Лечение ранних нарушений углеводного обмена: современные подходы и технологии

Лечение ранних нарушений углеводного обмена: современные подходы и технологии

Обоснование. Сахарный диабет 2 типа (СД2) является одним из самых распространенных и тяжелых заболеваний современности, приводящим не только к инвалидизации, но и к преждевременной смерти больных. В 2021 г. умерли 6,7 млн человек с СД . Одной из причин высокой смертности является позднее выявление СД2 и его осложнений, которые начинают развиваться уже на стадии предабета. Активный скрининг, своевременное выявление и лечение любых нарушений углеводного обмена на самых ранних стадиях позволят замедлять темпы конверсии предиабета в СД2, а также своевременно диагностировать и лечить осложнения гипергликемии.
Цель исследования: оптимизировать алгоритм селективного скрининга, диагностики и лечения ранних стадий нарушений углеводного обмена среди лиц с факторами риска развития СД2 и оценить эффективность медикаментозной коррекции предиабета.Методы. Для оценки углеводного обмена на этапе скрининга исследовали глюкозу венозной плазмы натощак (ГВПН), а для дальнейшей диагностики проводили двухчасовую методику перорального теста толерантности к глюкозе (ПТТГ) с 75 г безводной глюкозы. Концентрацию глюкозы плазмы определяли в лаборатории Тамбовской центральной районной больницы на цифровом фотоэлектрокалориметре «АPEL AP-101» и биохимическом автоматическом анализаторе СА – 270 «Furuno». Забор крови осуществлялся в пробирки с ингибитором гликолиза (фторид натрия), кодируемые крышкой серого цвета. Подготовку проб крови проводили по единой преаналитической методике (Международная организация стандартизации ISO, 2000).Результаты. Сплошной скрининг нарушений углеводного обмена с соблюдением всех правил преаналитической подготовки образцов крови реализован среди 1136 условно здоровых лиц. Последующая диагностика состояния углеводного обмена потребовалась 531 (46,7%) из 1136 обследованных, после которой у 210 (39,5%) из 531 подтвердились различные категории дисгликемии. Подтверждена необходимость обязательной диагностики состояния углеводного обмена у лиц с уровнем глюкозы венозной плазмы натощак ≥5,6≤6,0 ммоль/л и наличием метаболического синдрома и/или факторов риска СД2. Раннее назначение медикаментозной профилактики СД2 в сочетании с изменением образа жизни для нормализации гликемии у лиц с предиабетом доказало свою безопасность и эффективность в активный трехлетний период наблюдения. Последующий регулярный прием метформина в суточной дозе 500 мг в течение 10 лет у 83,3% пациентов предупредил развитие любых нарушений углеводного обмена, включая СД2.Заключение. Соблюдение правил преаналитической подготовки образцов крови требуется как при проведении скрининга нарушений углеводного обмена, так и при их последующей диагностике. Соблюдение рекомендаций Международной федерации диабета (IDF) о расширении показаний к диагностическому ПТТГ способствует раннему выявлению различных нарушений углеводного обмена. Метформин можно считать основным препаратом выбора в качестве средства медикаментозной профилактики СД2 на стадии предиабета, безопасность и эффективность применения которого продемонстрированы результатами отдаленного периода наблюдения.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое ранний нарушения углеводного обмена

Основной причиной предиабета является относительный дефицит инсулина и выраженная периферическая ИР в тканях-мишенях. Считается, что в патогенез ранних нарушений углеводного обмена вовлечены снижение действия инсулина в печени, жировой и мышечной тканях, обусловленное ИР (снижение опосредованной инсулином утилизации глюкозы тканями) тканей, а также снижение инкретиновых эффектов, которые сопровождаются сначала компенсаторной гиперфункцией, а в последующем секреторной дисфункцией β-клеток и снижением секреторного ответа. В прогрессирующей дисфункции β-клеток поджелудочной железы, характеризующей предиабет, этиологическую роль играют множество факторов, в том числе генетическая предрасположенность, резистентность к инсулину, алиментарные факторы, ассоциированные с увеличением потребления простых углеводов и жиров, глюкозотоксичность, липотоксичность и ожирение, нарушение выработки и действия инкретинов. Секреторная дисфункция β-клеток на ранних этапах характеризуется нарушением пульсового ритма и замедлением «ранней» секреции инсулина в ответ на увеличение уровня глюкозы в крови. В результате 1-я (быстрая) фаза секреции, которая обеспечивается путем опорожнения везикул с накопленным инсулином, фактически устраняется, а 2-я (медленная) фаза секреции осуществляется постоянно в тоническом режиме в ответ на хроническую умеренную гипергликемию. В результате описанных изменений у пациентов развивается состояние гиперинсулинемии, хотя уровень гликемии на фоне ИР остается выше нормы, несмотря на избыточную секрецию инсулина.

