Бенфотиамин предотвращает макро– и микрососудистую эндотелиальную дисфункцию и оксидативный стресс вследствие приема пищи, богатой конечными продуктами неферментного гликирования у пациентов с сахарным диабетом 2 типа

Читайте в новом номере

Импакт фактор - 0,584*

*пятилетний ИФ по данным РИНЦ

Регулярные выпуски «РМЖ» №23 от 03.11.2007 стр. 1699
Рубрика: Эндокринология

Для цитирования: Stirban A., Negrean M., Stratmann B., Gawlowski T., Horstmann T., Goetting C., Kleesiek K., Mueller–Roesel M., Koschinsky T., Uribarri J., Vlassara H., Tschoepe D. Бенфотиамин предотвращает макро– и микрососудистую эндотелиальную дисфункцию и оксидативный стресс вследствие приема пищи, богатой конечными продуктами неферментного гликирования у пациентов с сахарным диабетом 2 типа // РМЖ. 2007. №23. С. 1699

Эндотелиальная дисфункция (ЭД) – ранний маркер атеросклероза, сопровождающий состояния, ассоциированные с высоким кардио–васкулярным риском, такие как курение [1], дислипидемия [2], артериальная гипертензия [3], ожирение [4], заболевание коронарных артерий [5], застойная сердечная недостаточность [6] и сахарный диабет 1 [7] и 2 [8] типов. Постпрандиальная эндотелиальная дисфункция предположительно является звеном между постпрандиальным нарушением метаболизма и атеросклерозом [9] и возникает не только у пациентов с кардиоваскулярным заболеванием [10] или диабетом [11], но даже и у здоровых лиц [12]. Показаны специфичные и общие эффекты гипергликемии (ГГ) [13] и гипертриглицеридемии (ГТЕ) [14] на постпрандиальную ЭД (ПЭД).

Эндотелиальная дисфункция (ЭД) – ранний маркер атеросклероза, сопровождающий состояния, ассоциированные с высоким кардио–васкулярным риском, такие как курение [1], дислипидемия [2], артериальная гипертензия [3], ожирение [4], заболевание коронарных артерий [5], застойная сердечная недостаточность [6] и сахарный диабет 1 [7] и 2 [8] типов. Постпрандиальная эндотелиальная дисфункция предположительно является звеном между постпрандиальным нарушением метаболизма и атеросклерозом [9] и возникает не только у пациентов с кардиоваскулярным заболеванием [10] или диабетом [11], но даже и у здоровых лиц [12]. Показаны специфичные и общие эффекты гипергликемии (ГГ) [13] и гипертриглицеридемии (ГТЕ) [14] на постпрандиальную ЭД (ПЭД).
Поскольку постпрандиальное состояние у человека составляет большую часть суток, действия, направленные на снижение ПЭД, могут играть решающую роль в предотвращении атеросклероза. Для лечения ПЭД было предложено несколько терапевтических подходов, включая применение инсулина, фолиевой кислоты, тетрагидробиоптерина, витаминов С, Е, и статинов [11]. Эти подходы нацелены на снижение постпрандиального оксидативного стресса (витамины С и Е, статины и частично фолиевая кислота), постпрандиальной гипергликемии (инсулин), постпрандиальной гипертриглицеридемии (статины) или обладают прямым влиянием на продукцию эндотелиального оксида азота (NO) (фолиевая кислота и тетрагидробиоптерин) [15–17].
По последним данным, конечные продукты неферментного гликирования (КПНГ) также могут играть роль в развитии ЭД [18], приводящей к отдаленным осложнениям диабета и старению [19]. КПНГ – гетерогенная группа, наиболее ярким представителем которой является карбоксиметиллизин (КМЛ). Пища – главный источник экзогенных КПНГ. Содержание же КПНГ в пище значительно зависит как от нутриентов, входящих в ее состав, так и от температуры, метода и продолжительности теплового воздействия во время приготовления [20]. Около 10% поступивших КПНГ быстро всасываются и частично сохраняются в организме, где они оказывают различные патологические эффекты, [21] включая связывание и активацию рецепторов к КПНГ. Пред­шественники КПНГ, такие как метилглиоксал (МГ), также могут активировать рецепторы к КПНГ. Синтез эндогенного МГ увеличивается параллельно с гипергликемией in vivo [23]. Пост­пран­диально, абсорбированные и эндогенно синтезированные КПНГ и МГ взаимодействуют синергично, ухудшая функции сосудов через прямое поглощение NO или стимуляцию оксидативного стресса. Часть этих эффектов может быть нейтрализована бенфотиамином, – веществом с более высокой биодоступностью, чем тиамин [24]. Бен­фотиамин, обычно используемый в лечении диабетической нейропатии [25], – это активатор транскетолазы, который направляет глюкозный субстрат на пентозо–фосфатный путь. Таким образом, он блокирует несколько индуцированных гипергликемией патологических путей, одним из которых является формирование эндогенных КПНГ и дикарбонилов [26]. Бенфотиамин предотвращает экспериментальную диабетическую ретинопатию [26] и in vitro индуцированную гипергликемией ЭД [27,28]. Эффекты бенфотиамина на ЭД in vivo пока неизвестны.
В данном исследовании мы изучили эффекты приготовленной, потребляемой в повседневной жизни богатой КПНГ пищи на эндотелиальную функцию (ЭФ) с и без предварительного приема бенфотиамина среди 13 пациентов с сахарным диабетом (СД) 2 типа. ЭФ оценивалась на макроваскулярном уровне с помощью высокочувствительного ультразвукового измерения поток–зависимой вазодилатации (ПЗВ), и на микрососудистом уровне с использованием лазерной допплерографии для оценки реактивной гиперемии. Одновременно мы измеряли маркеры ЭФ в плазме крови (васкулярные молекулы клеточной адгезии (ВМКА) – 1, межклеточные молекулы адгезии (ММА) – 1, и растворимый Е–селектин), воспаления (фактор некроза опухоли [ФНО]–a?, С–реактивный белок (СРБ), интерлейкин (ИЛ)–6, ИЛ–8 и фибриноген), оксидативного стресса (реактивные субстанции тиобарбитуровой кислоты – (ТБКРС), плазменные КПНГ и МГ.
