджелудочной железы, что, вероятно, и останавливает развитие диа-бета по, предположительно, кислородно-перекисному механизму. Изложенные выше принципы и суждения ранее использованы нами и при обосновании механизма канцерогенеза, индуцированного инородными телами (Лю, Шайхутдинов, 1989, 1991; см. также главу 5).

Определённую ответственность за возникновение и развитие ИНСД при старении несёт, вероятно, и гипофиз – эндокринная железа, секретирующая соматотропин (гормон роста). Основанием для такого предположения служат данные о том, что 1) гипофиз инсулинозависим (Кононяченко, 1986); 2) инсулин оказывает ингибирующее действие на выработку гипофизом соматотро-пина, являющегося контринсулярным и липолитическим гормоном, причём в процессе старения указанный эффект инсулина нарушается вследствие снижения чувствительности к нему гипофиза (Дильман, 1989). Естественным следствием такой ситуации должно быть увеличение содержание в крови гормона роста. Последний за счёт своего контринсулярного действия может несколько снизить уровень гиперинсулинемии, возникающей по названным выше при-чинам, но это изменение, по-видимому, незначительное и в целом сохраняет установившееся нарушение метаболизма глюкозы. Более существенен липолитический эффект гормона роста, способствующий сдвигу липидного обмена и развитию микроангиопатий при ИНСД (см. ниже).

1.7.2.3. Согласно установившемуся представлению, участие гипергликемии в возникновении и становлении ИНСД считается неоспоримым. При СД интенсивность поражения сосудов определяется степенью повышения концентрации глюкозы в крови (Kilo, Williamson, 1993). Отмечаются активация ПОЛ при декомпенсации СД и параллелизм изменения между гликемией натощак и содержанием MDA в плазме крови (Яворский, Величко, 1987). Хроническая гипергликемия способствует развитию и других диабетических осложнений, нарушая как секрецию инсулина, так и его действие на клетки-мишени (Rossetti, 1995). В частности, гипергликемия в значительной мере определяет особенности патогенеза атеросклероза при СД. Проатерогенный эффект гипергликемии обусловлен, как считают (см. обзор: Братусь, Талаева, 2001), способ-ностью глюкозы, склонной к аутооксидации, прямо активировать перекисные процессы, усиливать перекисную модификацию липопротеинов и повышать их атерогенный потенциал.

Исследованы также процессы неферментативного гликирования различных белков, которые существенно изменяют биологические свойства последних и переводят их в разряд антигенов. Наиболее важная информация по модификации белков глюкозой изложена в ряде детальных обзоров (Brownlee, 1995; Голубев, 1996 и др.). Доказано, что гликированные белки присутствуют в тканях и биологических жидкостях человека и животных при разных формах патологии. Кроме того, установлено повышение содержания этих продуктов с увеличением возраста (Palinski et al., 1995). Неферментативное гликирование приводит к образованию О и сшивок в белках и между ними, которые рассматриваются как факторы дестабилизации в организме структур разного уровня. Модифицированные глюкозой белки проявляют себя также и лигандами рецепторов, регулирующих состояние клеток, и тогда, естественно, нарушается регуляция функций соответствующих органов и систем.

Особенно заметно указанные негативные сдвиги проявляются при диабете. Повышенная концентрация глюкозы и соответственно гликированных белков приводит, в частности, к разрегулированию функций почек, сетчатки глаз и кровеносной системы (Brownlee, 1995; Ritthaler et al., 1995; Wu, Cohen, 1995; Bucalo, 1996; Ienaga et al., 1996; Wautier et al., 1996; Stitt et al., 1997). В последней ухудшаются механические и иные свойства кровеносных сосудов из-за гликированных компонентов их стенок (Ruderman et al., 1995). Показатели аутофлуоресценции роговицы при длине волн, отражающих отложение конеч-ных продуктов гликирования, у больных ИНСД с диабетической ретинопатией были более высокими, чем у здоровых лиц и больных ИНСД без ретинопатии (Sato et al., 2001). При ИНСД в коже обнаруживаются флуоресцирующие коллагеновые молекулы, связанные друг с другом поперечными «мостиками» из олигонуклеотидов. Аналогичные изменения выявлены и в других белках (Удовиченко и др., 2001).

Изучение механизма гликирования показало, что АФК, инициируя ПОЛ и накопление MDA, могут стимулировать гликирование белков при СД (Jain, Palmer, 1997). Например, у обследованных 60-ти больных СД в плазме крови резко увеличена концентрация перекисных продуктов, в то же время снижены активности Cu,Zn-SOD в 1,7 раза, каталазы – в 6,3 раза, содержание GSH – в 2,2 раза. Изменение активности названных ферментов связывается с повышенным уровнем гликирования белков и показателями окислительного стресса при диа-бете (Clapes et al., 1998). У больных ИНСД, в том числе с ретинопатией, одновременно фиксировались увеличенное содержание гликированных белков в коже, коррелировавшее с длительностью ИНСД, и повышенный уровень продуктов ПОЛ в коже и плазме. Однако авторы данного исследования (Freitas et al., 1997) связь между ПОЛ и гликированием не подтверждают, объясняя это тем, что ПОЛ зависит от ряда факторов, а гликирование связано лишь с гипер-гликемией. Феномен гликирования удивляет ещё широким кругом его испол-нителей: такой модифицирующей способностью наделены все интермедиаты пентозофосфатного цикла и гликолиза (Голубев, 1996). Следует также иметь в виду, что гипергликемия при СД приводит к повышенной потере Zn организмом. Учитывая известную роль Zn в антиоксидантной защите клеток, окислительный стресс при его дефиците может вызвать необратимые их повреждения (Hadrzynski, 1999).