Патогенез ранних нарушений углеводного обмена

Предиабет, или ранние нарушения углеводного обмена, характеризуются относительным дефицитом инсулина и выраженной периферической инсулинорезистентностью (ИР) в тканях-мишенях. Основными факторами, способствующими развитию предиабета, являются:

• Снижение действия инсулина в печени, жировой и мышечной тканях, обусловленное ИР.
• Снижение инкретиновых эффектов.
• Компенсаторная гиперфункция β-клеток поджелудочной железы.
• Секреторная дисфункция β-клеток.
• Снижение секреторного ответа.

Факторы, способствующие прогрессированию дисфункции β-клеток

В развитии дисфункции β-клеток поджелудочной железы, характеризующей предиабет, играют роль следующие факторы:

• Генетическая предрасположенность.
• Резистентность к инсулину.
• Алиментарные факторы, ассоциированные с увеличением потребления простых углеводов и жиров.
• Глюкозотоксичность.
• Липотоксичность.
• Ожирение.
• Нарушение выработки и действия инкретинов.

Секреторная дисфункция β-клеток

Секреторная дисфункция β-клеток на ранних этапах характеризуется:

• Нарушением пульсового ритма.
• Замедлением «ранней» секреции инсулина в ответ на увеличение уровня глюкозы в крови.

В результате 1-я (быстрая) фаза секреции, которая обеспечивается путем опорожнения везикул с накопленным инсулином, фактически устраняется, а 2-я (медленная) фаза секреции осуществляется постоянно в тоническом режиме в ответ на хроническую умеренную гипергликемию.

Гиперинсулинемия и гипергликемия

В результате описанных изменений у пациентов развивается состояние гиперинсулинемии, хотя уровень гликемии на фоне ИР остается выше нормы, несмотря на избыточную секрецию инсулина.

Какие факторы могут привести к ранним нарушениям углеводного обмена

Расстройства метаболизма углеводов делятся:

• на гипогликемии (снижение уровня глюкозы в плазме крови);
• гликогенозы (патологии углеводного обмена врожденного либо наследственного характера, проявляющиеся избыточным накоплением гликогена в клетках организма);
• гексоземии (повышенное содержание гексоз в крови);
• гипергликемии (повышение глюкозы в плазме крови);
• сахарный диабет (нарушения всех звеньев метаболизма углеводов).

Группа нарушений углеводного обмена — гипогликемии, могут быть обусловлены:

• заболеваниями печени (гепатоз, гепатодистрофия, ферментопатии);
• нарушениями пищеварения (проблемы при полостном переваривании углеводов, пристеночном расщеплении и абсорбции);
• болезнями почек (нарушение реабсорбции глюкозы в проксимальных канальцах нефрона);
• эндокринопатиями (глюкокортикоидная недостаточность, дефицит Т3 и Т4, СТГ, катехоламинов, глюкагона);
• углеводным голоданием (из-за нарушений питания);
• длительной и значительной физической работой.

Расстройства углеводного обмена в виде гликогенозов развиваются по причине мутаций генов, которые кодируют синтез ферментов расщепления либо образования гликогена. К таким заболеваниям относят болезнь Гирке, болезнь Помпе, болезнь Андерсена, болезнь Таруи, болезнь Хага и др.