Дизайн и методы исследования
В исследование было включено 13 пациентов с СД 2?типа в возрасте 56,9±2,8 года, без острой кардиоваскулярной патологии в течение последних 6 месяцев. Мы выбрали пациентов именно с СД 2 типа, потому что они составляют большинство лиц с диабетом (>90%) и их число постоянно растет [29], а также из–за их известной предрасположенности к кардиоваскулярным осложнениям [30]. Вычисление размеров выборки осуществлено на основе ранее опубликованных данных [31]. Характе­ристики пациентов были следующими (среднее значение ± стандартное отклонение): продолжительность диабета 9,6±2,5 лет; индекс массы тела (ИМТ) 30,3±0,9 кг/м2; HbA1C 8,5±0,5%; систолическое артериальное давление 136,5±6,0 мм рт.ст.; диастолическое – 79,1±3,7 мм рт.ст.; частота сердечных сокращений (ЧСС) 67,9±3,1 ударов в минуту; курящие/некурящие 3/10; у 4 пациентов была непролиферативная ретинопатия, у 2 – нефропатия (микроальбуминурия), у 5 – периферическая нейропатия и у 10 – артериальная гипертензия. Медика­мен­тозное лечение включало пероральные препараты/пероральные препараты + инсулин (n=9/4), аспирин (n=11), иАПФ (n=1), блокаторы ангиотензиновых рецепторов (n=1), ингибиторы гидроксиметилглутарил (n=6), b–блокаторы (n=5) и блокаторы кальциевых каналов (n=3).
Критериями исключения также являлись HbA1C? 13%, беременность, сердечная недостаточность III–IV ФК в соответствии с New York Heart Association, инфаркт миокарда в анамнезе, нестабильная стенокардия, инсульт, заболевание периферических артерий IIВ стадии и более, почечная недостаточность (креатинин плазмы крови >1,2 мг/дл), рак, хроническая алкогольная зависимость, гипо– и гипертензия (артериальное давление после отдыха <90/50 или >180/110 мм рт.ст.), лечение более чем тремя гипотензивными препаратами, нитратами, а также тяжелые диабетические осложнения (пролиферативная диабетическая ретинопатия, макроальбуминурия, болевая диабетическая периферическая нейропатия, требующая назначения производных морфина, и «диабетическая стопа»).
Пациенты обследовались после подписания ими информированного согласия. Местный этический комитет одобрил исследование, которое проводилось в соот­ветствии с принципами Хельсинкской Декларации.
Использовался перекрестный дизайн. Все препараты были отменены не позже 12 часов до каждого исследования, но их прием не отменялся на протяжении всего исследования. Пациенты находились на стандартной диете диабетиков все 9 дней исследования. На 4–й (n=6) или 6–й (n=7) день мы оценивали «острые» эффекты приготовленной тестовой пищи с высоким содержанием КПНГ (ВКПНГ) на ЭФ и оксидативный стресс. Бенфо­тиамин (Мильгамма, Woerwag Pharma, Boeblin­gen, Германия) принимали per os на 7, 8 (3*350 мг/сут.) и 9–й день (1050 мг, за 1 час до еды, например, ВКПНГ плюс бенфотиамин [ВКПНГ + БТ]).
В дни с тестовой пищей оценивалась микро– и макроваскулярная функция натощак (7.00 утра) или спустя 2,4 и 6 часов после теста. В каждом случае производился забор венозной крови. Между тестами пациентам разрешалось вставать и гулять, но ограничивались какие–либо активные виды деятельности. После пищевого теста пациентам разрешалось пить только минеральную воду в максимальном количестве 50 мл/ч до выполнения последнего теста (спустя 6 часов).
Пищевой тест
На обоих визитах пациенты получали приготов­ленную тестовую пищу с ВКПНГ, которую их просили съесть в течение 30 минут (до 8.30 утра). Еда состояла из 200 г курицы, 250 г картошки, 100 г моркови, 200 г помидор и 15 г растительного масла общей энергетической ценностью 580 ккал и обеспечивала потребление 54 г белка, 17 г жира, 48 г карбогидратов. Пищу жарили/варили при температуре 230°С в течение 20 минут для получения высокой концентрации КПНГ (15100 kU КПНГ/пищи). Содержание КПНГ было вычислено в соответствии с недавно опубликованной информацией [20].
Измерение эндотелиальной функции
КОА–редуктаза оценивалась в правой плечевой артерии (при помощи ПЗВ протокола, впервые описанном Целермагером и др. [32]) путем оценки изменения диаметра артерий при реактивной гиперемии, вызывающей эндотелиально–зависимую дилатацию. Изме­рения диаметра артерий выполнялись с помощью двухмерной ультразвуковой визуализирующей системы с высоким разрешением ATL HDI 5000 (Передовые технологические лаборатории, Германия), с использованием ультразвуковых изображений, полученных с помощью 7–15 МГц линейного трансдуктора.
Исследования проводились при температуре 22–24°С в темной тихой комнате. Пациенты отдыхали не менее 10 минут перед первым сканированием и оставались в положении лежа в течение всей процедуры. Для исключения артефактов движения рука обследуемого помещалась на специальную подставку. Сканирование плечевой артерии выполнялось на 3–10 см выше локтевого сгиба. Выполнялись начальные измерения (перед ишемией), которые записывались в цифровом виде. Воздушная манжета, наложенная на предплечье пациента, затем надувалась до 250 мм рт.ст. на 4,5 минуты. Пульс–допплерография записывалась в течение первых 15 секунд после расслабления манжеты, за чем следовала непрерывная цифровая запись (в режиме В–mode) диаметра артерии в течение 120 с после де­фляции. Исходно и через 4 часа, следующие 10 минут отводились для восстановления сосуда, а затем выполнялись новые исходные измерения. Спустя 5 минут после сублингвального введения глицеролтринитрата (0,4 мг) проводилась последняя запись данных.
