CC BY
16
КЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА КАЗАХСТАНА №2 (21) 2011 Литература
1. Покровский А.В. Клиническая ангиология.- М., 2004.- Том 1. - С.15-183.
2. Казанчян П.О., Попов В.А. Осложнения в хирургии аневризм брюшной аорты. - М.: Изд-во МЭИ, 2002.
3. Нормальная физиология человека // Под редакцией академика РАМН Б.И .Ткаченко. - М.: ОАО «Издательство «Медицина». - 2005. - с.387
4. Бураковский В.И., Бокерия Л.А. Сердечно-сосудистая хирургия. - Москва: Медицина. - 1989. - С. 662-670.
Инфрареналды курсактык колка аневризмасы хирургиясында ток ¡шек сол жак жартысы
ишемиясыныц алдын алу бойынша шаралар
Бiзбен аскынбаган инфрареналды курсактык колка аневризмасымен (^А) 69 наукасты хирургиялык емдеу н8тижелерi зерттелдi. 2 (2,9%) жаедайларда шек гангренасы жэне кабынуыныц ток ^ек сол жак жартысы канайналымыныц жт бузылуы, 12 (30%) созылмалы ишемиялык ток шектщ кабынуы диагноздалган, 2 (2,9%) жагдайда твменгi шажыркай артериясыньщ реимплантациясы (ТША) жасалды. Клиникада ^А резекциясы кезiнде ток iшек сол жак жартысы ишемиясын алдын алу бойынша кешендi шаралар 8дютелдк
Prevention measures of ischemia of the left half of large intestine in surgery of infrarenal abdominal aortic aneurysm
We have researched the results of surgical treatment of 69 patients with non-complicated infrarenal abdominal aortic aneurysm (ААА). Sharp disturbance of blood circulation of the left half of large intestine with development of bowels gangrene and peritonitis had place in 2 (2,9%) cases, chronic ischemic colitis was diagnosed in 12 (30%) cases, reimplantation of inferior mesentery artery (IMA) was made in 2 (2,9%) cases. In the clinic the complex of measures for prophylaxis of ischemia of the left half of large intestine at resection of AAA have been worked out.
УДК 616.61/616.379-008.64
МЕХАНИЗМ НЕФРОПРОТЕКТИВНОГО ЭФФЕКТА КЛЕТОЧНОЙ ТЕРАПИИ ПРИ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ НЕФРОПАТИИ
А.Т. Ногайбаева АО «Национальный научный медицинский центр», г. Астана
Трансплантация фетальных островковых клеток как метод лечения диабета и микроваску-лярных осложнений.
Инсулин является «золотым стандартом» в лечении СД1 и инсулинопотребного СД2. Тем не менее, даже интенсифицированный режим и применение новых аналогов инсулинов не могут обеспечить физиологическую регуляцию метаболизма и предотвратить прогрессирование осложнений. В свою очередь, применение при СД2 поэтапного режима назначения пероральных сахароснижающих препаратов - от монотерапии к комбинированной и затем к инсулинотерапии - позволяло в течение относительного длительного времени сохранять удовлетворительные показатели контроля гликемии при СД 2, но неизбежно сопровождалось увеличением частоты развития побочных эффектов. Самыми нежелательным эффектами традиционной сахароснижающей терапии были и остаются гипогликемии, увеличение массы тела, нефро-, гепато- и кардиотоксичные эффекты, что ограничивает применение той или иной группы препаратов. Кроме того, как показывает практика, ни один из таблетированных сахароснижающих препаратов не может остановить прогрессирующего истощения функции и массы р-клеток поджелудочной железы, что приводит к неизбежной необходимости начала инсулинотерапии спустя 7-10 лет от дебюта СД2. На основании данных исследования UKPDS (United Kingdom Prospective Diabetes Study - Проспективное исследование диабета в Соединенном Королевстве) было рассчитано, что потеря инсулинсекретирующей функции р-клеток при монотерапии традиционными сахароснижающими препаратами происходит в среднем со скоростью 4% в год [1].
Интенсификация сахароснижающей терапии с целью достижения нормогликемии (увеличение дозы препаратов сульфонилмочевины, инсулинов и т.д.) приводит к нарастанию нежелательных эффектов, таких как прибавка веса и частые гипогликемии. Гипогликемические состояния особенно опасны в пожилом возрасте, они могут спровоцировать спазм сосудов, тромбоэмболические и аритмические осложнения, нередко приводящие к внезапной смерти [1]. А «классические» факторы, являющиеся основными компонентами патогенеза ДН (АГ гипергликемия, гиперлипидемия и т.д.), поддающиеся коррекции совре-
менной терапией, полностью не предотвращают почечные осложнения [2].
Современная успешная терапия должна стремиться следовать следующим критериям: 1) лечение должно замещать или поддерживать функциональную целостность естественной инсулин-продуцирующей ткани, эндокринных островков Лангерганса и, более специфично, инсулин-продуцирующих р-клеток; 2) контроль аутоиммунизации, в случае СД1; 3) лечение должно быть легко применимым у большого количества пациентов [3], 5) лечение должно обеспечить качественный и постоянный контроль уровня гликемии, без увеличения массы тела и риска развития гипогликемии, негативного влияния на внутренние органы [1].