Нарушения углеводного обмена группы гексоземий включают в себя галактоземию врожденного или наследственного характера, а также фруктоземию с врожденной непереносимостью фруктозы, возникающую по причине недостаточности альдолазы В.

Гипергликемии — расстройства углеводного обмена, которые развиваются по таким причинам:

• эндокринопатии (избыток эффектов гипергликемизирующих факторов и дефицит эффектов инсулина);
• психогенные и неврологические расстройства (психическое возбуждение, стресс-реакции, каузалгии);
• переедание (долгое избыточное употребление сладостей и легкоусвояемых углеводов);
• патологии печени (печеночная недостаточность).

Сахарный диабет — распространенное нарушение углеводного обмена. Подразделяется на инсулинзависимый и инсулиннезависимый. Причинами сахарного диабета считаются:

• дефицит инсулина (генетические дефекты β-клеток островков Лангерганса; вирусы, тропные к β-клеткам; иммунные факторы; эндогенные токсические вещества; воспалительные процессы; физические и химические факторы);
• недостаточность эффектов инсулина (нейро- или психогенных факторы; контринсулярных факторы; дефекты инсулиновых рецепторов и пострецепторные нарушения в клетках-мишенях).

Какие симптомы свидетельствуют о ранних нарушениях углеводного обмена

Общие сведения

Углеводный обмен отвечает за процесс усвоения углеводов в организме, их расщепление с образованием промежуточных и конечных продуктов, а также новообразование из соединений, не являющихся углеводами, или превращение простых углеводов в более сложные. Основная роль углеводов определяется их энергетической функцией.

Глюкоза крови является непосредственным источником энергии в организме. Быстрота ее распада и окисления, а также возможность быстрого извлечения из депо обеспечивают экстренную мобилизацию энергетических ресурсов при стремительно нарастающих затратах энергии в случаях эмоционального возбуждения, при интенсивных мышечных нагрузках.
При снижении уровня глюкозы в крови развиваются:

судороги;

бред;

потеря сознания;

вегетативные реакции (усиленное потоотделение, изменение просвета кожных сосудов).

Это состояние получило название «гипогликемическая кома». Введение в кровь глюкозы быстро устраняет данные расстройства.

Метаболизм углеводов в организме человека состоит из следующих процессов:

Расщепление в пищеварительном тракте поступающих с пищей поли- и дисахаридов до моносахаридов, дальнейшее всасывание моносахаридов из кишечника вкровь.

Синтез и распад гликогена в тканях (гликогенез и гликогенолиз).

Гликолиз (распад глюкозы).

Анаэробный путь прямого окисления глюкозы (пентозный цикл).

Взаимопревращение гексоз.

Анаэробный метаболизм пирувата.

Глюконеогенез — образование углеводов из неуглеводных продуктов.

Нарушения углеводного обмена

Всасывание углеводов нарушается при недостаточности амилолитических ферментов желудочно-кишечного тракта (амилаза панкреатического сока). При этом поступающие с пищей углеводы не расщепляются до моносахаридов и не всасываются. В результате у пациента развивается углеводное голодание.
Всасывание углеводов страдает также при нарушении фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке, возникающем при воспалении кишечника, при отравлении ядами, блокирующими фермент гексокиназу (флоридзин, монойодацетат). Не происходит фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке и она не поступает в кровь.
Всасывание углеводов особенно легко нарушается у детей грудного возраста, у которых еще не вполне сформировались пищеварительные ферменты и ферменты, обеспечивающие фосфорилирование и дефосфорилирование.
Причины нарушения углеводного обмена, вследствие нарушения гидролиза и всасывания углеводов:

гипоксия

нарушение функций печени - нарушение образования гликогена из молочной кислоты - ацидоз (гиперлакцидемия).

гиповитаминоз В1.

