Опубликовано в журнале:
«ФАРМАТЕКА»; Клинические исследования; № 16; 2010; стр. 51-54.Возможности коррекции окислительного стресса у больных сахарным диабетом с помощью Дибикора
О.В. Занозина
Нижегородская государственная медицинская академия, Нижний НовгородВ настоящее время в лечении больных сахарным диабетом (СД) широко используются препараты, способные корригировать свободнорадикально-опосредованный окислительный стресс (ОС). Одно из таких препаратов - Дибикор, действующим веществом которого является таурин, непосредственно влияющий на антиоксидантную систему клетки за счет образования N-хлортаурина, который ингибирует супероксидные радикалы, снижает продукцию фактора некроза опухоли, образование пероксилнитрита и стимулирует образование супероксиддисмутазы. С целью уточнения влияния препарата на активность других антиоксидантных ферментов и содержание окисленных модифицированных белков (ОМБ) автором обследованы 34 пациента, страдающих СД типа 2 (СД2). Больные были разделены на две группы: пациенты одной группы (n = 20) получали Дибикор на фоне базисной сахароснижающей терапии в суточной дозе 1 г в течение 2 месяцев, пациенты другой группы (n = 14) использовали только базисную сахароснижающую терапию. Показано статистически значимое повышение активности каталазы и снижение содержания различных фракций ОМБ под влиянием Дибикора на фоне базисной сахароснижающей терапии. Отмечена тенденция к увеличению содержания метаболитов оксида азота у пациентов, лечившихся Дибикором, что на фоне ограничения ОС может рассматриваться как положительная попытка коррекции эндотелиальной дисфункции у больных СД2. С учетом положительной тенденции в коррекции эндотелиальной дисфункции у данной категории больных применение препарата должно быть длительным.
Ключевые слова: сахарный диабет типа 2, окислительная модификация белков, перекисное окисление липидов, эндотелиальная дисфункция, Дибикор, тауринCurrently, drugs for correcting free-radical-mediated oxidative stress (OS) are widely used in the treatment of patients with diabetes mellitus (DM). One of these drugs is Dibicor containing active substance taurine. Taurine directly affects the antioxidant system of cells through the formation of N-chlorotaurine, which inhibits superoxide radicals, reduces the production of tumor necrosis factor and peroxylnitrite, and stimulates the formation of superoxide dismutase. For the purpose of evaluation its influence on the activity of other antioxidant enzymes and content of oxidatively modified proteins (OMP), the author have examined 34 patients with type 2 diabetes mellitus (DM2). Patients were divided into two groups: one group of patients (n = 20) received Dibicor at dose of 1 g/day within 2 months against the background of basic antihyperglicemic therapy, patients of the other group (n = 14) received only the basic antihyperglicemic therapy. It was shown that use of Dibicor against the background of basic antihyperglicemic therapy led to statistically significant increase in catalase activity and decrease in different fractions of OMP. The tendency to increased levels of nitric oxide metabolites in patients treated with Dibicor was noted, that can be considered as a positive attempt to correction of endothelial dysfunction in patients with type 2 diabetes mellitus against the background of reduction of OS. Given the positive trend in the correction of endothelial dysfunction in these patients, the use of Dibicor should be prolonged.
Key words: type 2 diabetes mellitus, oxidative modification of proteins, lipid peroxidation, endothelial dysfunction, Dibicor, taurineВ настоящее время в лечении больных сахарным диабетом (СД) широко используются препараты, способные корригировать свободнорадикально-опосредованный окислительный стресс (ОС). Одно из таких препаратов - Дибикор, действующим веществом которого является таурин, непосредственно влияющий на антиоксидантную систему клетки [1]. Известно, что он может уменьшать концентрацию гипохлорной кислоты за счет образования N-хлортаурина [2], который ингибирует супероксидные радикалы [3], снижает продукцию фактора некроза опухоли, образование пероксилнитрита [4], а также косвенным образом стимулирует образование супероксиддисмутазы (СОД) [1]. Препарат Дибикор в таблетках разработан сотрудниками Российского кардиологического научно-производственного комплекса, Института биофизики и Волгоградского государственного медицинского университета. Действующее начало Дибикора - таурин, является естественным продуктом обмена серосодержащих аминокислот: цистеина, цистеамина, метионина. Препарат используется в лечении больных СД типа 2 (СД2) (патент РФ 2054936) [5]. Данных о влиянии таурина на активность других антиоксидантных ферментов (в частности, каталазы — КАТ) и окислительную модификацию белков в доступной литературе нами не найдено.
Цель исследования: уточнить некоторые механизмы антиоксидантного действия препарата Дибикор (таурин) и оценить его возможности в коррекции окислительного стресса у больных СД2.