Несомненный интерес в настоящее время вызывает тот факт, что у больных ИНСД в крови присутствует гликированный гемоглобин. Содержание его в плазме связано с уровнем перекисей липидов в циркуляции, который, в свою очередь, зависит от продолжительности заболевания (Lawrence et al., 1998). Уровень модифицированного гемоглобина коррелирует также с существенно возрастающим у больных ИНСД содержанием выделяемого с мочой 8-окси-2-дезоксигуанозина. Так как последний является чувствительным биологическим маркёром окислительного повреждения ДНК и окислительного стресса, то сде-лан вывод: ИНСД сопровождается системным именно такого рода повреждением ДНК (Leinonen et al., 1997). По другим данным (Hammes, 1997), существует чёткая связь концентрации гликированного гемоглобина с риском развития диабетической ретинопатии. Вероятность осложнения СД в виде ДМА уменьшается, если в результате интенсивного и продолжительного лечения больных уровень гликированного гемоглобина снизить до значений < 6,5 %.

Показательно также, что у больных ИНСД значительно повышено содержание в сыворотке церулоплазмина – глобулярного белка плазмы крови со свойством «перехватчика» О (Kim, Park, 1998), причём уровень церулоплазмина отчётливо коррелировал с гипергликемией и концентрацией гликированного гемоглобина (Daimon et al., 1998). Эта связь не кажется случайной, поскольку, как отмечалось выше, при гликировании образуется О , и наоборот, АФК могут индуцировать неферментативное гликирование белков. Существенен и тот факт, что у больных СД гликирование гемоглобина приводит к высвобождению из него Fe, способствующего образованию свободных радикалов и повреждению клеток. Особенно выразительны следующие данные. При уровне гликированного гемоглобина 8-10 %, 11-13 % и 16-21 % содержание свободного Fe в составе гемоглобина составляло соответственно 198, 231 и 341 мкг/г гемоглобина, у здоровых же людей этот показатель был равен ~115 мкг/г. Содержание свободного Fe в цельной крови у больных СД также было выше, чем в контрольной группе. Наличие указанных сдвигов подтверждено и в опытах in vitro: по мере повышения уровня гликированного гемоглобина количество свободного Fe также возрастало (Kar, Chakraborti, 1999).

В связи с тем, что при СД часты неполадки в сердечно-сосудистой системе, связанные с нарушением фибринолиза, вызывает интерес сообщение о возможной причастности к нему гликирования ЛПНП. Ранее была показана способность ЛПНП индуцировать продукцию ингибитора-1 активатора плазминогена и искажать образование этого активатора в клетках эндотелия сосудов. При гликировании ЛПНП эта способность их усиливается: в составе таких ЛПНП увеличивается количество конъюгированных диенов, а сами они вызывают гиперпродукцию указанного выше ингибитора, нарушая синтез регуляторов фибринолиза (Zhang J. et al., 1998). Не будет лишним отметить здесь, что между уровнем неферментативного гликирования ЛПНП в сыворотке и содержанием глюкозы в крови, триглицеридов, общего холестерина и холестерина ЛПНП в сыворотке обнаружена линейная положительная корреляция (Zhao et al., 1999). Наконец, заметную роль в патогенезе ИНСД может играть гликирование in vivo самого инсулина, поскольку это снижает его биологическую активность и способствует развитию инсулинорезистентности (Boyd et al., 1997).

Что касается практической стороны этого вопроса, то в опытах на животных противодействие гликированию белков некоторыми фармакологическими средствами действительно предотвращает осложнение СД ретинопатией, нефропатией и поражением стенок артерий. В этой связи обсуждаются возможность клинического использования указанных препаратов в терапии СД и пригодность проявляемого ими эффекта для понимания механизма данной патологии (Brawnlee, 1995; Drickamer, 1996).

«Жертвами» гипергликемии в первую очередь становятся клетки инсулинонезависимых органов и тканей (почек, мозга, сосудистых стенок и др.), внутри которых уровень глюкозы достигает почти такого же значения, как и вне них (Kilo, Williamson, 1993). Механизм повреждения таких клеток предположительно может состоять в следующем (рис. 9). Развитие пероксидативного стресса в клетках в процессе их «митохондриального» старения снижает активность аденилатциклазы, чувствительной к её липидному микроокружению, и соответственно содержание сАМР. Поскольку в норме сАМР-зависимые про-теинкиназы, фосфорилируя гексокиназу и фосфофруктокиназу, ингибируют гликолиз (Панин и др., 1981; Курганов, 1986), то при низкой концентрации сАМР этот процесс ферментативно не будет теперь подавляться.