В последнее время все большее распространение получают трансплантационные методы лечения СД: пересадка поджелудочной железы на сосудистых связях и свободная трансплантация панкреатических островков (островковых клеток) [4].
Трансплантация поджелудочной железы и панкреатических островков - это два разных подхода, преследующих одну цель - замещение р-клеток. Трансплантация островков поджелудочной железы привлекла внимание после публикации результатов Эдмонтонского протокола в 2000 году, которые отметили одинаковую частоту отмены инсулинотерапии в течение 1 года как после трансплантации поджелудочной железы [5], а в группе пациентов с лабильным течением диабета, у ктоторой не удалось добиться отмены инсулинов, наблюдалось стабилизация гликемического профиля, в виде исчезновения гипогли-кемий и улучшения уровня гликированного гемоглобина [6].
Трансплантация поджелудочной железы обычно осуществляется одновременно с аллотрансплан-тацией почки больным с уремичесой стадией диабетической нефропатии. Однако необходимо отметить высокую стоимость лечения, включающее также интенсивную и длительную иммуносупрессивную терапию, и нередкое развитие осложнений хирургического и постиммуносупрессивного характера [4].
Трансплантация островков поджелудочной железы (островковых клеток) является наиболее перспективной альтернативой трансплантации целого органа, вследствие ряда преимуществ: возможности получения островковых клеток от различных доноров (ксено- и аллотрансплантация), уменьшения объема оперативного вмешательства и опасности отторжения трансплантата, использование в меньшей степени иммуносупрессивной терапии, более низких материальных затрат [7].
Виды трансплантации островоквых клеток в зависимости от донора:
- ксенотрансплантация - пересадка островокв поджелудочной железы животных (плодов крупного рогатого скота, плодов и новорожденных поросят или кроликов);
- аллотрансплантация - пересадка островков поджелудочной железы как взрослого человека, так и плода человека [7].
Проблемой ксенотрансплантации является наличие физиологической разницы организмов, так например, отмечают значительные колебания между сывороточной концентрацией кальция и фосфора свиньи и человека, а если свиной инсулин отличается от человеческого всего на 1 аминокислоту, то С-пептид имеет абсолютно иную структуру, все это может обусловить развитие несовместимости и реакции отторжения трансплантата [8].
Применение заместительной терапии р-клеток продолжает в значительной степени возросло за последние 10 лет. У пациентов отмечались достижение метаболического контроля (в некоторых случаях с временной отменой инсулинотерапии), улучшение качества жизни, замедление прогрессирования диабетических осложнений, что отражает перспективы клеточной терапии диабета [9,10].
Нефропротективный эффект ТФОК
В работе Скалецкого Н. Н. проведены успешные опыты по ксенотрансплантации культур островковых клеток крысам с экспериментальным аллоксановым сахарным диабетом, выявлено восстановление пула бета-клеток у животных реципиентов; показана высокая эффективность алло- и ксенотранспланта-ций культур островковых клеток в лечении инсулинзависимого СД с лабильным течением и вторичными осложнениями, в том числе у детей. Была предложена гипотеза механизма лечебного действия пересадки островковых клеток на диабетические осложнения, в основе которой лежит действие С-пептида [4].
В исследовании Р. Рюппа е! а1. 34 больным СД 1 типа с трансплантированной почкой были произведены трансплантации островковых клеток. Целью исследования была сравнительная оценка общей выживаемости, уровня сердечно-сосудистой смертности и прогрессирования атеросклероза в 2 группах (1 - с уровнем С-пептида сыворотки крови выше 0,5 нг/мл в течение года и более; 2 - с уровнем С-пептида сыворотки крови менее 0,5 нг/мл). Оценено состояние сосудов посредством гистоанализа кожного лоскута, исследования эндотелийзависимой вазодилатации, уровня оксида азота и атеротромботических факторов риска (фактор фон Виллебранда и фрагмент ^димера). Это исследование показало, что успешная островковая трансплантация улучшила общую выживаемость и эндотелиальную функцию, снизила риск кардиоваскулярных исходов у пациентов СД 1 типа с трансплантированной почкой. Так в 1 группе отмечен лучший показатель выживаемости (100, 100 и 90% против 84, 74 и 51% во 2 группе на 1, 4 и 7 годах соответственно), ниже уровень сердечно-сосудистой смертности и меньше прогрессировало нарастание толщины интима-медиа сонной артерии, наряду с уменьшением признаков повреждения эндотелия по данным биопсии кожи. Положительное влияние на эндотелиальную дисфункцию гипотетически связывают с увеличением концентрации С-пептида после трансплантации в 1 группе пациентов [11].
В другом исследовании успешная трансплантация островковых клеток сопровождалась увеличе-
нием уровня выживаемости почечного трансплантата, восстановление активности Na+-K+ - АТФазы, уменьшением натриуреза и альбуминурии среди пациентов СД1 после пересадки почки. Данные результаты также связывают с восстановлением секреции эндогенного С-п, а также секреции инсулина и улучшения глюкозо-метаболического контроля [12].