Материал и методы
Обследованы 20 пациентов, страдающих СД2. Средний возраст больных составил 56,2 (52,4—63,7), длительность заболевания — 4, 3 (2,8—6,6) года, уровень гликозилированного гемоглобина (Hb) — 7,8 (7,1—8,4) %. Дополнительно к базисной сахароснижающей терапии пациенты в течение 2 месяцев получали препарат Дибикор в суточной дозе 1 г (по 2 таблетки по 0,25 г 2 раза/сут).Группу контроля составили 14 пациентов, больных СД2, получавших стандартную базисную терапию. По полу, возрасту, длительности заболевания, уровню гликозилированного Hb, объему проводимой базисной сахароснижающей терапии пациенты обеих групп статистически значимо не различались.
До и после курса лечения оценивалась выраженность OC: интенсивность свободнорадикального окисления (Imax СРО) и общую антиоксидантную активность (ОАА). Оценивали молекулярные продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ), окислительную модификацию белков (ОМБ), активность антиоксидантных ферментов (АОФ): СОД и каталазы (КАТ), содержание метаболитов оксида азота (нитратов и нитритов).
Интенсивность (Imax - максимальная интенсивность свечения, свидетельствующая о свободнорадикальной активности) и ОАА определены методом индуцированной хемилюминесценции. Imax измерена в mV, ОАА -в относительных единицах (относ. ед.). Молекулярные продукты ПОЛ плазмы крови - диеновые конъюгаты (ДК), триеновые конъюгаты (ТК), малоновый диальдегид (МДА) - определены по методу Folch (1957), измерены в единицах оптической плотности на 1 г ткани (ед. опт. пл./г общих липидов) [6].
Для определения активности СОД использован метод, разработанный Nishicimi (1972), в адаптации Дубининой Е.Е. и соавт. (1988). Для определения активности КАТ использован метод, разработанный Aebi (1970), в адаптации Королюк и соавт. (1988), Чевари и соавт. (1991). Активность выражена в единицах активности на 1 мг Hb (ед. акт./мг Hb) [6].
Оксид азота и его метаболиты в плазме крови определены по восстановлению нитрата до нитрита с помощью реакции Грисса; концентрация NO выражалась в мкг/мл [6].
Для определения ОМБ использован метод, предложенный Levine (1990), в модификации Дубининой Е.Е. (1995). Оценивали ОМБ по уровню карбонильных производных, выявленных в реакции с 2,4-динитрофенилгидразином: альдегиддинитрофенилгидразонов (АДФГ) и кетондинитрофенилгидразонов (КДФГ).
Спонтанную и металлозависимую (индуцированную) ОМБ анализировали одновременно. Оптическую плотность образовавшихся соединений регистрировали при длинах волн 270 и 363 нм, измерение проводилось в относительных единицах. Для расчета применен коэффициент молярной экстинкции 22 х 10-3 М-1 см-1 [7].
Спонтанные АДФГ (АДФГс) являются наиболее ранним маркером повреждения, свидетельствующим о нарушении окислительного потенциала клетки, КДФГ - поздним маркером окислительной деструкции белка [8].
Полученные в ходе исследования результаты обработаны с помощью общепринятых методов статистики на компьютере IBM PC с использованием пакета прикладных программ для обработки медицинской и биологической информации Statistica 6.0 (StatSoft, Inс.,США). Характер распределения оценен с помощью критериев Вилка-Шапиро. Непараметрические данные были представлены в виде медианы, нижнего квартиля (25 процентиль) и верхнего квартиля (75 процентиль) в формате Me (25p;75p). Для определения различий между двумя зависимыми и независимыми группами использован критерий Вилкоксона и Манна-Уитни соответственно [9].
Результаты и обсуждение
При использовании Дибикора в терапии больных СД2 отмечено статистически значимое повышение ОАА и КАТ (табл. 1).Таблица 1
Активность антиоксидантной защиты у больных СД2 в процессе лечения Дибикором и в контрольной группе, Me (25p; 75p)
Параметры
Показатели
Дибикор, до лечения (n = 20) Дибикор, после лечения (n = 20) рд контроль, до лечения (n = 14) контроль, после лечения (n = 14) pк ОАА, относ. ед. 0,038 (0,034-0,042) 0,050 (0,046-0,054) 0,016 0,036 (0,028-0,041) 0,038 (0,031-0,052) 0,41 СОД, ед. акт./мг Hb 65,6 (48,2-70,0) 66,1 (33,68-67,12) 0,330 62,5 (50,84-69,0) 72,5 (32,9-88,6) 0,35 КАТ, ед. акт./мг Hb 0,086 (0,075-0,096) 0,123 (0,098-0,124) 0,028 0,069 (0,053-0,101) 0,071 (0,065-0,100) 0,937 Примечание. рд - сравнение до и после лечения в группе с Дибикором; рк - сравнение до и после лечения в группе контроля.В контрольной группе изменения ОАА не были статистически значимыми (p = 0,41).