Нарушение синтеза и расщепления гликогена

Синтез гликогена может изменяться в сторону патологического усиления или снижения. Усиление распада гликогена происходит при возбуждении центральной нервной системы. Импульсы по симпатическим путям идут к депо гликогена (печень, мышцы) и активируют гликогенолиз и мобилизацию гликогена. Кроме того, в результате возбуждения центральной нервной системы повышается функция гипофиза, мозгового слоя надпочечников, щитовидной железы, гормоны которых стимулируют распад гликогена.
Повышение распада гликогена при одновременном увеличении потребления мышцами глюкозы происходит при тяжелой мышечной работе. Снижение синтеза гликогена происходит при воспалительных процессах в печени: гепатитах , в ходе которых нарушается ее гликоген-образовательная функция.
При недостатке гликогена тканевая энергетика переключается на жировой и белковый обмены. Образование энергии за счет окисления жира требует много кислорода; в противном случае в избытке накапливаются кетоновые тела и наступает интоксикация. Образование же энергии за счет белков ведет к потере пластического материала. Гликогеноз это нарушение обмена гликогена, сопровождающееся патологическим накоплением гликогена в органах.
Болезнь Гирке гликогеноз, обусловленный врожденным недостатком глюкозо-6-фосфатазы - фермента, содержащегося в клетках печени и почек.
Гликогеноз при врожденном дефиците α-глюкозидазы. Этот фермент отщепляет глюкозные остатки от молекул гликогена и расщепляет мальтозу. Он содержится в лизосомах и разобщен с фосфорилазой цитоплазмы.

Какие методы диагностики используются для выявления ранних нарушений углеводного обмена

Демидова И.Ю., Боева В.В.

1) Кафедра эндокринологии и диабетологии ФДПО, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва, Россия; 2) Федеральный клинический центр высоких медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России, Московская область, Химки, Россия

Обоснование. Сахарный диабет 2 типа (СД2) является одним из самых распространенных и тяжелых заболеваний современности, приводящим не только к инвалидизации, но и к преждевременной смерти больных. В 2021 г. умерли 6,7 млн человек с СД . Одной из причин высокой смертности является позднее выявление СД2 и его осложнений, которые начинают развиваться уже на стадии предабета. Активный скрининг, своевременное выявление и лечение любых нарушений углеводного обмена на самых ранних стадиях позволят замедлять темпы конверсии предиабета в СД2, а также своевременно диагностировать и лечить осложнения гипергликемии.
Цель исследования: оптимизировать алгоритм селективного скрининга, диагностики и лечения ранних стадий нарушений углеводного обмена среди лиц с факторами риска развития СД2 и оценить эффективность медикаментозной коррекции предиабета.
Методы. Для оценки углеводного обмена на этапе скрининга исследовали глюкозу венозной плазмы натощак (ГВПН), а для дальнейшей диагностики проводили двухчасовую методику перорального теста толерантности к глюкозе (ПТТГ) с 75 г безводной глюкозы. Концентрацию глюкозы плазмы определяли в лаборатории Тамбовской центральной районной больницы на цифровом фотоэлектрокалориметре «АPEL AP-101» и биохимическом автоматическом анализаторе СА – 270 «Furuno». Забор крови осуществлялся в пробирки с ингибитором гликолиза (фторид натрия), кодируемые крышкой серого цвета. Подготовку проб крови проводили по единой преаналитической методике (Международная организация стандартизации ISO, 2000).
Результаты. Сплошной скрининг нарушений углеводного обмена с соблюдением всех правил преаналитической подготовки образцов крови реализован среди 1136 условно здоровых лиц. Последующая диагностика состояния углеводного обмена потребовалась 531 (46,7%) из 1136 обследованных, после которой у 210 (39,5%) из 531 подтвердились различные категории дисгликемии. Подтверждена необходимость обязательной диагностики состояния углеводного обмена у лиц с уровнем глюкозы венозной плазмы натощак ≥5,6≤6,0 ммоль/л и наличием метаболического синдрома и/или факторов риска СД2. Раннее назначение медикаментозной профилактики СД2 в сочетании с изменением образа жизни для нормализации гликемии у лиц с предиабетом доказало свою безопасность и эффективность в активный трехлетний период наблюдения. Последующий регулярный прием метформина в суточной дозе 500 мг в течение 10 лет у 83,3% пациентов предупредил развитие любых нарушений углеводного обмена, включая СД2.
Заключение. Соблюдение правил преаналитической подготовки образцов крови требуется как при проведении скрининга нарушений углеводного обмена, так и при их последующей диагностике. Соблюдение рекомендаций Международной федерации диабета (IDF) о расширении показаний к диагностическому ПТТГ способствует раннему выявлению различных нарушений углеводного обмена. Метформин можно считать основным препаратом выбора в качестве средства медикаментозной профилактики СД2 на стадии предиабета, безопасность и эффективность применения которого продемонстрированы результатами отдаленного периода наблюдения.