Роль С-пептида в прогрессировании диабетической нефропатии
С-пептид (от английского connecting - связывающий) - специфическая последовательность в молекуле проинсулина, так называемый связывающий пептид. С-пептид является частью проинсулина, состоящего из трех пептидных цепей (А, В, С). А- и В-цепочки соединены дисульфидными мостиками, С-пептид связывает А- и В-цепи. Он расположен между карбоксильным концом В-цепи и аминоконцом А-цепи будущего инсулина. Длина проинсулинов у различных видов колеблется от 78 до 86 аминокислотных остатков, причем эти различия обусловлены только длиной С-пептида [13].
Молекулярная масса проинсулина - 9000 дальтон (Да). Синтезированный проинсулин поступает в аппарат Гольджи, где под влиянием протеолитических ферментов расщепляется на молекулу С-пептида с молекулярной массой 3000 Да и молекулу инсулина с молекулярной массой 6000 Да. А-цепь инсулина состоит из 21 АМК-го остатка, В-цепь - из 30, а С-пептид - из 27-33. Из аппарата Гольджи инсулин, С-пептид и частично проинсулин поступают в везикулы, где первый связывается с цинком и депонируется в кристаллическом состоянии [14].
С-пептид попадает в кровь в эквимолярных количествах вместе с активным инсулином и, от 2 до 3% - с проинсулином и его производными (продуктами неполного протеолиза проинсулина) [13]. Исследования показали, что в норме концентрация С-пептида значительно выше, чем инсулина. В литературе приведены данные времени жизни эндогенного С-пептида - 20-30 минут, а инсулина - от 4 до 10 минут (вследствие связывания в печени в 50% от общей концентрации) и проинсулина - 17.2 минуты. После забора крови для определения уровня инсулина анализ должен быть произведен не позднее, чем через 4-6 ч. Деградация С-пептида и проинсулина происходит в печени, но значительно медленнее, чем деградация инсулина [13,15].
Таким образом, наиболее точную картину о функционировании b-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы представляет измерение уровней С-пептида и проинсулина [13].
Основная функция С-пептида в синтезе инсулина - связывание А и В-цепей посредством правильного фолдинга и межцепочечных дисульфидных мостиков. Когда С-пептид освобождается от инсулина в результате протеолитического процессинга, СООН-конечная часть В-цепи инсулина становится незащищенной и способной принять соответствующую конформацию для эффективного взаимодействия с инсулиновым рецептором. После открытия режима биосинтеза инсулина, несколько ранних исследований обратились к вопросу о возможных физиологических эффектах С-пептида. Было обнаружено, что С-пептид крысы уменьшает глюкозо-стимулированный выброс инсулина у крыс как in vivo, так и in vitro, в то время как соответсвующие исследования у других животных были менее ясными. Также С-пептид ингибирует аргинин-стимулированный выброс глюкагона из изолированный перфузируемой поджелудочной железы крысы, и жиро-стимулированную секрецию желудочного ингибиторного полипептида интестинальными клетками. Недавние исследования продемонстрировали специфические связи С-пептида с клеточными поверхностями, посредством взаимодействия с G-протеин - связывающими мембранными рецепторами. С-пептид вследствие этого может стимулировать специфические внутриклеточные процессы, влияя на почечную и нервную функции у пациентов СД с дефицитом С-пептида [13,16].
Связывание С-пептида. Классический способ, при котором биоактивные пептиды оказывают эффекты - это специфическое связывание лиганд - рецептор. При таком связывании ограниченный регион лиганд служит в качестве "активного участка", осуществляя связь с рецептором. Этот сегмент пептида обычно хорошо сохраняется в пределах вида. Процесс связывания обычно изучается посредством оценки связи меченного пептида с радиолигандом. В случае С-пептида, недостаток двух основных понятий таких как, сохраненный активный участок и установленный лиганд, долго препятствовали опознаванию C-пептида как биологически активного гормона. Взамен, для объяснения некоторых эффектов С-пептида были предложены нерецепторные мембранные взаимодействия. Тем не менее, недавние исследования связи, использовавшие новую технологию, установили типичный рецептор взаимодействия C-пептида. Таким образом, C-пептид может быть признан в качестве лиганда рецептора; и эти свойства позволяют подтвердить существование его многочисленных эффектов [16].
Оценка связи посредством стимуляции Na+-K+ - АТФазы.
Внутриклеточные эффекты С-пептида были исследованы при использовании свежеприготовленных препаратов проксимальных канальцев нефронов крысы, хорошо подготовленная экспериментальная модель [17].
Оказалось, что присоединение гомологичного C-пептида к канальцевым сегментам повышает внутреннюю активность №+-К+-АТФазы концентрационно (дозо) - зависимым способом. Кроме того, предварительная обработка канальцевых сегментов токсином бактерии коклюша полностью блокировала этот эффект. Эти и другие наблюдения указывают, что взаимодействие G-протеина с лиганд-активирующим рецептором имеет место в сигнальной передаче пути С-пептида [17].