У пациентов, принимавших Дибикор, ОАА повышалась на 31,6 % (p = 0,016), в контрольной группе динамика составляла 4,3 % (р = 0,41). Активность СОД в обеих группах изменялась незначительно (р = 0,33 и р = 0,35 в группе Дибикора и в контрольной соответственно), однако в группе Дибикора статистически значимо повышалась активность КАТ (43 %, p = 0,028, см. рисунок).
Рис. Динамика показателей (%), характеризующих общую и ферментативную антиоксидантную защиту у больных СД2, получавших Дибикор, по сравнению с группой контроляПовышение активности КАТ, вероятно, свидетельствует о более высоком уровне антиоксидантной защиты тогда, когда адаптационные резервы СОД исчерпаны.
Интенсивность СРО в исследуемых группах до начала терапии достоверно не различалась (p = 0,22). В процессе лечения Дибикором статистически значимо снижалась Imax СРО (p = 0,002), в частности уровень МДА (p = 0,027). В контрольной группе статистически значимых изменений не было, однако отмечена тенденция к снижению уровня МДА в процессе лечения (р = 0,117) (табл. 2).
Таблица 2
Динамика молекулярных продуктов ПОЛ у больных СД2 в процессе терапии Дибикором и в контрольной группе, Me (25р;75р)
Параметры
Показатели
Дибикор, до лечения (n = 20) Дибикор, после лечения (n = 20) pд контроль, до лечения (n = 14) контроль, после лечения (n = 14) pк I СРО, mV 2,031 (1,98-2,140) 1,950 (1,840-1,981) 0,002 2,11 (2,01-2,14) 2,13 (2,02-2,15) 0,27 ДК, ед. опт. пл./г общих липидов 0,031 (0,031-0,032) 0,029 (0,027-0,031) 0,787 0,036 (0,028-0,043) 0,031 (0,020-0,039) 0,92 ТК, ед. опт. пл./г общих липидов 0,035 (0,029-0,041) 0,030 (0,023-0,040) 0,241 0,041 (0,034-0,050) 0,045 (0,030-0,055) 0,48 МДА, ед. опт. пл./г общих липидов 5,820 (3,891-5,870) 2,590 (2,510-5,171) 0,027 4,55 (4,0-5,05) 4,2 (3,7-5,0) 0,117 Примечание. рд - сравнение до и после лечения в группе Дибикора; рк - сравнение до и после лечения в группе контроля.Значительное снижение уровня именно карбонильных производных (МДА) свидетельствует об адекватном включении в процесс детоксикации КАТ, что согласуется с литературными данными [10].
С учетом статистически значимого различия I СРО до и после лечения Дибикором кроме уточнения динамики молекулярных продуктов ПОЛ нами предпринята попытка уточнения влияния препарата на ОМБ.
В процессе лечения Дибикором статистически значимо уменьшалось количество КДФГ — поздних маркеров окислительной деструкции белка (табл. 3).
Таблица 3.
Динамика ОМБ у пациентов СД2, получавших терапию Дибикором
Параметры
Показатели
до лечения (n = 14) после лечения (n = 14) р АДФГс, относ. ед. 0,0006 (0,0005-0,0012) 0,0007 (0,0004-0,005) 0,91 АДФГи, относ. ед. 0,00135 (0,0007-0,002) 0,00085 (0,0006-0,0014) 0,059 КДФГс, относ. ед. 0,0028 (0,0025-0,0030) 0,0010 (0,0006-0,0012) 0,027 КДФГи, относ. ед. 0,0043 (0,0038-0,0083) 0,0024 (0,0024-0,004) 0,026 Примечание. АДФГс - альдегиддинитрофенилгидразоны спонтанные; АДФГи - альдегиддинитрофенилгидразоны индуцированные; КДФГс -кетондинитрофенилгидразоны спонтанные; КДФГи - кетондинитрофенилгидразоны индуцированные.Под влиянием Дибикора на 37 % уменьшилось количество АДФГи (p = 0,059), на 64,3 % - КДФГс (p = 0,027) и на 44,2 % снизилось содержание КДФГи (p = 0,026). Изменения в группе контроля не имели статистической значимости (p = 0,91).
Следовательно, таурин (Дибикор) ограничивает ОМБ, а значит, корректирует ОС на самых ранних этапах, т. к. ОМБ рассматривается как один из ранних и надежных маркеров ОС [10]. Возможно, этот механизм действия таурина объясняет, почему при включении препарата в комплексную и монотерапию пациентов с СД2 можно достичь достоверного улучшения гликемического контроля и снижения индекса инсулинорезистентности [11].