Эндотелий–зависимая дилатация (ЭЗД) определялась, как процентное изменение диаметра артерии при реактивной гиперемии по сравнению с исходным диаметром. Эндотелий–независимая дилатация (ЭНД) рассчитывалась как процентное увеличение диаметра артерии спустя 5 минут после введения глицеролтринитрата.
Все записанные последовательности изображений анализировались сторонним опытным специалистом, «ослепленным» по отношению к последовательности исследования. Для теста с реактивной гиперемией измерения диаметра производились спустя 60 с после расслабления манжеты (максимальный диаметр артерии при реактивной гиперемии). Четыре сердечных цикла анализировались в конце диастолы и диаметр артерии был автоматически измерен с использованием специальной программы (ATL Ul, версия 1.91; HDI Lab), а затем усреднены. Такая же процедура производилась и для значений ЭНД. По данным повторных измерений коэффициент вариабельности составил 5,41%.
Лазерная допплерография
(микросветовая спектрофотометрия)
Микроциркуляция в коже оценивалась одновре­менно с ПЗВ с использованием микросветового спектрофотометра (О2С; LEA Medizintechnik; Гиессен, Германия). Лазерная допплер–проба выполнялась на поверхности тенара правой руки. Непрерывный волновой лазерный свет (830 мм и 30 мВ) передавался на ткань, где он рассеивался и собирался на поверхности кожи в зонд. Кровяной поток измерялся на глубине 2 мм и выражался в произвольных единицах. На основе значительной вариабельности абсолютных значений кровяного потока, был разработан воспроизводимый тест, который оценивает увеличение кровяного потока, следующего за 4,5–ми­нутной ишемией [33]. Реактивная гиперемия была высчитана как отношение между максимальным постишемическим и исходным кровяным потоком.
Анализ крови
и биохимические показатели
Забор крови производился сразу после (через 10 минут) каждого измерения васкулярной функции из контралатеральной руки. Плазма или сыворотка получались после центрифугирования в количестве 1, 500 г за 20 минут при температуре 4°С.
Глюкоза сыворотки измерялась глюкозо–окси­даз­ным методом (Architect ci8200; Abbot Diagnostics. Wiesbaden, Германия). HbА1С оценивался с помощью высокочувствительной жидкостной хроматографии (Menarini, Берлин, Германия). Холестерин, триглицериды и холестерин ЛПНП и ЛПВП измерялись с использованием анализатора Architect ci8200 (Abbot Diagnostics). Плазменные концентрации ВМКА–1, ММА–1, и растворимый Е–селектин определялись с помощью предоставленных иммуносорбентных ячеек (R&D Systems, Виесбаден, Германия и Technoclone, Вена, Австрия).
Эти пробы применялись для измерения ТБКРС (Alexis Biochemicals, Грюнберг, Швейцария), фибриногена, СРБ (Architect ci8200; Abbot Diagnostics), ФНО–a, ИЛ–6, ИЛ–8 (ImmuLite 2000; DPC Biermann, Bad Nauheim, Германия).
Плазменные уровни КПНГ измерялись с использованием карбоксиметиллизин (КМЛ)–чувствительных иммуносорбентных образцов [34]. Общий уровень производных метилглиоксала (МГ) в плазме крови оценивался с помощью иммуносорбентных образцов с использованием моноклональных анти–МГ–BSA антител (МG3D11) против МГ–модифицированных BSA.
Статистический анализ
Данные анализировались с использованием SPSS для Windows 12,0. Непрерывные варианты выражены как средние значения ± стандартное отклонение, если они не были вычислены другим образом. Алгоритм Shapi­ro–Wilk применялся для определения, каждая ли варианта имела нормальное распределение. Парный критерий Стьюдента использовался для сравнения эффектов ВКПНГ и ВКПНГ + БТ на ПЗВ. Постпран­диальные изменения этих вариант после каждого приема пищи оценивались с помощью повторных измерений ANOVA. Если разница достигала статистической значимости, то парный t тест использовался для оценки различий в определенные моменты времени, с корректировкой по Бонферрони для множественных сравнений. Для оценки эффекта бенфотиамина, изменения вариант сравнивались между двумя днями с тестовой едой. Были разработаны унивариантные линейные регрессионные модели для оценки отношения между изменением васкулярных параметров (ПЗВ, реактивная гиперемия, ММА–1, ВМКА–1 и Е–селектин) и постпрандиальных изменений уровня глюкозы и триглицеридов плазмы крови. Уровень значимости равен 0,05.
Результаты
Результаты исследования представлены на рисунке 1.
Влияние на макроциркуляцию
ВКПНГ индуцировали значительное ухудшение ПЗВ с 6,39±0,91 (исходное значение) до 4,40±0,67 (через 2?часа), 4,15±0,53 (4 часа) и 4,89±0,79% (6 часов) (p<0,01). Эффект ВКПНГ полностью предотвращался бенфотиамином, соответствующие изменения (ВКПНГ + БТ) составили: 6,21±0,85 (исходное значение), 5,73±0,71 (2 часа), 5,84±0,83 (4 часа) и 6,30±0,85% (6?часов) (p<0,01).
Степень вазодилатации плечевой артерии оценивалась постпрандиально после ВКПНГ, эффект которых предотвращался спустя 2 часа бенфотиамином. Диаметр плечевой артерии (до ишемии) изменился после ВКПНГ с 4,01±0,14 мм (исходное значение) до 4,10±0,14 (2 час), 4,11±0,15 (4 часа), и 4,29±0,15 (6?часов) (p<0,01) и после ВКПНГ + БТ с 4,00±0,14 мм (исходное значение) до 4,04±0,14 (2 часа) (p<0,01) и 4,07±0,13 (4 часа) и 4,17±0,14 (6 часов) (p<0,01). Разницы между постпрандиальным изменением максимального диаметра артерии при реактивной гиперемии, выявлено не было в течение двух дней исследования.