С другой стороны, как отмечалось выше, те же возрастные изменения в инсулинозависимых клетках, связанные с активацией ПОЛ и функциональной недостаточностью плазматической мембраны, постепенно приводят к феномену избыточности инсулина и глюкозы. Так создаются и «субстратные» условия для активации гликолиза в клетках, которым для усвоения глюкозы инсулин не требуется. Далее срабатывает, по-видимому, эффект Крэбтри, усугубляющий состояние и до этого уже сниженного дыхания клеток. В результате в них устанавливаются достаточно высокие уровни гипероксии и ПОЛ, способные необратимо повреждать соответствующие инсулинонезависимые органы и ткани. Аналогичные изменения могут происходить и в стенках их микрососудов, внося определённый вклад в развитие микроангиопатий, если ткани сосудистых

Возрастное снижение митохондриального дыхания и показа­телей антиоксидантной защиты, повышение уровня ПОЛ и дисбаланса (ПО-АО) в клетках и тканях

Нарушение структуры и функций клеточных мембран в различных зависимых и независимых от инсулина органах и тканях

Снижение активности липидозависимой аденилатциклазы

Снижение чувствительности к инсулину зависимых от него органов и тканей (печени, мышц, жировой ткани, гипофиза и др.)

Повышение уровня гликемии

Уменьшение содержания cAMP

Активация cAMP-инги­бируе­мого гликолиза в клетках инсу­линонеза­висимых органов и тканей

Дальнейшее подавление клеточного дыхания (эффект Крэбтри)

Установление токсических уровней гипероксии и ПОЛ в независимых от инсулина органах и тканях (почках, нервной ткани, сосудистой стенке и др.)

Рис.9. Схема пероксидативного повреждения инсулинонезависимых органов и тканей при возрастной гиперкликемии и ИНСД

стенок, как утверждают некоторые источники (Kilo, Williamson, 1993), также являются инсулинонезависимыми. Однако прямо противоположные данные, свидетельствующие об инсулиночувствительности стенки сосудов (Bar et al., 1980; Чеботарев и др., 1982), позволяют думать о действии и несколько иных механизмов нарушения микроциркуляторных процессов (см. ниже).

Рассмотренная схема прежде всего реализуется, по-видимому, в почках, так как известно, что они и их сосудистая система поражаются при гипергликемии в первую очередь (Давиденкова, Либерман, 1988). По такому же механизму могут повреждаться шванновские клетки, выполняющие роль изоляционного материала для нервных волокон. В пероксидативных условиях они, очевидно, теряют свои изолирующие свойства, а нервное волокно перестаёт проводить электрические сигналы, т.е. возникает нейропатия (Kilo, Williamson, 1993). По этой причине могут иметь место безболевые проявления некоторых осложнений при СД. Например, известны безболевые формы инфаркта у больных СД, объясняемые утратой восприимчивости нервных окончаний в миокарде (см. Федорова и др., 1985). У больных ИНСД с осложнённой периферической нейропатией, принимавших витамин Е в дозе 900 мг в день в течение 6 мес., значительно увеличивалась скорость проведения возбуждения по волокнам срединного и большеберцового нервов, чего не происходило у больных, получавших плацебо (Tütüncü et al., 1998).

Здесь уместно сослаться также на работу, в которой показано улучшение проводимости нервов при экспериментальной диабетической нейропатии путём снижения в них окислительного стресса (Nagamatsu et al., 1995). Такой эффект достигнут, в частности, введением внутрибрюшинно липоевой кислоты (20, 50 или 100 мг/кг·в сутки в течение 1 мес.) крысам с указанной нейропатией. При этом происходили: дозозависимое восстановление кровотока в нервах; значительное повышение в седалищном нерве уровня GSH, снижение которого – показатель окислительного стресса; существенное улучшение проводимости в нервах задней конечности. Клиническое применение тиоктацида и других препаратов липоевой кислоты как мощного природного антиоксиданта также приводило к уменьшению и даже исчезновению проявлений нейропатий при СД. Причинами тому были снижение скорости ПОЛ, стимуляция утилизации глюкозы периферическими тканями, активация синтеза нервных факторов роста, регенерация нервных волокон. Полагают, что липоевая кислота может использоваться «при лечении не только диабетической полинейропатии, но и сахарного диабета и его поздних сосудистых осложнений» (Балаболкин, Клебанова, 2000).

Об участии пероксидативной компоненты в токсическом действии высоких концентраций глюкозы свидетельствуют и опыты с перицитами капилляров сетчатки крупного рогатого скота. В условиях гипергликемии число этих клеток в среде культивирования снижалось, однако, при добавлении андрогенного гормона дегидроэпиандростерона (10-100 нМ), обладающего антиоксидантной активностью, указанный негативный эффект глюкозы частично или полностью отменялся (Brignardello et al., 1998).