При использовании Дибикора имеется тенденция к увеличению содержания косвенных маркеров содержания оксида азота - его метаболитов (табл. 4).
Таблица 4
Содержание метаболитов оксида азота у пациентов с СД2, получавших терапию Дибикором
Параметры
Показатели
до лечения (n = 10) после лечения (n = 10) р Метаболиты оксида азота, мкг/мл 0,27 (0,20-0,65) 0,49 (0,26-0,53) 0,68 С учетом того, что повышение содержания метаболитов оксида азота наблюдалось на фоне уменьшения ОС, полученные данные следует считать доказательством тенденции к коррекции эндотелиальной дисфункции.
Добавление Дибикора способствует активизации более высоких уровней антиоксидантной защиты и его возможно использовать в виде как моно-, так и в комплексной терапии больных СД2, что подтверждают литературные данные [11].
Известно, что наиболее чувствительными к окислению являются серосодержащие (метионин, цистеин) и ароматические (гистидин, триптофан, тирозин и фенилаланин) аминокислотные остатки протеинов [10]. В результате захвата электронов такими группами происходит образование активных центров. Окислительное повреждение протеинов, связанное с образованием радикальных центров, является причиной инактивации большой группы ферментов, в частности глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, глюкзо-6-фосфат-дегидрогеназы, глутатион-S-трансферазы, глутатионредуктазы, что способствует, с одной стороны, прогрессированию метаболических нарушений, с другой — генерации свободных радикалов [10].
Таурин является естественным продуктом обмена серосодержащих аминокислот цистеина и метионина. Стимулируя активность КАТ, Дибикор ограничивает ОМБ и, следовательно, ОС, а также тот каскад метаболических нарушений, который имеет место у больных СД2 при недостаточном гликемическом контроле. С другой стороны, он служит поставщиком немодифицированных серосодержащих аминокислот — антиоксидантов третьей линии антиоксидантной защиты.
Выводы:
1. Антиоксидантное действие Дибикора реализуется, в частности, через повышение активности антиоксидантного фермента каталазы, что способствует повышению общей антиоксидантной активности.
2. При использовании Дибикора статистически значимо ограничивается интенсивность свободнорадикального окисления.
3. В результате применения Дибикора статистически достоверно ограничивается окислительная модификация белков, корректируя окислительный стресс на самых ранних этапах.
4. Ограничение пероксидации липидов и окислительной модификации белков способствует коррекции эндотелиальной дисфункции, о чем свидетельствует тенденция к увеличению содержания метаболитов оксида азота у пациентов, лечившихся Дибикором.
5. Препарат Дибикор статистически значимо корректирует свободнорадикальное окисление и может быть использован в лечении больных СД в самом начале заболевания.
6. С учетом положительной тенденции к коррекции эндотелиальной дисфункции применение препарата должно быть длительным.ЛИТЕРАТУРА
1. Аметов А.С., Кочергина И.И. Применение дибикора при сахарном диабете и сердечнососудистой патологии. М., 2007. C. 24.
2. Weiss SJ, Klein R, Slivka A, et al. Chlorination of taurine by human neutrophiles. J Clin Invest 1982;70:598-607.
3. Michalk DV, Wingenfeld Р, Licht CH. Protection against cell damage due to hypoxia and reoxygenation: the role of taurine and the involved mechanisms. Amino Acids 1997;13:337-46.
4. Song YS, Rosenfeld ME. Methionin-induced hyperhomocysteinemia promote superoxide anion generation and NFkappaB activation in peritoneal macrophages of C57BL/6mice. J Med Food 2000;7(2):229-34.
5. Недосугова Л.В. Влияние дибикора на обмен веществ при сахарном диабете типа 1 и 2. Пособие для врачей. М., 2005.
6. Арутюнян А.В, Дубинина Е.Е., Зыбина Н.Н. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма. СПб., 2000. C. 104.
7. Дубинина Е.Е. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека. Методы ее определения// Вопросы медицинской химии. 1995. № 4 (1). C. 24-6.
8. Губский Ю.И., Беленичев И.Ф., Павлов С.В. Токсикологические последствия окислительной модификации белков при различных патологических состояниях (обзор литературы) // Современные проблемы токсикологии. 2005. № 3. C. 20-26.
9. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М., 2006. C. 312.
10. Дубинина Е.Е., Пустыгина А.В. Окислительная модификация протеинов, ее роль при патологических состояниях//Укр бioxiм журн 2008. № 80 (6). C. 1-18.
11. Недосугова Л.В. Окислительный стресс при сахарном диабете типа 2 и возможности его медикаментозной коррекции. Дисс. докт. мед. наук. М., 2006. C. 375.
| Июль 2013 г. |