ЭНД оставалась неизменной во время исследования в обоих случаях, исходные значения и спустя 4 часа составили 14,51±1,46 и 14,55±1,68% (ВКПНГ), соответственно, и 14,86±1,52 и 14,47±1,53% (ВКПНГ + БТ), соот­ветственно.
Влияние на микроциркуляцию
Реактивная гиперемия значительно уменьшилась после ВКПНГ с 2,87±0,50 (исходное значение) до 1,15±0,09 (2 ч), и 1,60±0,27 (6 ч) (p<0,05). Эффект ВКПНГ был снова нейтрализован предварительным приемом бенфотиамина; в этом случае (ВКПНГ+БТ) реактивная гиперемия была 1,97±0,31 (исходное значение), 1,93±0,28 (2 ч), 2,71±0,81 (4 ч), и 2,36±0,44 (6 ч) (p<0,05 против ВКПНГ).
Кровяное давление
и частота сердечных сокращений
Исходное систолическое и диастолическое кро­вяное давление, как и ЧСС, были сравнимы между двумя тестовыми днями, и систолическое кровяное давление значительно снизилось через 4 часа после обоих приемов пищи – на 6,8±2,3 мм рт.ст. (ВКПНГ) и 6,6±2,55 мм рт.ст. (ВКПНГ + БТ). Изменений в постпрандиальной ЧСС не выявлено.
Метаболические изменения
Плазменные значения глюкозы составили исходно, через 2, 4 и 6 ч после приема ВКПНГ соответственно 153±14, 194±19*, 136±12, и 115±9* мг/дл, а после ВКПНГ + БТ – 138±13, 164±14*, 117±9, и 1066*мг/дл (*p<0,05) (рис. 1).
Уровень триглицеридов исходно, через 2, 4 и 6 ч после приема ВКПНГ составил соответственно 153±24, 162±26, 176±28*, и 172±25* мг/дл, а после ВКПНГ + БТ – 138±21, 146±18, 157±17*, и 151±19* мг/дл (*p<0,05). Значительных различий между начальными и постпрандиальными значениями уровня глюкозы и триглицеридов крови выявлено не было (между двумя тестовыми днями). Изменений уровня общего холестерина, холестерина ЛПНП и ЛПВП после приема пищи не отмечено.
Влияние на плазменные маркеры
эндотелиальной дисфункции
Уровень всех циркулирующих маркеров ЭД значительно увеличился после ВКПНГ: Е–селектин, 39,5±3,6 (исходное значение) и 53,3±5,2* нг/мл (4 ч); ММА–1, 213,9±11,3 (исходное значение), 231,8±11,5 (2 ч), 228,5±12,5* (4 ч), и 221,6±9,9 нг/мл (6 ч), и ВМКА–1, 607,4±53,0 (исходное значение), 741,3±95,9* (2 ч), 650,1±89,8 (4 ч), и 575,4,6± 48,3 нг/мл (6 ч) (*p<0,05).
Эти эффекты предотвращались предварительным лечением бенфотиамином: Е–селектин, 44,1±4,6 (исходное значение), и 35,9±3,3* нг/мл (4 ч), ММА–1, 221,3±15,4 (исходное значение), 220,0±11,7 (2 ч), 210,2±10,4* (4 ч), и 211,1±9,9 нг/мл (6 ч), и ВМКА–1, 621,3±61,3 (исходное значение), 611,4±65,0* (2 ч), 614,6±52,8 (4 ч), и 650,1±76,3 нг/мл (6 ч) (*p<0,05).
Влияние на маркеры воспаления
ВКПНГ значительно увеличивало содержание СРБ с 0,260±0,087 исходно до 0,273±0,092 мг/дл через 6 ч (p=0,043), в то время как при приеме ВКПНГ + БТ содержание CРБ значительно не изменилось (0,254±0,103 исходно, до 0,259±0,101 мг/дл через 6 часов, p=NS против исходного значения и против ВКПНГ). Было показано, что изменений в концентрациях фибриногена, ФНО–a, ИЛ–6 и ИЛ–8 не произошло.
Влияние на плазменные концентрации
КПНГ и дикарбонилов
Уровень КМЛ значительно увеличивался через 4 ч после приема ВКПНГ. Значения составили: 9,46±1,59 (исходное значение), 8,75±1,49 (2 ч), 13,28±1,83* (4 ч) и 7,09±1,44 ед/мл (6 ч) (*p<0,05). Этот эффект предотвращался бенфотиамином: 11,79±1,48 (исходное значение), 12,35±1,93 (2 ч), 11,57±1,90 (4 ч), и 8,05±2,16 ед/мл (6 ч) (p=NS против исходного значения и против ВКПНГ для всех). Подобно этому увеличивалось содержание МГ через 4 часа после ВКПНГ, варьируя от 3,41±0,31 (2 ч) до 4,16±0,41 (4 ч), и 3,02±0,45 нмоль/л (6 ч) (*p<0,05), но не после ВКПНГ + БТ: 3,76±0,56 (исходное значение), 3,61±0,38 (2 ч), 3,51±0,54 (4 ч), и 2,68±0,44 нмоль/л (6 ч) (p=NS против исходного значения и против ВКПНГ для всех).
Влияние на оксидантный стресс
ВКПНГ индуцировало значительное увеличение ТБКРС: 8,14±0,47 (исходное значение) до 10,53±0,97* (2?ч), 7,57±0,61 (4 ч), и 7,02±0,49 нмоль/мл (6 ч) (*p<0,05). Эффект был уменьшен бенфотиамином; изменения составили 7,35±0,41 (исходное значение), 8,62±0,66 (2 ч) (p<0,05), 6,37±0,46 (4 ч), и 6,12±0,31 нмоль/мл (6 ч). Все параметры натощак (ПЗВ, реактивная гиперемия, Е–селектин, ММА–1, ВМКА–1, СРБ, Фибриноген, КМЛ, МГ и ТВКРС) были сопоставимы между тестовыми днями.