G-белки - это белки клеточной мембраны, которые связывают гуаниловые неклеотиды, именно с
ними взаимодействует комплекс гормон-рецептор, подвергшийся конформационным изменениям. Одни белки стимулируют, а другие ингибируют превращение гуанозинтраиффосфата в гуанозиндифосфат и называются соответственно С и С - белками. Каждый С-белок состоит изи трех субъединиц - из а, р, и ^ При активации эти субъединицы диссоциируют, причем а-субъединица (в зависимости от того, образовалась ли она из Сс или Си - белка) соответственно либо стимулирует, либо ингибирует каталитическую единицу. Каталитические единицы представляют собой ферменты, такие как аденилциклаза, гуа-нилциклаза, фосфолипаза С или различные протеинкиназы [17].
Известно, что обработка токсином бактерии коклюша влияет на а-субъединицу С-белков, и может таким образом создавать помехи взаимодействию С-протеина и петлей региона мембрано-распределяющего рецептора, что в свою очередь позволяет нивелировать эффекты С-пептида [13].
Установлено, С-п активирует кальций-зависимые внутриклеточные пути передачи. При обработке культуры клеток проксимальных извитых канальцев гомологичным С-п в нарастающей концентрации, был зафиксирован быстрый и последовательный рост концентрации внутриклеточного кальция. Также, добавление к обработанным канальцевым сегментам специфического ингибитора кальций/кальмодулин-зависимого протеина фосфатазы 2В (РР2В) - РК506 - привело к полному ингибированию стимулирующего эффекта С-п. РР2В играет важную роль в регуляции активности Ыа+ - К+ - АТФазы клеток канальцев, из-за его способности конвертировать фосфорилированную форму неактивную фермента в его дефос-форилированную активную форму. Таким образом, согласно прояснившейся схеме, С-п активирует мембранный рецептор, связанный с чувствительным к токсину бактерии коклюша С-протеином. Последний, в свою очередь активирует кальциевые каналы, приводящие к росту внутриклеточного кальция и активации эндотелиальной оксид-азот-синтазы и РР2В. РР2В последовательно переводит фосфорилированную в дефорсфорилированную форму Ыа+ - К+ - АТФазы, с ее активацией [16,18].
В исследовании Маеэ^оп А. е! а1. был уточнен механизм активации Ыа+ - К+-помпы: в культуре человеческих фибробластов кожи и мезангиальных клеток С-п осуществлял часть эффектов путем повышения экспрессии гена вазопрессин-активирующего кальций-мобилизующего рецептора-1, что подтверждено результатами полуколичественной ПЦР и иммуноблотинга. Доказанные основные внутриклеточные эффекты С-п (т.е. увеличения поступления кальция и активации эндотелиальной ЫО-синтазы, параллельно с перераспределением уровня микроциркуляции кожи у пациентов СД1) оказались аналогичными таковым у вазопрессина. Поэтому была выдвинута гипотеза о наличии единого рецептора активации работы Ыа+ - К+ -насоса у С-п и вазопрессина, в связи с чем и был исследован данный ген [19].
Также, согласно результатам исследования Ьирр1 е! а1. показано, что С-п интернализируется в цитоплазму клеток (человеческих эндотелиальных клеток аорты и гладкомышечных клеток пупочной артерии) путем эндоцитоза, поскольку было зафиксировано нахождение меченого С-п в ранних эндосомах. Эндосомы могут быть представлены в качестве сигнальной станции, посредством чего С-п может достигать осуществления своих клеточных эффектов. Т. е. авторы предполагают, что взаимодействие С-п с рецептором происходит не при прямой транслокации через мембрану, а путем классического эндоцитоза. В любом случае, это может быть одним из промежуточных этапов на пути к лизосомальной деградации С-п [20]. Вероятно поэтому, было выявлено, что С-п стимулирует транспорт глюкозы без вовлечения инсу-линового рецептора и активации тирозинкиназы в изолированной культуре клеток поперечно-полосатой мускулатуры [21].
Физиологические эффекты С-пептида
Установлено, что С-пептид не является биологически инертным веществом, как предполагали ранее. Вместо этого как выяснилось, он является активным пептидным гормоном с потенциально важными физиологическими эффектами. Являясь частью проинсулина, С-пептид - это отдельная субстанция с биохимическими и физиологическими характеристиками, отличными от функций инсулина. Последние данные указывают, что С-пептид в диапазоне наномолярных концентраций специфически связывается с поверхностью клеток, вероятно с С-протеин связывающей поверхностью рецептора, с последующей активацией кальций-зависимых внутриклеточных сигнальных путей [16].
Связывание С-п с рецептором - стереоспецифично, и не наблюдается перекрестной реакции между инсулином, проинсулином, инсулиноподобным факторами роста I и II или нейропептидом У. С-пептид стимулируя Ыа+ - К+ - АТфазу, приводит к активации эндотелиальной ЫО-синтазы. Экспериментальные и клинические данные также указывают, что введение С-пептида сопровождается приростом скорости кровотока в скелетных мышцах и коже [22], снижением клубочковой гиперфильтрации, уменьшением экскреции альбумина с мочой, и улучшением функции нервов у субъектов с 1 типом диабета, имеющих недостаток С-пептида, но не у здоровых лиц [23,24,25,26].