Какие виды лечения существуют для ранних нарушений углеводного обмена

Заподозрить метаболические нарушения можно при внешнем осмотре. У лиц с лишним весом при отложении жира в зоне живота необходимо замерить объем талии с помощью сантиметровой ленты. Величина этого показателя у женщин более 80 см, а у мужчин — более 94 см свидетельствует о центральном типе ожирения. К проявлениям инсулинорезистентности относится потемнение кожных складок в паховой зоне, подмышечных впадинах, на локтях, в области шеи.

Всем пациентам с таким видом лишнего веса определяют лабораторные параметры, отражающие состояние углеводного и липидного балансов, контролируют артериальное давление. Также выявляют симптомы сопутствующих патологий — желчнокаменной болезни, стеатоза печени, репродуктивной дисфункции, поражения суставов и других.

Для постановки диагноза используют специальные критерии. Мировые сообщества предлагают разный перечень признаков, свойственных патологии. В России существуют рекомендации Всероссийского общества кардиологов, согласно которым к проявлениям недуга относятся абдоминальное ожирение, углеводный дисбаланс, нарушения липидного обмена и повышение давления.

Критерии синдрома включают один главный признак и несколько дополнительных. Состояние диагностируют при наличии абдоминального ожирения и любых 2 сопутствующих проявлений.

Как профилактика помогает предотвратить ранний нарушения углеводного обмена

Эффективность программы профилактики СД зависит не только и не столько от врачей, но прежде всего от пациентов, от понимания ими предложенных правил и методик и сознательного дисциплинированного выполнения рекомендаций врача.

А для этого важно, чтобы каждый пациент из группы риска знал и понимал, что это за заболевание, какие виды и формы этого заболевания существуют, что способствует развитию болезни и к чему это может привести. Это знание поможет избежать диабета, а если симптомы уже проявились - остановить или замедлить его развитие и предотвратить осложнения.

Для этого сначала объясним, к ак глюкоза работает в организме и чем опасен ее избыток.

Глюкоза необходима всем органам и тканям организма. Метаболизм глюкозы в общих чертах выглядит следующим образом. В результате расщепления углеводов, поступающих с пищей, в пищеварительной системе образуются простые моносахариды (глюкоза), которая поступает в кровь через кишечник. Кровь доставляет глюкозу к тканям и органам, где она проникает в клетки и окисляется, распадаясь на углекислый газ и воду, которые снова поступают в кровь и затем удаляются с выдыхаемым воздухом или с мочой.

Если глюкозы в крови больше, чем необходимо организму, то печень превращает ее в гликоген, который накапливается в клетках печени и в мышцах. Если глюкозы недостаточно, идет обратный процесс – организм извлекает ее из гликогена, а если этого недостаточно - и из жировых накоплений и даже из мышечной ткани. Скорость метаболизма разная у разных людей, и углеводы поступают в организм неравномерно, поэтому показатель глюкозы в крови в норме может колебаться в довольно больших диапазонах.

Теперь рассмотрим, как именно происходит поступление глюкозы в ткани, зачем организму инсулин и как он работает.

Некоторые ткани и органы – например, клетки головного мозга, нервных волокон, сетчатки глаз, почек и надпочечников – способны усваивать глюкозу прямо из крови. Но многим органам для этого нужен посредник, который обеспечивает передачу глюкозы в клетки. Таким посредником является вырабатываемый бета-клетками поджелудочной железы гормон инсулин. Заметим, что инсулин – как и другие гормоны – выполняет несколько функций в организме, и не все они достаточно изучены, но роль инсулина в углеводном обмене доказана однозначно.