Корреляция
Нами обнаружена значимая корреляция между изменениями следующих параметров: КМЛ и реактивная гиперемия (после приема ВКПНГ, до 4 ч: r=–0,782, p=0,004), ПЗВ и триглицериды (после ВКПНГ, исходно до 2 ч: r = –0,751, p=0,005, и после ВКПНГ + БТ: r =–0,708, p=0,010), МГ и КМЛ (после ВКПНГ + БТ, исходное значение – 2 часа: r=0,726, p=0,008). Обнаружена пограничная значимость, обратная корреляция между изменением МГ и ПД после приема ВКПНГ (исходное к 4 ч: r= –0,532, p=0,075). Также выявлена прямая корреляция между исходным уровнем МГ и ТВКРС (r=0,701, p=0,011). Дальнейших корреляций между абсолютными значениями и различий параметров выявлено не было.
Выводы
Главной находкой нашего исследования явилось то, что бенфотиамин способен полностью предотвращать микро– и макрососудистую дисфункцию, индуцированную богатой КПНГ тестовой пищей у пациентов с СД 2 типа. Мы предположили, что главным механизмом явилось сокращение эндогенных КПНГ и продукции дикарбонилов, а также уменьшение оксидативного стресса.
Снижение ПЗВ возникает уже через 2 часа после приема ВКПНГ, достигает максимума через 4 часа и длится не менее 6 часов постпрандиально. Предва­рительное лечение бенфотиамином не только предотвращало падение ПЗВ в каждый промежуток времени, но полностью изменяло динамику, с 6 часов ПЗВ была полностью восстановлена.
В краткосрочном повреждении ПЗВ могут принимать участие три различных механизма: снижение синтеза эндотелиального NO, поглощение (например, КПНГ, дикарбонилами, реактивными кислородными радикалами) или изменение чувствительности NO гладкомышечных клеток. Мы можем исключить последний механизм поскольку глицеролтринитрат–индуциро­ван­ная вазодилатация оставалась неизменной во время всего исследования. Одновременное увеличение уровня плазменных маркеров эндотелиальной дисфункции (Е–селектин, ММА–1 и ВКМА–1) предполагает пост­пран­диальное повреждение ЭФ, а значит, последовательное сокращение продукции NO. В связи с постпрандиальным повышением уровня ТБКРС стимулировался оксидативный стресс, что, вероятно, в дальнейшем провоцировало «обкрадывание» NO. Далее, постпрандиальное уменьшение ПЗВ может быть результатом комбинированного эффекта сокращения продукции NO и увеличения его «обкрадывания», что снижает биодоступность NO.
Нами обнаружена постпрандиальная вазодилатация после приема ВКПНГ, значительно менее выражена после приема ВКПНГ + БТ через 2 часа. Подобные пост­прандиальные изменения диаметра артерии при реактивной гиперемии отмечались во время обоих тестовых дней. Однако постпрандиальное повреждение ПЗВ не может быть отнесено исключительно к вазодилатации (измеренной как диаметр артерии до ишемии), поскольку наше исследование очевидно показало параллельное увеличение плазменных концентраций маркеров, отражающих ЭД.
Объяснением наблюдаемой постпрандиальной вазодилатации могла быть индуцированная приемом пищи секреция инсулина. Такое увеличение содержание инсулина может стимулировать продукцию NO, что ведет к вазодилатации на макроваскулярном уровне [36] и может лишь частично нейтрализовываться продукцией супероксида в ответ на ВКПНГ. Бенфотиамин, предотвращая оксидативный стресс (уменьшает уровень ТБКРС через 2 часа), может благоприятно повлиять на инсулинорезистентность. Поэтому предполагается влияние предварительного лечения бенфотиамином на сокращение секреции инсулина и дальнейшую макроваскулярную вазодилатацию (поскольку плазменный уровень инсулина не оценивался).
Концентрация нитритов и нитратов в плазме крови как показателя содержания NO, не измерялась, вместо этого определены уровни молекул адгезии (ММА–1, ВМКА–1) и Е–селектина. Они напрямую отражают ЭД и коррелируют с уровнем плазменных нитритов и нитратов, по крайней мере, под контролем потребляемой пищи [37,38]. Несмотря на то, что микроциркуляция «прореагировала» сопоставимо с ПЗВ, выявлено несколько различий: реактивная гиперемия была уже максимально нарушена спустя 2 часа после приема ВКПНГ (ПЗВ – спустя 4 часа) и не достигла начального уровня спустя 6 часов (подобно ПЗВ). Бенфотиамин снова предотвратил нарушение реактивной гиперемии, и полное восстановление функции произошло через 4?часа. ПЗВ считается предоминан­тным показателем биодоступности NO (если параллельно оценивается глицеролтринитрат), в то время как регуляция микроциркуляции – сложная система, где, по мнению некоторых авторов, принимают участие вазодилатирующие простагландины [39], что ставится под сомнение другими [40]. Микроциркуляция реагирует быстрее на постпрандиальные изменения, чем макроциркуляция: как показано в данном исследовании, максимальное нарушение реактивной гиперемии наблюдалось на 2?часу, в то время как ПЗВ была самой низкой на 4 часу. Более того, предварительное лечение бенфотиамином уже привело к полному восстановлению реактивной гиперемии спустя 4 часа, а ПЗВ нормализовалась лишь спустя 6 часов.
Уровень циркулирующих маркеров ЭД, Е–селектин, ММА–1 и ВМКА–1 значительно увеличился после приема ВКПНГ. Предварительное лечение БТ в течение 3?дней полностью устранило указанные постпрандиальные эффекты. Хотя БТ значительно изменил поспрандиальный ответ, он не улучшил ни один из параметров, измеренных натощак (ПЗВ, реактивная гиперемия, Е–селектин, ММА–1, ВМКА–1, КМЛ или фибриноген). Это объясняется малой продолжительностью лечения, недостаточной для изменения исходных значений, но альтернативное объяснение – то, что БТ–опосредо­ванные механизмы защищают от постпрандиальной ЭД вне эндотелиальных клеток. БТ, возможно, действует в большей степени путем подавления механизмов, индуцирующих ЭД (такие как оксидативный стресс, КПНГ, и продукция дикарбонилов), чем непосредственного улучшения ЭФ. Исследование Beisswenger и др. [23], проведенное среди пациентов с диабетом, показало, что гипергликемия быстро индуцирует in vivo синтез дикарбонилов (высокореактивных предшественников КПНГ), таких как МГ и 3–деоксиглюкозон [41]. В нашем исследовании постпрандиальный уровень циркулирующих МГ увеличился максимально на 4 часу, и данный эффект был предотвращен БТ. Дикарбо­нилы могут индуцировать оксидантный стресс, провоцировать воспаление [42] и индуцировать эндотелиальный апоптоз [43] и дисфункцию [44].