Также необходимо отметить кардиопротективное действие С-п: исследовалось его влияние на сердца крыс, подвергшиеся искусственной ишемии - реперфузии; отмечалось статистически значимое увеличение коронарного кровотока и развиваемого давления в левом желудочке, уменьшение инфильтрации миокарда полиморфноядерными лейкоцитами, увеличение базального уровня эндогенного оксида азота при сравнении с контрольной группой, получавших физиологический раствор [27].
Доказано, что С-п оказывает протективное действие на эндотелиальные клетки, находящиеся под воздействим гипергликемии, посредством ингибирования процессов эндотелиальной дисфункции [28].
На эндотелий острая и хроническая гипергликемия оказывает повреждающее действие посредством выброса продуктов перекисного окисления, приводящих к активации транскрипционного нуклеарного фактора кВ и в конечном счете к продукции воспалительных медиаторов. In vitro С-п напрямую подавляет экспрессию молекулы клеточной адгезии сосудов 1 (VCAM-1), моноцитарного хемоаттрактантного проте-ина-1 (MCP-1) в культуре эндотелиоцитов аорты человека, вследствии снижения активации нуклеарного фактора - кВ [29]. Также после добавления С-п уменьшалось влияние фактор некроза опухоли а - индуцированного апоптоза: в культуре клеткок проксимальных канальцев почек опоссума количество жизнеспособных клеток оказалось больше, чем в контрольной группе, что было обусловлено снижением активации нуклеарного фактора - кВ [30].
Таким образом, существует возможность, что замещение С-пептида наряду с введением инсулина может предотвратить развитие или замедлить прогрессирование поздних осложнений сахарного диабета [16].
Влияние С-пептида на функцию почек
Влияние С-пептида на гломерулярную гиперфильтрацию, функциональный почечный резерв и про-теинурию было исследовано у крыс со стрептозоцин - индуцированным диабетом. Введение человеческого С-пептида в течение 90 минут сопровождалось уменьшением клубочковой гиперфильтрации на 20%, улучшением функционального почечного резерва, подтвержденной увеличением СКФ после нагрузки глицином, а также значительным снижением (на 70%) потери белка с мочой, в сравнении с контрольной группой животных с СД. В другом двойном - слепом рандомизированном исследовании, пациенты с СД 1 типа получали подкожную инфузию инсулина с эквимолярным количеством С-пептида или только инсулина с помощью помпы в течение 4 недель. В группе, получавшей лечение С-пептидом, СКФ снизилась на 6%, в то время как, в группе, получавшей терапию только инсулином, не отмечено изменений в отношении СКФ. Более того, в группе «С-пептида» наблюдалось значительное снижение уровня альбуминурии по сравнению с контрольной. Предполагают, что С-пептид обладает способностью стимулировать почечную Na+ -K+ - АТФазу и эндотелиальную оксид-азот-синтазу, что влияет на проницаемость и транспортную функцию гломерулярной мембраны, улучшает региональный кровоток почек, и возможно ведет к улучшению почечной функции при СД [16].
Так как клубочковая гиперфильтрация и гипертрофия гломерул развиваются одновременно, было проведено исследование на крысах со стрептозоцин-индуцированным диабетом для оценки морфологических изменений почек на ранней стадии ДН. Было выявлено статистически значимое увеличение объема клубочков на 33% в группе крыс с диабетом, получавших лечение плацебо, при сравнении с группой крыс без диабета, в то время как, в группе диабетических крыс, получавших инфузию С-п, объем клубочков не отличался от таковых у здоровых животных. Кроме того, введение С-п уменьшило развитие экспансии мезангиального матрикса на ранней стадии ДН в фазу постгиперфильтрации [31].
Необходимо отметить, что в недавнем исследовании на крысах со стрептозоциновым диабетом было продемонстрировано, что диабет - индуцированная продукция трансформирующего фактора роста в (ТФР- в) в гломерулах предотвращается при введении С-п. Также, при исследовании подоцитов мышей in vitro было отмечено дозо-зависимое ингибирование ТФР- в - индуцированной продукции коллагена IV типа. Эти наблюдения способствуют пониманию механизма действия С-п на уменьшение экспансии мезангиального матрикса при диабете [31]. Данные находки совпадают с результатами наблюдений, когда после трансплантации поджелудочной железы у человека, отмечался обратный процесс экспансии мезангиального матрикса, что ранее приписывалось улучшению гликемического контроля [32]. Однако, предполагается, что эти изменения могут быть связаны с восстановлением уровня С-п после трансплантации [31].
При сравнении воздействия С-п и каптоприла на клубочковую гиперфильтрацию у крыс с экспериментальным СД1 без инсулинотерапии, отмечался одинаковый положительный эффект в обеих группах [33].