Между прочим, с позиций изложенных выше представлений можно также попытаться понять причины установленного в ряде работ различия в интенсивности ПОЛ при СД 1-го и 2-го типов. Так, исследования состояния ПОЛ в динамике СД путём измерения интенсивности спонтанной хемилюминесценции (в условных единицах) сыворотки крови больных показало: при диабете 1-го типа (18 человек) уровень свечения составляет 6,9 ± 0,7, при 2-ом типе СД (62 человека) – 4,3 ± 0,4, а в контроле (доноры, 15 человек) – 2,5 ± 0,5. Полученные результаты статистически достоверны (Суханова и др., 1986). Как видно, у больных ИЗСД спонтанная хемилюминесценция сыворотки в 2,5 раза превышает таковую у доноров. Меньшую степень повышения интенсивности свечения крови у больных ИНСД авторы связывают с менее тяжелым течением заболевания. В других работах высокая активность ПОЛ у больных ИЗСД объясняется выраженной недостаточностью инсулина (Ефимов, Науменко, 1985; Старосельцева и др., 1986), фактически обладающего, как считают (Kitahara et al., 1980; Ефимов и др., 1984), антиперекисным действием. Однако, на наш взгляд, возможен и иной механизм создания и поддержания высокой интенсивности ПОЛ при диабете 1-го типа, обусловленный абсолютной недостаточ-ностью инсулина и, следовательно, более высокими величинами подъёма гликемии в организме и гликолиза в инсулинонезависимых органах и тканях, чем в случае избытка или относительной недостаточности инсулина. Соответственно более высокими в клетках тех же тканей будут ингибирование дыхания, гипероксия и ПОЛ. Выделяемые ими в повышенных количествах продукты пероксидации и АФК, в свою очередь, интенсивнее индуцируют процессы ПОЛ в жидкой части крови, снижая её антиоксидантную активность, и в форменных элементах, прежде всего в эритроцитах и тромбоцитах. Указанные изменения в основном и отражают, по-видимому, повышенные «пероксидативные способности» ИЗСД по сравнению с ИНСД.

Приведённые соображения не согласуются с результатами других исследований, по которым диабетические микроангиопатии у больных ИНСД развиваются более активно, чем у лиц с ИЗСД. Такие факты получены, в частности, в отношении поражения мелких сосудов кожи: оно развивалось и прогрессиро-вало статистически достоверно быстрее, чем при СД 1-го типа (Салтыков и др., 1989). Как и почему возникает это различие, пока неясно. Одной из возможных его причин может быть «подготовленность» лиц пожилого возраста к развитию ДМА, поскольку у них высока вероятность предшествующих артериосклероза, недиабетических ангиопатий, вызванных пероксидативным механизмом старения, хотя ПОЛ при этом типе диабета и протекает менее интенсивно.

1.7.2.4. Как уже отмечалось, при СД происходят дегенеративные изменения мелких сосудов (капилляров, артериол, венул) – диабетические микроангиопатии (ДМА). К настоящему времени накоплен большой материал по значимости свободнорадикальных процессов и активации ПОЛ при СД вообще и участии этих процессов в повреждении сосудов и прогрессировании ДМА, в частности (Балаболкин, Клебанова, 2000).. «Активация ПОЛ – непременный атрибут сосудистых поражений у больных СД» (Ефимов, Науменко, 1985), однако, сам механизм сосудистых осложнений остаётся пока нераскрытым, хотя гипотез высказано немало.

По нашим представлениям, пероксидативные процессы в стенке сосудов, начинающиеся ещё в предиабетной стадии в связи со старением, постепенно повреждают эндотелиальные клетки, которыми сосуды выстланы изнутри, в результате между клетками образуются промежутки, и проницаемость стенок значительно увеличивается по сравнению с нормой. По существу, этот момент можно рассматривать как начальное звено в патогенезе непосредственно са-мих сосудов при ИНСД, как своего рода «затравку», провоцирующую в их ткани все последующие негативные изменения. Последние же в основном ин-дуцируются и усиливаются устанавливающимися в организме гипергликемией, относительной недостаточностью инсулина и нарушением липидного обмена.

Действительно, по самым разным источникам недостаточность инсулина при ИЗСД, на поздних стадиях ИНСД и нарушение метаболизма глюкозы ведут к усилению липолиза в жировой ткани, увеличению содержания в крови свободных жирных кислот, триглицеридов, холестерина, кетоновых тел (Баранов и др., 1983; Кононяченко, 1986; Дильман, 1989). Считают, что повышенный уровень триглицеридов, ЛПОНП и ЛПНП – характерное нарушение липидного гомеостаза у пациентов с ИНСД (Groop, 1992). Повышенные по сравнению с контролем уровни названных соединений в крови наблюдаются уже на ранних стадиях СД – у больных латентным СД и с сомнительными результатами теста на толерантность к глюкозе. Так, если содержание (мг%) холестерина в норме составляет 210 ± 15, то при сомнительном, латентном и явном диабетах этот показатель соответственно равен 263 ± 32, 274 ± 14 и 332 ± 61 (Вецвагарс, Ханина, 1978). В условиях увеличенной проницаемости сосудистой стенки в ней накапливаются избыточные холестерин и атерогенные липопротеиды. Полагают, что они вызывают дополнительные повреждения мышечных клеток внутренней стенки сосудов, уменьшая способность их к сокращению (Kilo, Williamson, 1993). Отлагаясь в сосудистой стенке, указанные соединения утолщают её и, следовательно, сужают просвет кровеносных капилляров.

Усиление синтеза и изменение физико-химических свойств ЛПОНП и ЛПНП, увеличение проницаемости эндотелия стенки сосудов имеют место, как уже отмечалось, и при формировании раннего атеросклероза (см. п.1.7.1.1). Особенность же участия этих соединений в генезе диабетических ангиопатий может состоять в обнаруженном новом их свойстве (Дубровская, Малыжев, 1987). Оказалось, что при ангиопатиях ЛПОНП сорбируют большое количес-тво инсулина, а в крови больных ДМА присутствуют сложные агрегаты из ЛПОНП, инсулина и антиинсулиновых антител. Предполагается, что у больных диабетом ЛПОНП выполняют функцию переносчика в сосудистую стенку избыточного количества инсулина, антител и иммунных комплексов. Ответные же реакции эндотелия приводят к характерным для этой патологии изменениям микрососудов. А по данным Ефимова (1988), в межклеточные пространства эндотелия сосудов проникают ЛПНП, включающие в свой состав комплексы «инсулин – антиинсулиновые антитела». Они создают реальные условия для развития иммунного воспаления, что, по мнению автора этой работы, и определяет специфичность ДМА и сосудоповреждающий эффект инсулина.