Наши данные показывают, что БТ предотвращал постпрандиальное увеличение уровней циркулирующих МГ и КМЛ у человека. В связи со способностью БТ уменьшать абсорбцию КПНГ считается, что при гипер­гликемическом состоянии может быстро начинаться продукция не только МГ, но и эндогенных КМЛ [45], и, следовательно, БТ может снижать как формирование эндогенных КПНГ, так и дикарбонилов. Оксидантное окружение, как известно, ускоряет формирование КПНГ и, действительно, уровень ТБКАР увеличивает максимально спустя 2 часа (с предшествующим максимальным увеличением МГ и КМЛ). В соответствии с нашей гипотезой БТ сокращает постпрандиальное повышение содержания КМЛ и МГ двумя различными механизмами: активируя ферментную транскетолазу (перенаправляет глюкозу с КПНГ–генерирующего пути) и уменьшая оксидативный стресс. Этими путями БТ может в дальнейшем сокращать КПНГ и реактивную кислородную радикал–зависимую эндотелиальную клеточную дисфункцию, и «обкрадывание» NO.
Мы выявили значимую обратную корреляцию между увеличением КМЛ и нарушением микроваскулярной функции и достоверную обратную корреляцию между повышением МГ и нарушением ПЗВ. Этот факт предполагает прямое влияние КМЛ и МГ на васкулярную функцию, причем КМЛ играет более важную роль в регуляции микроциркуляции. Для подтверждения этой гипотезы необходимы дальнейшие исследования.
Обратная корреляция между изменениями КМЛ и ТГ, заключается в большем влиянии гипертриглицеридемии на васкулярную функцию, чем гипергликемии (возможно, путем индуцирования более выраженного оксидативного стресса). Данная гипотеза подкрепляется данными о том, что с провоцированная приемом пищи сосудистая дисфункция имеет обратное развитие при лечении симвастатином [11].
ВКПНГ сами по себе вызывают повышение содержания СРБ через 6 часов, данный эффект предотвратим БТ. Прямые или непрямые противовоспалительные возможности бенфотиамина были выявлены ранее [46] и очевидны по результатам данной работы.
Для обоих дней исследования характерны сопоставимые исходные метаболические параметры. Пост­прандиальные периоды (после обоих приемов пищи) сопровождались значимым увеличением содержания глюкозы крови спустя 2 часа и снижались спустя 6 часов (по сравнению с исходным значением). Уровень триглицеридов увеличивался постпрандиально через 4 и 6?часов после двух приемов пищи.
Таким образом, наше исследование продемонстрировало, что термически обработанная тестовая пища с ВКПНГ индуцировала эндотелиальную дисфункцию и оксидативный стресс и повысила плазменные концентрации КПНГ и МГ, причем этот эффект предотвратим бенфотиамином. Мы предполагаем, что БТ может играть важную роль в превентивной терапии атеросклероза у пациентов с диабетом.
Ограничения исследования
Наши пациенты имели достаточно высокий уровень HbА1С (8,5±0,5%) с относительно низким уровнем гликемии натощак. Это может объясняться пост­пран­диальным колебанием содержания глюкозы крови [47].
Хотя число объектов исследования (n=13), безусловно, невелико, результаты нашей работы статистически достоверны. Кроме того, размер выборки основан на вычислениях ранее опубликованных работ [31].
Термическая обработка пищи может провоцировать другие изменения, отличные от изменения содержания КПНГ, такие как инактивация витаминов и антиоксидантов [48) или создание других токсических компонентов [49]. Следовательно, не может исключаться вклад в наблюдаемые эффекты веществ, отличных от КПНГ. До сих пор главная мысль исследования остается неизменной, а именно: термически сильно обработанная пища индуцирует значительную постпрандиальную ЭД но этот эффект может претерпевать обратное развитие под действием БТ. Наше исследование не полностью освещает механизмы, посредством которых бенфотиамин предотвращает постпрандиальную васкулярную дисфункцию, но предлагает несколько гипотез. Для выявления структуры этих тонких механизмов требуется проведение дальнейших исследований.