С-пептид и утилизация глюкозы
Ранние исследования эффектов С-пептида продемонстрировали, что супрафизиологические концентрации С-пептида увеличивали и пролонгировали гипогликемизирующее действие инсулина, у крыс с аллоксановым диабетом. Прямое исследование влияния С-пептида на транспорт глюкозы в скелетной мускулатуре в условиях in vitro показали, что человеческий С-пептид способен стимулировать транспорт 3-О-метилглюкозы в культивированных человеческих мышечных волокнах дозо-зависимым эффектом. Данный эффект отмечался в мышечных волокнах как здоровых субъектов, так и больных СД 1 типа, и проявлялся посредством механизма независимого от активации инсулинового рецептора и рецептора тирозин-киназы. Прямое измерение поглощения глюкозы в мышцах предплечья во время введения С-пептида пациентам СД 1 типа подтвердило увеличившуюся утилизацию глюкозы всего тела по данным исследования эугликемического клампа, именно как следствие увеличившегося употребления глюкозы мышцами, а не ингибирования продукции глюкозы печенью [13,16].
Таким образом, относительно значимый стимулирующий эффект С-пептида на утилизацию глюкозы в экспериментах in vitro и на животных и, в меньшей степени у людей (при краткосрочных исследованиях, но не при пролонгированном введении С-пептида), обусловлен воздействием на NO-синтазу. Последнее объясняется блокирующим эффектом вводимого N-монометил-Ь-аргинина С-пептид-индуцированной ути-
лизации глюкозы [16,34].
Позднее в исследовании N. M. Al-Rasheed et al. было продемонстрировано, что С-п как и инсулин стимулирует активацию PPARy (peroxisome proliferator - activated receptor y) в клетках проксимальных канальцев почек опоссума. Оба вещества оказывают концентрационно-зависимую индукцию на транскрипционную активность PPARy лиганд-независимым способом. При этом, при обработке клеточной культуры токсином Bordetella Pertusis были блокированы эффекты воздействия С-п на PPARy, но не инсулина [35,36].
С-пептид и PPARy.
PPARy (peroxisome proliferator - activated receptor y) - пероксисомальный активируемый пролифера-тором гамма рецептор представляет собой ядерный рецептор, который выполняет регуляторную функцию в процессах дифференцировки клеток, в основном адипоцитов. Этот рецептор также экспрессиру-ется в других клетках, включая мышечные, эндотелиальные клетки, клетки гладкой мускулатуры сосудов, моноцитов и макрофагов [37], а также мезангиальных клетках почек [38].
Следовательно, ожидаемые эффекты активации PPARy С-пептидом можно проследить на примере механизма действия группы пероральных сахароснижающих препаратов - сенситайзеров (тиазо-лидиндионов или глитазонов).
Тиазолидиндионы являются селективными агонистами ядерных рецепторов PPARy, которые регулируют транскипцию генов, вовлеченных в контроль за продукцией, транспортом и утилизацией глюкозы периферическими тканями [1,39]. Глитазоны непосредственно улучшают чувствительность тканей к инсулину [37], регулируют активность инсулина и метаболизм липидов, повышают инсулинопосредованную утилизацию глюкозы мышцами [40,41] и жировой тканью, предположительно за счет снижения уровня свободных жирных кислот, что приводит к стимуляции транспорта глюкозы, слегка тормозят печеночную продукцию глюкозы [42].
Кроме того, агонисты PPARy наряду с ингибиторами АПФ эффективно снижали уровень протеи-нурии и было морфологически установлено уменьшение повреждения гломерулярного и канальцевого аппарата почек у крыс с моделью хронической болезни почек при СД2 с ожирением [43].
В исследовании Omasu F. et al. продолжительный прием пиоглитазона предотвращал прогресси-рование ХПН, посредством снижения уровня протеинурии и экспрессии почечного активатора плазмино-гена I, а также ингибированием почечного фиброза у крыс с моделью ХБП с длительно персистирующей, тяжелой протеинурией. При оценке степени почечного фиброза сравнивалось содержание общего коллагена в тубулоинтерстиции нефробиоптата крыс, разделенных на группы, получавших лечение пиогли-тазоном, кандесартаном и плацебо [44]. Имеются сообщения о защитном эффекте глитазонов на подо-циты при прогрессирующем гломерулосклерозе с протеинурией [44,45] и прямом местном нефропротек-тивном действии на функцию мезангиоцитов [38]: антифибротический эффект в клетках проксимальных канальцев человеческой почки в присутствии высокой концентрации глюкозы проявлялся посредством уменьшения концентрации TGF-p, торможением продукции экстрацеллюлярного матрикса, в частности, фибронектина [46], а предотвращение апоптоза подоцитов - также снижением уровня TGF-p и восстановлением экспрессии ингибитора циклин-зависимой киназы [47].
Также, необходимо отметить, что активация PPARy снижает уровень лептина плазмы, несмотря на увеличение массы жировой ткани [41]. Лептин - гормон, участвующий в формировании чувства насыщения. Предполагается развитие резистентности к лептину с его гиперпродукцией у больных с ожирением. Обладая рядом патогенных действий, в основном являясь индуктором органного фиброгенеза, лептин повреждает органы - мишени - миокард, сосудистую стенку и почечную ткань. Под воздействием избытка лептина активируется локально-почечная экспрессия трансформирующего фактора роста-p и рецепторов к нему на мембране мезангиоцитов и эндотелиоцитах [48].
