СОДЕРЖАНИЕ

Метаболические нарушения и оксидативный стресс в развитии диабетической кардиомиопатии

К причинам, влияющим на развитие, течение и прогноз кардиальной патологии при СД, следует отнести и нарушения метаболизма миокарда, свойственные СД. Как указывалось выше, функциональные и морфофункциональные изменения в миокарде при СД вызваны развитием диабетической микро- и макроангиопатии, автономной нейропатии и метаболическими нарушениями. Функциональное состояние миокарда в значительной мере предопределяет течение и прогноз сердечно-сосудистых заболеваний. Оценка функции сердечной мышцы позволяет в ряде случаев определить характер нарушений в миокарде, а значит и тактику дальнейшего ведения больных.

Как известно, систолическая дисфункция миокарда проявляется нарушением способности сердечной мышцы сокращаться и выбрасывать кровь в аорту. Диастолическую дисфункцию миокарда определяют как невозможность левого желудочка принимать кровь под низким давлением и наполняться без компенсаторного повышения давления в левом предсердии. Несмотря на отсутствие дилатации левого желудочка и наличие нормальной функции выброса, у больных с диабетической кардиомиопатией существенно снижается толерантность к физической нагрузке, отмечаются застойные явления в легких, а значит, вероятность развития сердечной недостаточности повышается. У пациентов были обнаружены снижение индекса ударного объема и повышение диастолического давления в левом желудочке. Изменения, свидетельствующие об уменьшении растяжимости миокарда левого желудочка, были интерпретированы как признаки субклинической кардиомиопатии.

При СД в миокарде возникают дистрофические изменения, в патогенезе которых имеют значение первичное нарушение метаболизма кардиомиоцита (обусловленное нарушением всех видов обмена); микроангиопатия, то есть поражение мелких артерий миокарда, нейропатия, обусловливающая нарушение регуляции сердечного ритма, а также снижение «податливости» миокарда левого желудочка, связанное с развитием интерстициального кардиосклероза и нарушением деятельности клеточных органелл, контролирующих транспорт ионов, особенно ионов Са2+.

Избыточное накопление Са2+ в миоплазме в итоге приводит к необратимому разрушению клеточных мембран. Концентрация Са2+ в миоплазме начинает возрастать уже в начальный период ишемии, это определяет скорость расхода энергетических запасов, а также развитие ишемической контрактуры миокарда.

В основе нарушений метаболизма миокарда при СД лежит увеличение потребления миокардом свободных жирных кислот (СЖК) и кетоновых тел в качестве источника образования энергии в цикле Кребса, а также снижение окисления глюкозы. Поскольку окисление СЖК уступает окислению глюкозы по своей экономичности, потребность миокарда в кислороде при этом возрастает. Важное значение имеет также накопление в миокарде промежуточных продуктов ?-окисления СЖК - ацил-КОА, ацилкарнитина и др.

Вызывая угнетение кальциевого насоса саркоплазматического ретикулума и увеличение образования циклического аденозинмонофосфата, они способствуют перегрузке кардиомиоцитов Са2+. Как следствие происходит снижение сократительной активности сердечной мышцы, возникает риск развития аритмии.

Как подчеркивалось выше, одним из наиболее значимых факторов риска поражения сердечной мышцы при СД является хроническая гипергликемия. С одной стороны, она способствует поражению миокарда рer se, с другой - усиливает отрицательное влияние других факторов риска развития кардиваскулярной патологии. Кардиотоксические эффекты гипергликемии реализуются через механизмы, включающие увеличение гликозилирования и оксидации белков, вовлеченных в обмен липидов, систему свертывания крови и сосудистого гомеостаза.

Гликозилирование белков и образование конечных продуктов гликозилирования - сложная многоэтапная цепь метаболических процессов. Первым этапом гликозилирования является образование альмидина (N-гликозиламина) или соединения глюкоза-белок. Альмидин является лабильным и обратимым соединением, для образования которого требуется несколько часов. При условии сохранения повышенного уровня глюкозы образуется вещество Амадори (1-амино, 1-деоксикетоза) - стабильная форма, которая окисляется в реактивные дикарбониловые интермедиаты, которые, в свою очередь, превращаются в конечные продукты гликозирования (КПГ). Внеклеточное накопление КПГ изменяет структуру и функциональные свойства как матрикса, так и матрикс-клеточных взаимосвязей. Эти нарушения внеклеточного матрикса изменяют структуру и функцию сосудов, приводя к снижению эластичности сосудистой стенки, изменению ответа на сосудорасширяющее действие оксида азота и др., тем самым способствуя ускоренному развитию атеросклеротических и дистрофических процессов в миокарде.