Литература
1. Celermajer DS, Adams MR, Clarkson P, RobinsonJ, McCredie R, Donald A, Dean–
field JE: Passive smoking and impaired endothelium–dependent arterial dilatation in healthy young adults. N Engl] Med 334:150–154, 1996
2. Sorensen KE, Celermajer DS, Georgakopoulos D, Hatcher G, Betteridge DJ, Deanfield JE: Impairment of endotheliui dependent dilation is an early event children with familial hypercholesten emia and is related to the lipoprotein( level. J Clin Invest 93:50–55, 1994
3. Panza JA: Endothelium–dependent vas dilatation and essential hypertensii (Letter). N Engl] Med 331:951, 1994
4. Tack CJ, Ong MK, Lutterman JA, Smits Insulin–induced vasodilatation and end thelial function in obesity/insulin res tance: effects of troglitazone. Diabetolog 41:569–576, 1998
5. Tousoulis D, Charakida M, Stefanadis Endothelial function and inflammation coronary artery disease (Review). Hec 92:441–444, 2005
6. Zelis R, Mason DT, Braunwald E: A coi parison of the effects of vasodilator stimi on peripheral resistance vessels in norrr subjects and in patients with congesti heart failure. J Clin Invest 47:960–97 1968
7. Clarkson P, Celermajer DS, Donald A Sampson M, Sorensen KE, Adams M, Y DK, Betteridge DJ, DeanfieldJE: Impair vascular reactivity in insulin–depende diabetes mellitus is related to disease d ration and low density lipoprotein chols terol levels. J Am Coll Cardiol 28:573–57 1996
8. Tooke JE, Goh KL: Vascular function type 2 diabetes mellitus and pre–diabeti the case for intrinsic endotheiopathy (F view). DiabetMed 16:710–715, 1999
9. Ceriello A: The post–prandial state a: cardiovascular disease: relevance to d betes mellitus (Review). Diabetes Met Res Rev 16:125–132, 2000
10. Ling L, Zhao SP, Gao M, Zhou QC, Li ^i Xia B: Vitamin C preserves endothel function in patients with coronary he; disease after a high–fat meal. Clin Card 25:219–224, 2002
11. Ceriello A, Taboga C, Tonutti L, Quag aro L, Piconi L, Bais B, Da RR, M( E: Evidence for an independent a cumulative effect of postprandial hyp< triglyceridemia and hyperglycemia endothelial dysfunction and oxidati stress generation: effects of short– a long–term simvastatin treatment. Circ lation 106:1211–1218, 2002
12. Schinkovitz A, Dittrich P, Wascher 1 Effects of a high–fat meal on resistar vessel reactivity and on indicators of o dative stress in healthy volunteers. C Physio! 21:404–410, 2001
13. Akbari CM, Saouaf R, Bamhill DF, Ne man PA, LoGerfo FW, Veves A: Endotl lium–dependent vasodilatation is i paired in both microcirculation a macrocirculation during acute hyperg cemia.; Vase Surg 28:687–694, 1998
14. Lee IK, Kim HS, Bae JH: Endothelial d; function: its relationship with acute 1 perglycaemia and hyperlipidemia. Int ] Clin Pract Suppl 59–64, 2002
15. Mangoni AA, Sherwood RA, Asonganyi B, Swift CG, Thomas S, Jackson SH: Shortterm oral folic acid supplementation enhances endothelial function in patients with type 2 diabetes. Am] Hypertens 18:220–226, 2005
16. Lind L, Fugmann A, Branth S, Vessby B, Millgard J, Berne C, Lithell H: The impair
ment^ endothelial function induced by non–esterified fatty acids can be reversed
by insulin. Clin Sci (Lond) 99:169–174, 2000
17. Paolisso G, Tagliamonte MR, Barbieri M, Zito GA, Gambardella A, Varricchio G, Ragno E, Varricchio M: Chronic vitamin E administration improves .brachial reactiv¬ity and increases intracellular magnesium concentration in type II diabetic patients. J din Endocrinol Metab 85:109 –115,2000
18. Vlassara H, Cai W, Crandall J, Goldberg T, Oberstein R, Dardaine V, Peppa M, Rayfield EJ: Inflammatory mediators are induced by dietary glycotoxins, a major risk factor for diabetic angiopathy. Proc Natl Acad Sci U S A 99:15596–15601, 2002
19. Vlassara H, Uribarri J: Glycoxidation and diabetic complications: modem lessons and a warning? (Review). Rev Endocr Metab Disord 5:181–188, 2004
20. GoldbergT, Cai W, Peppa M, Dardaine V, Baliga BS, Uribarri J, Vlassara H: Ad
vanced glycoxidation end products in commonly consumed foods. J Am Diet As–
soc 104:1287–1291, 2004
21. Koschinsky T, He CJ, Mitsuhashi T, Bucala R, Liu C, Buenting C, Heitmann K,
Vlassara H: Orally absorbed reactive glycation products (glycotoxins): an envi¬ronmental risk factor in diabetic nephropathy. Proc Natl Acad SciUSA 94: 6474–6479, 1997
22. Bierhaus A, Humpert PM, Morcos M, Wendt T, Chavakis T, Arnold B, Stern DM, Nawroth PP: Understanding RAGE, the receptor for advanced glycation end products (Review). J Mol Med 83:876–886, 2005
23. Beisswenger PJ, Howell SK, O’Dell RM, Wood ME, Touchette AD, Szwergold BS: a–Dicarbonyls increase in the postprandial period and reflect the degree of hyperglycemia. Diabetes Care 24:726–732,2001
24. Schreeb KH, Freudenthaler S, Vormfelde SV, Gundert–Remy U, Gleiter CH: Com¬parative bio vailability of two vitamin Bl preparations: benfotiamine and thiamine mononitrate (Letter). Eur] Clin Pharmacol 52:319–320, 1997
25. Haupt E, Ledermann H, Kopcke W: Benfotiamine in the treatment of diabetic polyneuropathy: a three–week randomized, controlled pilot study (BEDIP study). Int] Clin Pharmacol Ther 43:71–
77, 2005
26. Hammes HP, Du X, Edelstein D, Taguchi T, Matsumura T, Ju Q, LinJ, Bierhaus A, Nawroth P, Hannak D, Neumaier M, Bergfeld R, Giardino 1, Brownlee M: Ben fotiamine blocks three major pathways of hyperglycemic damage and prevents ex perimental diabetic retinopathy. Nat Med
9:294–299, 2003
27. Pomero F, Molinar MA, La SM, Allione A, Molinatti GM, Porta M: Benfotiamine is similar to thiamine in correcting endothelial cell defects induced by high glucose. Acta Diabetol 38:135–138, 2001