Последние данные позволяют выдвинуть гипотезу о механизме нефропротективного эффекта С-п, в основе которого также лежит активация PPARy.
Схема 1 - Демонстрация эффектов С-пептида на почечные канальцы.
C-peptide EVARQ fragment
С-терминальный фрагмент С-пептида связывается с мембранным G-белок - связанным рецептором тубулярных клеток В результате активации ПК-С возрастает внутриклеточная концентрация ионов кальция, что ведет к активации натрий-калиевой АТФ-азы. Совместно с этим прирост внутриклеточных киназ в результате влияет на активацию или ингибицию медиаторов воспаления. Зеленым цветом отмечена активация, красным - ингибирование. Стрелки с пунктирной линией - предполагаемое патогенетическое воздействие [Rebsomen L. et al., 2008].
Таким образом, С-пептид, являясь основным компонентом нефропротективного эффекта ТФОК, в будущем окажется одним из основных препаратов, наряду с инсулинами, необходимыми для компенсации СД и профилактики микроваскулярных осложнений.
Литература
1. Дедов И.И., Шестакова М.В. Инкретины: новая веха в лечении сахарного диабета 2-го типа // Москва. - 2010. - 89 с.
2. Toshio Miyata, Charles van Ypersele de Strihou. Translation of basic science into clinical medicine: novel targets for diabetic nephropathy // Nephrol Dial Transplant. - 2009. - vol. 24. - P.1373-1377. doi: 10.1093/ ndt/gfp028.
3. Trucco M. Cell based therapy for type 1 diabetes // Abstract book. - 15 Nantes Actualites Transplantation.
- Beta cell replacement in diabetes. - 2009. - P.8.
4. Скалецкий Н.Н. Культуры островковых клеток поджелудочной железы и их трансплантация в эксперименте и клинике: автореф. ... докт. мед. наук. - Москва, 1999.
5. Berney Th. Islet transplantation simultaneously or after kidney // Abstract book. - 15 Nantes Actualites Transplantation. - Beta cell replacement in diabetes. - 2009. - P.12.
6. A.M. James Shapiro, Camillo Ricordi, Bernhard J. Hering. International Trial of the Edmonton Protocol for Islet Transplantation // The new england journal of medicine. - 2006. - vol. 355. - P. - 1318-1330Доскалиев Ж.А., Байгенжин А.К., Беркинбаев С.Ф. и др. Трансплантационные методы лечения больных сахарным диабетом: современные концепции отбора и подготовки больных: методические рекомендации. - 2005. - 20 с.
7. Goddard M.J., Foweraker J.E., Wallwork J. Xenotransplantation - 2000. - J.Clin.Pathol. - 2000. - Vol. 53. - P.44-48.
8. Mineo and Associates. Point: Steady Progress and Current Challenges in Clinical Islet Transplantation // Diabetes Care. - 2009. - Vol 32. - №8. - P. 1563-1569.
9. Livio Luzi, Gianluca Perseghin, Mathias D. Brendel et al. Metabolic Effects of Restoring Partial B-Cell Function After Islet Allotransplantation in Type 1 Diabetic Patients // Diabetes. - 2001. - vol. 50. - P. 277-282.
10. Fiorina P., Folli F., Bertucci F. Et al. Long-Term Beneficial Effect of Islet Transplantation on Diabetic Macro-/ Microangiopathy in Type 1 Diabetic Kidney-Transplanted Patients // Diabetes Care. - 2003. - vol. 26. - P. 1129-1136.
11. Fiorina P., Folli F., Zerbini G. et al. Islet transplantation is assotiated with improvement of renal function among uremic patients with type 1 diabetes mellitus and kidney transplants // J. Am. Soc. Nephrol. - 2003.
- vol. 14. - P. 2150-2158.
12. C-пептид. http://www.rusbiotech.ru.
13. Старкова Н.Т. Клиническая эндокринология // Санкт-Петербург. - «Питер». - 2002. - глава 5. Заболевания островкового аппарата поджелудочной железы. - С. 208-289.
14. Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., Креминская В.М. Дифференциальная диагностика и лечение эндокринных заболеваний: Руководство. - Москва «Медицина». - 2002. - глава 4 Синдром гипергликемии - сахарный диабет. - С. 345-461,
15. Wahren J., Ekberg K., Johansson J. et al. Role of c-peptide in human physiology // American Journal Physiology Endocrinology Metabolism. - 2000. - №5. - Vol. 278-P. E759-E768.
16. Лейкок Дж.Ф., Вайс П.Г Основы эндокринологии // Москва. - «Медицина». - 2000. - С. 26-41.
17. Rigler R., Pramanik A., Jonasson P. et al. Specific binding of proinsulin C-peptide to human cell membranes // PNAS Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.- 1999. - №23. - vol. 96.
- P. 13318-13323.
18. Maestroni A., Ruggieri D., Dell'Antonio G. et al. C-peptide increases the expression of vasopressin-acti-vated calcium-mobilizing receptor gene through a G protein-dependent pathway // European Journal of Endocrinology. - 2005. - vol. 152. - P. 135-141.