Здесь уместно сказать и о таком факте как снижение у больных СД активности липопротеидлипазы – фермента, локализующегося преимущественно в эндотелии сосудов и в обычных условиях препятствующего отложению липидов в сосудистой стенке. Ослабление липазного гидролиза из-за инактивирующего действия образующихся перекисей на функцию липопротеидлипазы способствует накоплению метаболически инертных липидных комплексов (см. Федорова и др., 1985). По-видимому, эти процессы начинают проявляться уже при нормальном «пероксидативном» старении тканей, в том числе сосудистой, участвуя в нарушении липидного обмена и, следовательно, в развитии атеросклероза и ИНСД.

Известны также данные о том, что проницаемость сосудистой стенки увеличивает гипергликемия сама по себе, независимо от избытка холестерина и атерогенных липопротеидов. Механизмы повреждения стенки высоким уровнем сахара неизвестны. Один из них может состоять в накапливании глюкозы клетками внутренней стенки сосудов и превращении её в спиртовый сахар – сорбит, с которым и связывают повреждение указанных клеток (Kilo, Williamson, 1993). Привлекательна также гипотеза о причастности гипергликемии к развитию сосудистых осложнений при диабете путём перевода ею эффекторных клеток (нейтрофилов и др.) в «возбуждённое» состояние. Прямых доказательств активации эффекторов высокими концентрациями глюкозы пока нет, но косвенные подтверждения тому приводятся (Александровский, 1998; см. п. 1.7.2.1). Вообще же, в развитии сосудистой патологии гипергликемия участвует, оказывая своё воздействие через многие механизмы. Среди них называют и дополнительную экспрессию различных генов, продукты которых непосредственно причастны к формированию поздних сосудистых осложнений диабета (Балаболкин и др., 2000).

Наряду с негативными процессами в стенке микрососудов в их просвете происходят другие события, также направленные на поражение микроциркуляции. Это связано, как уже отмечалось нами, с тем, что при активации ПОЛ в тканях стареющего организма и развитии ИНСД, ещё до клинических проявлений ангиопатий, в кровь выделяются образующиеся в избытке АФК и продукты ПОЛ. Они, в свою очередь, инициируют перекисное окисление как в жидкой части крови, так и в её форменных элементах, включая эритроциты (Кузнецов и др., 1993; Козлов, 1997; Vlad et al., 1998). Инициатором здесь выступают именно указанные активные прооксиданты, ставшие компонентами плазмы, так как инкубация отмытых эритроцитов даже в условиях гипероксии не сопровождается активацией перекисного окисления (Лукаш и др., 1979).

Усиление ПОЛ в плазме активирует тромбопластин и через ряд проме-жуточных стадий, в конечном счёте, приводит к образованию фибринового сгустка – основы тромба, к агрегации эритроцитов и тромбоцитов (см. рис. 8). В последних с развитием сосудистых поражений при ИНСД существенно возрастает активность PLA₂, что рассматривается как показатель нарушения липидной структуры мембраны тромбоцитов, коррелирующий с сосудистыми осложнениями (Касимова и др., 1987). Данную взаимосвязь в пероксидативных условиях процесса старения и развития ИНСД можно считать закономерной. Для этого надо учесть два связанных положительной обратной связью акта: активацию прооксидантами PLA₂ в тромбоцитах, приводящую, в свою очередь, к стимуляции ферментативного синтеза биологически активных веществ, в том числе тромбоксана А₂ – мощного индуктора агрегации тромбоцитов и адгезии их к субэндотелию (см. п. 1.7.1.4). Эти процессы имеют непосредственное отношение к прямой корреляции между степенью гиперагрегации тромбоцитов и выраженностью микроангиопатий у больных СД (Писарская, 1987). К данной группе патологий может быть отнесена, например, активация факторов коагуляции (тромбина) на ранних стадиях диабетической нефропатии (Kubo, 2001).

Интенсификации указанных процессов способствует, несомненно, перекисный гемолиз эритроцитов при ИНСД (Ефимов и др., 1988; Мамедгасанов, Рахмани, 1989), так как возрастание в плазме содержания внеэритроцитарного гемоглобина из повреждённых эритроцитов и ионов железа (свободных и в составе гема) существенно увеличивает в их «лице» концентрацию мощных прооксидантов. Правда, по одним данным образование активных свободных радикалов катализирует гемоглобин (Buettner, 1987), а по другим – только лишь высвобождённое из гема железо (Gutteridge, 1986). Последнее, кстати, может высвобождаться при окислительной деградации не только гемоглобина, но и цитохрома с (Gutteridge, Halliwell, 1987), что, по-видимому, происходит и при «митохондриальном» старении клеток и развитии на этой основе возрастных патологий.