Диабетический синдром развивается в двух случаях – когда инсулин не вырабатывается или вырабатывается недостаточно или когда по каким-то причинам клетки органов и тканей не воспринимают инсулин – в этом случае говорят о инсулинорезистентности (ИР).

Прекращение выработки инсулина характерно для СД 1 типа. Инсулинорезистентность - признак СД 2 типа.

Какие изменения в образе жизни могут улучшить состояние пациента с ранними нарушениями углеводного обмена

В настоящее время российские диабетологи классифицируют СД по степени тяжести, а также по состоянию углеводного обмена. Однако Международная Федерация диабета (МФД) довольно часто вносит изменения в цели лечения диабета и классификации его осложнений. По этой причине российские диабетологи вынуждены, постоянно изменять принятые в России классификации СД II типа по тяжести и степени декомпенсации заболевания.

Существуют три степени тяжести заболевания:

• I степень — наблюдаются симптомы осложнений, дисфункция некоторых внутренних органов и систем. Улучшение состояния достигается путём соблюдения диеты, назначается применение препаратов и инъекций.
• II степень — достаточно быстро появляются осложнения органа зрения, происходит активное выделение глюкозы с мочой, появляются проблемы с конечностями. Медикаментозная терапия и диеты не дают эффективных результатов.
• III степень - происходит выведение глюкозы и белка с мочой, развивается почечная недостаточность. В этой степени патология не поддаётся лечению.

По состоянию углеводного обмена выделяют следующие стадии СД II типа:

• компенсированная — нормальный уровень сахара в крови, достигнутый с помощью лечения, и отсутствие сахара в моче;
• субкомпенсированая — уровень глюкозы в крови (до 13,9 ммоль/л) и в моче (до 50 г/л) умеренный, при этом ацетон в урине отсутствует;
• декомпенсированная — все показатели, характерные для субкомпенсации, значительно повышены, в моче обнаруживается ацетон.

Какие лекарственные препараты используются для лечения ранних нарушений углеводного обмена

В настоящее время Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации поставило одной из приоритетных задач усиление и совершенствование профилактического направления в отношении основных хронических неинфекционных заболеваний, к которым относятся болезни системы кровообращения, травмы, онкологические заболевания, хронические обструктивные заболевания легких, сахарный диабет (СД). Попытка найти эффективные способы профилактики оправдана при любых хронических неинфекционных заболеваниях, так как предупредительные меры могут позволить избежать развития заболевания, сохранив трудоспособность пациента, предупредить прогрессирование патологического процесса, что в свою очередь позволит уменьшить затраты на лечение, сохранить качество жизни и увеличить ее продолжительность.

В поисках эффективных мер профилактики и выявления р анних м аркеров с ахарного д иабета ( СД) 2-го типа ученые уделяют большое внимание состоянию ранних нарушений углеводного обмена. Это обусловлено тем, что СД относится к числу эпидемий XXI века, макрососудистые осложнения которого представляют угрозу для жизни, прежде всего инфаркт миокарда (ИМ), доля которого в структуре смертности достигает 65%.

Согласно данным популяционных исследований, проведенных в различных странах мира, в 2000 г. число больных СД во всем мире составило 151 млн (6—8% взрослого населения), к 2010 г. ожидался рост до 221 млн и в 2025 г. этот показатель может достигнуть 300 млн. Почти 90% случаев лиц с СД имеют СД 2-го типа . Однако не только тяжесть медицинских последствий СД ставит эту болезнь в ранг приоритетов для различных систем здравоохранения. По экономическим подсчетам, проведенным в США, стоимость лечения одного больного СД 2-го типа длительностью более 10 лет составляет в год:

• без осложнений — 10 тыс. долларов США в год;

• при наличии макроангиопатий — 25 тыс. долларов США в год;

• при наличии микро- и макроангиопатий — 40 тыс. долларов США в год.

Таким образом, предупреждение СД 2-го типа и его осложнений позволит не только увеличить численность здорового трудоспособного населения, но и сэкономить от 20 до 30 тыс. долларов США на одного больного в год . Следовательно, экономическую эффективность от профилактики СД 2-го типа трудно переоценить.