В настоящее время активно обсуждается вопрос о роли оксидативного стресса в развитии диабетических сосудистых осложнений. Установлено, что гипергликемия в результате активации ряда биохимических путей (аутооксидации глюкозы, накопления полиолов, усиления синтеза простаноидов, гликозилирования белков) может приводить к усиленному накоплению свободных радикалов, которые, в свою очередь, нарушают функцию эндотелия и ведут к ускоренному развитию атеросклероза.

Причины, приводящие к реализации окислительного стресса при СД:

  1. - повышенное образование реактивных соединений при окислении, как самих углеводов, так и углеводов в комплексе с белками, при аутоокислении жирных кислот в триглицеридах, фосфолипидах и эфирах холестерина;
  2. - снижение активности антиоксидантной системы в организме, которая представлена глютатионом, глютатионпероксидазой, каталазой, супероксиддисмутазой, витаминами А, Е, С и другими антиоксидантами;
  3. - нарушение ферментов полиолового обмена глюкозы, митохондриального окисления, обменов простагландинов и лейкотриенов и снижение активности глиоксилазы.

Кроме того, ишемия, гипоксия и «псевдогипоксия» тканей, отмечаемые при СД, являются дополнительными факторами, способствующими повышенному образованию реактивных оксидантов в различных органах и тканях. Повышенное количество реактивных оксидантов при СД может быть следствием нарушения одного из указанных механизмов, но в действительности, как правило, отмечают различную их комбинацию.

Реактивные оксиданты, к которым относятся различные соединения, содержащие кислород, образуются путем реакции с перемещением металлических ионов или при участии различных ферментов, например NADPH-оксидазы или миелопероксидазы, вследствие чего формируются супероксиды, водородные пероксиды или оксометаллические комплексы, участвующие в окислении углеводов и липидов, приводя к образованию органических радикальных интермедиатов и пероксидов. Указанные органические пероксиды приводят к образованию различных реактивных альдегидов, дикарбониловых соединений, индуцирующих в тканях различные нарушения (цитотоксичность, апоптоз, последующую цепную реакцию окисления субстратов и окислительное повреждение). Создается своеобразный «порочный» круг, при котором первичный окислительный стресс, приводя к повышению аутоокисления углеводов и липидов и к повреждению тканей, индуцирует образование вторичных источников окислительного стресса.

Хроническая гипергликемия активирует полиоловый путь обмена глюкозы в клетках, определяет накопление сорбитола и фруктозы. Повышение активности альдозоредуктазы приводит, кроме того, к истощению NADPH и ухудшению образования глутатиона - одного из важнейших антиоксидантов. Кроме того, NADPH является также обязательным компонентом NO-синтазы, образующейся в эндотелиальных клетках и необходимой для синтеза NO, который служит мощным локальным вазодилататором, а его недостаточность обусловливает нарушение микроциркуляции. Таким образом, окислительный стресс играет важную роль в нарушении эндотелийзависимой регуляции коронарного кровотока, а также в развитии периваскулярного фиброза и изменений в автономных нервных волокнах и в сократительной системе миокарда.

Таким образом, по причине высокого риска развития сердечно-сосудистой патологии больные СД требуют особого наблюдения кардиологов и эндокринологов, более тщательной терапии и профилактики сосудистых осложнений. Соответственно, лечение больных этой категории должно предусматривать как коррекцию метаболических нарушений, так и воздействие на факторы риска развития сердечно-сосудистой патологии.

World Health Organization logo
ВОЗ о диабете

Информационный бюллетень ВОЗ о диабете

Основные факты
Контроль диабета
Самоконтроль диабета

Самоконтроль при сахарном диабете

Немаловажным моментом в жизни при наличии диабета становится самоконтроль. Качественный контроль сахарного диабета предусматривает…
Исследования зависимости роста заболеваемости раком мочевого пузыря и некоторых лекарств от диабета.
Новости

Лекарства от диабета удваивают риск возникновения рака

Лекарства, которые обычно применяются для лечения диабета 2-го типа, могут удвоить риск рака мочевого пузыря. К такому выводу пришли…

Рациональное питание

15977
Суточный калораж
Целью лечения сахарного диабета, как вы знаете, является поддержание уровня гликемии на…

Поражение почек (диабетическая нефропатия)

3183
Изображение по умолчанию
При повышенном содержании глюкозы в крови она начинает выводиться с мочой. Кетоновые тела…

Нанотехнологии в борьбе с диабетом

3865
Плата контролирующая уровень глюкозы
Во всем мире ученые, используя нанотехнологии, работают над созданием новых методов…

Риск преждевременной смерти зависит от объема бедер

1972
Измерение бедер. Фото
У людей с бедрами менее 60 сантиметров в объеме выше риск преждевременной смерти. Кроме…