Напомним, что цитотоксическим эффектом обладают ионы Fe²⁺, а не Fe³⁺. Именно их концентрация определяет в каждый данный момент скорость ПОЛ в липидных системах. Окислительное повреждение биологических молекул и компонентов клетки с участием Fe²⁺ осуществляется в результате образования свободных радикалов в реакциях (Владимиров и др., 1991):

Fe²⁺ + О₂ → Fe³⁺ + O ;

Fe²⁺ + LOOH → Fe³⁺ + OH‾ + LO˙;

Fe²⁺ + O + 2 H˙ → Fe³⁺ + H₂O₂;

Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + OH˙ + OH‾;

Fe²⁺ + OH˙ → Fe³⁺ + OH‾;

O + HO + H⁺ → O₂ + H₂O₂;

O + O + 2 H⁺ → O₂ + H₂O₂,

где LOOH – гидроперекись липидной молекулы.

Как видно, супероксидный анион-радикал O , возникающий в первой, лимитирующей реакции, подвергается дальнейшим превращениям, в которых в качестве промежуточных образуются H₂O₂ и весьма реакционноспособный радикал OH˙ Подробнее об участии ионов Fe²⁺ в реакциях ПОЛ и развитии кислородно-перекисных патологий, в частности канцерогенеза, см. п. 2.1.5.

Тромбозу у больных ИНСД способствует также возрастание уровня триглицеридов в плазме крови. Показано, что форменные элементы (в данном случае речь идёт об эритроцитах) связываются триглицеридными мостиками как между собой в прочные агрегаты, так и с эндотелием капилляров. Повышение же содержания триглицеридов в мембранах самих эритроцитов, где они включаются в мембранные фосфолипиды, изменяет состав и свойства этих мембран, создает условия для усиления гемолиза, адгезивности и агрегации эритроцитов. Обильное накопление гликопротеидов в просвете капилляров также, по-види-мому, причастно к тромбозу, поскольку отмечено повышенное их скопление между агрегированными эритроцитами (Ефимов и др., 1988).

1.7.2.5. Таким образом, поражение кровеносных капилляров при ИНСД определяется рядом специфических биохимических процессов и морфофункциональных изменений как в ткани сосудов, так и в различных компонентах крови, которые совместно приводят к тяжёлому исходу – нарушению микроциркуляции и дегенерации микрососудов. Поддержанию всех указанных патологических процессов в стенке и просвете этих сосудов способствует снижение показателей антиоксидантной защиты, которое происходит уже при нормальном старении. Однако у больных ИНСД пожилого и старческого возраста нарушение антиоксидантной системы в плазме крови более выражено, чем у здоровых лиц такого же возраста (Maxwell et al., 1997). Например, отмечают (Лохвицкий и др., 1988), что у этих больных активность церулоплазмина снижается на 18-30 %, каталазы – на 35-40%, SOD – на 50-60 % по сравнению с контрольной группой лиц. Это обстоятельство приводит к избыточному накоплению продуктов ПОЛ и обусловливает развитие диабетических ангиопатий.

Аналогичная по смыслу информация приводится и в ряде других работ. Так, при обоих типах СД было обнаружено снижение в крови содержания GSH, ретинола и α-токоферола, что также отражается на повышении концентрации продуктов ПОЛ и влияет, наряду с увеличенным содержанием высокоатерогенных липопртеидов, на развитие ДМА (Звершхановский и др., 1987). В этих условиях считают естественным применение антиоксидантной терапии (витамина Е, природных флавоноидов и иных антиоксидантов), которая, по данным ряда исследований (Kunusaki et al., 1996; Koya et al., 1997; Недосугова и др., 2000), действительно приводит к положительным сдвигам в лечении диабетических осложнений. Уместно здесь сказать и о таком эффекте как избыточное выделение энергии непосредственно в виде тепла в очагах поражения, которое косвенно свидетельствует об усилении в них при СД прямого свободнорадикального окисления, прежде всего, липидов. Обычно невысокая гипертермия участков патологии фиксируется методом термографии. В этом аспекте заслуживает внимания многолетний опыт использования при обследовании больных СД тепловидения, показавшего своё важное практическое значение в ранней и дифференциальной диагностике периферических диабетических ангиопатий (Строев и др., 1998).

При нарушенной микроциркуляции соответствующие участки тела больных остаются без питательных веществ, кислорода и подвергаются некротическим изменениям. Локальная гипоксия в поражённых участках как результат микроциркуляторных расстройств в них может дополниться при развившемся уже ИНСД глобальной, т.е. гипоксией практически во всех тканях организма в связи с упомянутыми выше повреждениями в эритроцитарном звене дыхательной системы, а также усугублением нарушения функции внешнего дыхания у больных ИНСД. Это проявляется в дыхательной недостаточности – ухудшении использования О₂ из вентилируемого воздуха в связи с затруднением диффузии его через альвеолярно-капиллярные мембраны. Возникающее при этом компенсаторное напряжение легочной вентиляции не ликвидирует у большинства больных СД кислородную недостаточность в организме (см. Федорова и др., 1985). Микроциркуляторная гипоксия имеет, по-видимому, отношение и к венозной гипероксии, снижению артерио-венозной разности рО₂ и содержанию О₂ в крови, выявленных у лиц с сомнительными результатами (1-я группа), латентным СД (2-я группа) и лёгкой формой СД (3-я группа), т.е. ещё на ранних стадиях СД, причём у больных 3-ей группы этот эффект более выражен (Галенок и др., 1981). Снижение утилизации О₂ тканями до 36,2% против 50,2% в норме авторы объясняют нарушением оксигенации тканей, степень вы-раженности которой коррелирует с уровнем гликемии. Нам же представляется, что указанное изменение кислородного баланса тканей на ранних стадиях ИНСД связано не с дефицитом О₂, а с постулируемым кислородно-перекисной концепцией падением митохондриального дыхания при старении клеток (см. п.1.3), которое усугубляется с началом развития ИНСД. По мере «созревания» ИНСД может наступить состояние фактической гипоксии, распространяющейся на весь организм.