28. Beltramo E, Berrone E, Buttiglieri S, Porta M: Thiamine and benfotiamine prevent increased apoptosis in endothelial cells and pericytes cultured in high glucose. Diabetes Metab Res Rev 20:330–336,2004
29. King H, Aubert RE, Herman WH: Global burden of diabetes, 1995–2025: preva¬lence, numerical estimates, and projections. Diabetes Care 21:1414–1431,1998
30. Starrier J, Vaccaro O, Neaton JD, Wentworth D: Diabetes, other risk factors, and 12–yr cardivascular mortality for men screened in the Multiple Risk Factor In tervention Trial. Diabetes Care 16:434–444, 1993
31. West SG, Wagner P, Schoemer SL, Hecker KD, Hurston KL, Likos Krick A, Boseska L, UlbrechtJ, Hinderliter AL: Bi¬ological correlates of day–to–day variation in flow–mediated dilation in individuals with type 2 diabetes: a study of test–retest reliability. Diabetologia 47:1625–1631,2004
32. Celermajer DS, Sorensen KE, Gooch VM, Spiegelhalter DJ, Miller OI, Sullivan ID,
Lloyd JK, DeanfieldJE: Non–invasive de¬tection of endothelial dysfunction in chil¬dren and adults at risk of atherosclerosis. Lancet 340:1111–1115, L992
33. Tee GB, Rasool AH, Halim AS, Rahman AR: Dependence of human forearm skin
postocclusive reactive hyperemia on oc¬clusion time. J Pharmacol Toxicol Methods
50:73–78, 2004
34. Mitsuhashi T, Vlassara H, Founds HW, Li YM: Standardizing the immunological
measurement of advanced glycation end–products using normal human serum. ] Immunol Methods 207:79–88, 1997
35. Oya T, Hattori N, Mizuno Y, Miyata S, Maeda S, Osawa T, Uchida K: Methyl–
glyoxal modification of protein: chemical and immunochemical characterization of methylglyoxal–arginine adducts. J Bio! Chem 26:18492–18502, 1999
36. Steinberg HO, Brechtel G, Johnson A, Fineberg N, Baron AD: Insulin–mediated
skeletal muscle vasodilation is nitric oxide dependent: a novel action of insulin to increase nitric oxide release. ] Clin Invest 94:1172–1179, 1994
37. Desideri G, Marinucci MC, Tomassoni G, Masci PG, Santucci A, Ferri C: Vitamin E
supplementation reduces plasma vascular cell adhesion molecule–1 and von Willebrand factor levels and increases nitric oxide concentrations in hypercholes–terolemic patients. J Clin Endocrinol Me tab 87:2940–2945, 2002
38. Deanfield J, Donald A, Ferri C, Giannat– tasio C, Halcox J, Halligan S, Lerman A,
Mancia G, Oliver JJ, Pessina AC, Rizzoni D, Rossi GP, Salvetti A, Schiffnn EL, Taddei S, Webb DJ: Endothelial function and dysfunction: part I: methodological issues for assessment in the different vascular beds: a statement by the Working Group on Endothelin and Endothelial Factors of the European Society of Hypertension. J Hypertens 23:7–17, 2005
39. Holowatz LA, Thompson CS, Minson CT, Kenney WL: Mechanisms of acetylcholine–mediated vasodilatation in young and aged human skin. J Physio! 563:965–973, 2005
40. Houben AJ, Nieuwenhuijzen Kruseman AC, Bouhouch E, Slaaf DW, Schaper NC: Peripheral macro– and microcirculation in short–term insulin–dependent diabetes mellitus: the role of prostaglandins in early haemodynamic changes. Eur J Clin Invest 23:662–667, 1993
41. Karachalias N, Babaei–Jadidi R, Kupich C, Ahmed N, Thomalley PJ: High–dose thia¬ mine therapy counters dyslipidemia and advanced glycation of plasma protein in streptozotocin–induced diabetic rats. Ann N YAcad Sci 1043:777–783, 2005
42. Cai W, Gao QD, Zhu L, Peppa M, He C, Vlassara H: Oxidative stress–inducing carbonyl compounds from common foods: novel mediators of cellular dysfunction. Mol Med 8:337–346, 2002
43. Nagaraj RH, Oya–Ito T, Bhat M, Liu B: Dicarbonyl stress and apoptosis of vascu¬lar cells: prevention by alphaB–crystallin. Ann N YAcad Sci 1043:158–165, 2005
44. Wang X, Desai K, Chang T, Wu L: Vascu¬lar methylglyoxal metabolism and the de¬velopment of hypertension. ] Hypertens 23:1565–1573, 2005
45. Schiekofer S, Andrassy M, ChenJ, Rudofsky G, Schneider J, Wendt T, Stefan N, Humpert P, Fritsche A, Stumvoll M, Schleicher E, Haring HU, Nawroth PP, Bierhaus A: Acute hyperglycemia causes intracellular formation of CML and acti¬vation of ras, p42/44 MAPK, and nuclear factor kB in PBMCs. Diabetes 52:621–633,2003
46. Ceriello A, Assalom R, Da RR, Maier A, Piconi L, Quagliaro L, Esposito K, Giugliano D: Effect of atorvastatm and irbesartan, alone and in combination, on postprandial endothelial dysfunction, ox¬idative stress, and inflammation in type 2 diabetic patients. Circulation 111:2518—
2524, 2005
47. Monnier L, Lapinski H, Colette C: Contri¬butions of fasting and postprandial plasma glucose increments to the overall diurnal hyperglycemia of type 2 diabetic patients: variations with increasing levels of HbAlc. Diabetes Care 26:881–885, 2003
48. Klopotek Y, Otto K, Bohm V: Processing strawberries to different products alters contents of vitamin C, total phenolics, to¬tal anthocyanins, and antioxidant capac¬ity. J Agiic Food Chem 53:5640–5646, 2005
49. Elvevoll EO, Osterud B: Impact of pro¬cessing on nutritional quality of marine food items (Review). Forum Nutr 56:337–340, 2003


Оцените статью


Поделитесь статьей в социальных сетях

Порекомендуйте статью вашим коллегам

Предыдущая статья
Следующая статья

Авторизируйтесь или зарегистрируйтесь на сайте для того чтобы оставить комментарий.

зарегистрироваться авторизоваться
Наши партнеры
Boehringer
Jonson&Jonson
Verteks
Valeant
Teva
Takeda
Soteks
Shtada
Servier
Sanofi
Sandoz
Pharmstandart
Pfizer
 OTC Pharm
Lilly
KRKA
Ipsen
Gerofarm
Gedeon Rihter
Farmak