Наряду с микроангиопатией у больных ИНСД усиливаются также атеросклеротические поражения более крупных артерий и повышается вероятность сердечно-сосудистых заболеваний. У них, в частности, значительно нарушаются эластические свойства стенки сонных и бедренных артерий (Kawasaki et al., 1996), а частота ишемической болезни сердца (ИБС) возрастает в 2-4 раза, хотя строгие взаимосвязи между ИБС, длительностью ИНСД и выраженностью гипергликемии не выявлены (Haffner, 1996). В то же время показана достоверная корреляция между тяжестью ИБС при ИНСД и числом циркулирующих богатых триглицеридами липопротеиновых частиц (Tkac et al., 1997). А несколько позже было сообщено: у больных ИНСД с макроангиопатией уровни гликированных ЛПНП и циркулирующих иммунных комплексов в плазме значительно превышали таковые у таких же больных без макроангиопатии. Повышенное содержание указанных продуктов в плазме коррелирует именно с заболеваемостью макроангиопатией у больных ИНСД, причём гликированные ЛПНП и иммунные комплексы действуют синергически на развитие сосудистых осложнений (Han et al., 1999).

Существенно, что развитие атеросклероза у больных ИНСД может быть блокировано путём модификации связанных с ЛПНП атерогенных процессов. Такой эффект достигнут, например, введением им 200 мг в день в течение 8 недель троглитазона, который снижает окисление ЛПНП (Cominacini et al., 1997). Троглитазон – это новое антидиабетическое средство, близкое по структуре и антиоксидантным свойствам к α-токоферолу и способное быть ловушкой для реакционноспособных форм О₂ (Inoue et al., 1997). Эти и другие подобные им факты свидетельствуют о причастности окислительного стресса к развитию микро- и макроангиопатий, очевидно, через процессы ПОЛ (Villa-Caballero et al., 2000).

Основные моменты изложенной выше схемы возникновения и развития ИНСД в связи со старением показаны на рис. 10. Важную роль в рассмотренном

Возрастное снижение митохондриального дыхания и показателей антиоксидатной защиты, повышение рО₂ и дисбаланса (ПО-АО) в клетках и тканях стареющего организма

Активизация ПОЛ, нарушение структуры и функций клеточных мембран в различных зависимых и независимых от инсулина органах и тканях

Снижение чувствительности клеток к инсулину (инсулиновая резистентность)

Снижение числа рецепторов инсулина

ГИПЕРГЛИКЕМИЯ

Гликолизирование различных белков

Активация гликолиза и усиление торможения дыхания в инсулинонезависимых тканях

Возрастание секреции инсулина -клетками поджелудочной железы (на ранних стадиях)

Снижение содержания глюкозы в жидкости, омывающей островки Лангерганса, относительно уровня гликемии

Относительная недостаточность инсулина

Ослабление реакции инсулярного аппарата

Запуск недиабетических макро-и микро ангиопатий, в т.ч. атеросклероза сосудов поджелудочной железы

Выделение в кровь АФК и продуктов ПОЛ. Активация ПОЛ в жидкой части крови и в форменных ее элементах

Установление в организме гиперинсулинемии (на ранних стадиях)

Гиперкоагуляция и тромбоз

Нарушение микроциркуляции, в т.ч. в поджелудочной железе и инсулинозависимых тканях

Усиление липолиза, повышение в крови уровня свободных жирных кислот, холестерина, атерогенных липопротеидов

Снижение транспорта и запасания глюкозы, активация ее продукции инсулинозависимыми органами и тканями (печенью, мышцами, жировой тканью и др.)

Накопление в сосудистой стенке повреждающих ее соединений (диабетическая микроангиопатия)

Усиление ПОЛ, повреждение инсулинонезависимых органов и тканей (почек, нервной ткани и др.)

Напряжение и истощение инсулярного аппарата

Рис.10. Примерная функциональная схема развития ИНСД при старении организма

механизме, и это следует подчеркнуть, играет взаимосвязь отклонений процессов от нормы в инсулинозависимых и инсулинонезависимых органах и тканях. С помощью нескольких естественных связей (прямых и обратных) они оказывают взаимное влияние друг на друга в направлении развития и ускорения патологии. В частности, резистентность к инсулину зависимых от него органов и тканей усиливает повреждение инсулинонезависимых частей организма через состояние возникающей устойчивой гипергликемии. Отражённые на рисунке процессы в совокупности согласуются с общей моделью развития возрастных болезней, сформулированной Дильманом (1989). Согласно этой модели, возрастная патология – результат трансформации нормального механизма развития организма в механизм старения и закономерного возникновения главных неинфекционных возрастных болезней, в частности, СД 2-го типа.

Наконец, обратим внимание на ещё одно обстоятельство. Оно касается функций фагоцитов, тесно связанных во всех тканях с микрососудами и окружающими эпителиальными клетками. Как известно, фагоцитарная активность поддерживается за счёт энергии, вырабатываемой в основном (более 90 %) в процессе гликолиза, который контролируется инсулином (Мусил, 1985; Сакало и др., 1989). Если фагоциты и фагоцитоз действительно инсулинозависимы (Кононяченко, 1986), то в принципе при ИНСД возможна последовательность процессов: гиперинсулинемия → интенсификация гликолиза в фагоцитах → повышение их активности. Данное представление согласуется с материалами, по которым фагоциты (нейтрофилы), активируемые гипергликемией или какими-то другими факторами, участвуют в развитии диабетических осложнений (Александровский, 1998). В таких фагоцитах могут, вероятно, создаваться условия для окислительного стресса, способного нарушить мембрану лизосом и высвободить их ферменты. Не исключено, что эти процессы имеют отношение к тому, что у больных ИНСД в мононуклеарных и полиморфноядерных лейкоцитах крови достоверно повышена активность катепсинов B + L, а катепсина С – только в нейтрофилах. Авторы данного исследования (Строев, Борискина, 1998) предполагают причастность лизосомальных протеиназ к развитию осложнений ИНСД в виде ангиопатий и атеросклероза.

В целом ИНСД является возрастной полиэтиологической патологией, системным заболеванием, физико-химическую основу которого составляет кислородно-перекисный механизм повреждения и деградации клеток и тканей. Особенно опасны осложнения СД в виде ДМА, поражающие практически все внутренние органы. В первую очередь они обычно затрагивают почку, под-желудочную железу, селезёнку. По степени убывания патологии микроциркуляторного русла следуют печень, сердце, надпочечник, язык, тонкая кишка, скелетные мышцы и лёгкие (см. Давиденкова, Либерман, 1988). В числе осложнений СД сердечно-сосудистые заболевания, инсульт, заболевания почек и периферийных артерий, гангрена нижних конечностей, слепота, гипертония, повреждения нервов, потеря мышечной массы, пересыхание связок и кожи, восприимчивость к инфекциям и др. (Kilo, Williamson, 1993).

Признание того, что развитие диабета связано с повышенным образова-нием АФК в организме стало, очевидно, основанием для лечения больных ИНСД методом интервальной гипоксической тренировки. Это новое направление в терапии представлено как средство повышения адаптивного потенциала организма человека, коррекции метаболических нарушений в нём при СД (Соколов и др., 1997). Однако следует учитывать «коварство» результатов процедуры чередования гипоксии и реоксигенации. По данным многих исследований, реоксигенация органов и тканей после временного пребывания в состоянии гипоксии, как правило, усиливает в них образование АФК и развитие ПОЛ, и по уровню эти показатели значительно превосходят исходные. Подробнее данный феномен рассмотрен нами в п. 4.2.4 в связи с обсуждением механизма «спонтанной» малигнизации клеток.

Показательно также, что согласно статистическим данным за 1984-1999 годы по 39 сельским административным районам республики Дагестан показатель распространённости ИНСД при его общем росте значительно меньше сре-ди жителей горной зоны, чем у проживающих на равнине (Асельдерова и др., 2001). Эти данные косвенно указывают на зависимость развития диабета от уровня рО₂ в окружающей воздушной среде и, следовательно, в организме. Кстати, такая же «высотная» зависимость известна для онкологических заболеваний, на что мы неоднократно обращали внимание (см. Лю, Ефимов, 1976; Лю, Шайхутдинов, 1991), и она, по-видимому, характерна для многих «кислородно-перекисных» патологий, в том числе для всех возрастных.

В общем, пока одним из наиболее важных и очевидных путей лечения СД представляется антиоксидантное. Усилия многих исследователей направлены здесь на поиск новых терапевтических средств. Некоторые из них уже упоминались выше, но периодически предлагаются и другие рецепты, прямо или косвенно ослабляющие избыточное кислородно-перекисное состояние. Например, на кроликах с индуцированным у них СД апробировался экстракт семян Nigello sativa из семейства лютиковых. Ежедневное введение его в течение 2 мес. после индукции СД вызывало снижение повышенных до этого концентраций глюкозы и MDA, повышение сниженных концентраций GSH и церуло-плазмина, предотвращало развитие вызванного ПОЛ повреждения печени. Авторы (Meral et al., 2001) рекомендуют N. sativa для ингибирования ПОЛ и активации антиоксидантной системы у больных СД.

В последние же годы доказана высокая терапевтическая эффективность в лечении СД α-липоевой кислоты. Являясь мощным природным антиоксидантом, она уменьшает окислительный стресс, усиливает утилизацию глюкозы, снижает образование конечных продуктов гликирования и инсулинорезистентность у больных СД типа 2. Своё действие липоевая кислота осуществляет как в клеточной мембране, так и в цитоплазме клетки. К тому же, эта кислота является хелатором металлов, стимулирующих ПОЛ (Co, Cd, Ni, Fe, As и др.), при её участии происходят регенерация и восстановление других антиоксидантов в организме (Строков и др., 1999; Балаболкин, Клебанова, 2000; Северина и др., 2002). Хорошо зарекомендовал себя и препарат глидиаб («Акрихин», Россия): при назначении больным ИНСД он способствует нормализации углеводного обмена, снижению активности процессов ПОЛ и усилению системы антиоксидантной защиты; он также уменьшает риск сосудистых осложнений и снижает инсулинорезистентность (Галенок и др., 2002).