19. Luppi P., Geng X., Cifarelli V. et al. C-peptide is internalised in human endothelial and vascular smooth muscle cells via early endosomes // Diabetologia. - 2009. - vol. 52. - P. 2218-2228.
20. Zierath J.R., Handberg A., Tally M. et al. C-peptide stimulates glucose transport in isolated human skeletal muscle independent of insulin receptor and tyrosine kinase activation // Diabetologia.- 1996/ - vol. 39.- P. 306
21. Forst Th., Kunt Th., Pohlmann Th. et al. Biological activity of C-peptide on the skin microcirculation in patients with insulin-dependent diabetes mellitus // J. Clin. invest. - 1998. - Vol. 101. - №10.- P. 2036-2041.
22. Cotter M.A., Ekberg K., Wahren J.,Cameron N.E. Effects of proinsulin C-peptide in experimental diabetic neuropathy // Diabetes. - 2003. - Vol. 52. - P. 1812-1817.
23. Johansson B.L., Borg K, Fernqvist-Forbes E. Et al. Beneficial effects of C-peptide on incipient nephropathy and neuropathy in patients with Type 1 diabetes mellitus // Diabet Med. - 2000.- vol. 17.- №3.- P. 181-189.
24. Arun V. Krishnan, Matthew C. Kiernan. Altered nerve excitability properties in established diabetic neuropathy // Brain. - 2005. -vol. 128. -№5. - P. 1178-1187.
25. Ekberg K., Brismar T., Johansson Bo-L. et al. C-Peptide Replacement Therapy and Sensory Nerve Function in Type 1 Diabetic Neuropathy // Diabetes Care. - 2007. - vol. 30. - P. 71-76.
26. Young L.H., Ikeda Y., Scalia R. et al. C-peptide exerts cardioprotective effects in myocardial ischemia-reperfusion // Am J Physiol Heart Circ Physiol. - 2000.- vol. 279. - P. H1453-1459.
27. Johansson B.L., WahrenJ., Pernow J. C-peptide increases forearm blood flow in patients with type 1 diabetes via a nitric oxide-dependent mechanism // Am J Physiol Endocrinol Metab. - 2003. - vol. 285. - P. E864-E870.
28. Luppi P., Cifarelli V., Tse H. Human C-peptid antagonizes high glucose-indused endothelial dysfunction through the nuclear factor-KB // Diabetologia. - 2008.- vol. 51. - P.1534-1543.
29. Al-Rasheed N.M., Willars G.B., Brunskill N.J. C-Peptide signals via Gi to Protect against TNF-a-mediated apoptosis of opossum kidney proximal tubular cells // J Am Soc Nephrol. - 2006. - vol. 17. - P. 986-995.
30. Björn Samnegärd, Stefan H. Jacobson, Georg Jaremko et al. C-peptide prevents glomerular hypertrophy and mesangial matrix expansion in diabetic rats // Nephrology Dialysis Transplantation. - 2005. - №3. -Vol. 20-P. 532-538.
31. Fioretto P., Steffes M.W., Sutherland E.R. et al. Reversal of lesions of diabetic nephropathy after pancreas transplantation //The New England Journal of Medicine. - 1998. - №2. - Vol. 339- P.69-75.
32. Björn Samnegärd, Stefan H. Jacobson, Bo-Lennart Johansson et al. C-peptide and captopril are equally effective in lowering glomerular hyperfiltration in diabetic rats // Nephrology Dialysis Transplantation. -2004. - №6. - Vol. 19-P. 1385-1391.
33. Rebsomen L., Khammar A., Raccah D. et al. C-peptide effects on renal physiology and diabetes // Experimental Diabetes Research. - 2008. - article ID 281536. - P.1-5.
34. AL-Rasheed N.M., Chana R.S., Baines R.J. et al. Ligand-independent activation of peroxisome proliferator-activated receptor-Y by insulin and C-peptide in kidney proximal tubular cells // The Journalof Biological Chemistry. - 2004. - №48. - Vol.279-P.49747-49754.
35. Hills C.E., Brunskill N.J., Squires P.E. C-peptide as a therapeutic tool in diabetic nephropathy // Am. J. Nephrol. - 2010. - vol - 31. - P. 389-397.
36. Под редакцией Ройтберга Г.Е. Метаболический синдром: Москва «МЕДпресс-информ». -2007. -223 с.
37. Hall Ph. M. Prevention of progression in diabetic nephropathy // Diabetes Spectrum. - 2006. - Vol.19. -№1. - Р. 18-24.
38. Под ред. Дедова И.И., Мельниченко Г.А. Рациональная фармакотерапия заболеваний эндокринной системы и нарушений обмена веществ // Москва «Литерра». - 2008. - с. 20.
39. Колуэлл Дж. А. Сахарный диабет. Новое в лечении и профилактике // Москва «БИНОМ. Лаборатория знаний». - 2007. - 288 с.
40. Larsen Ph. J., Jensen P.B., Sorensen R.V. et al. Differential influences of peroxisome proliferator-activated receptors y and -a on food intake and energy homeostasis // Diabetes. - 2003. - vol. 52. - P.2249.
41. Питерс-Хармел Э., Матур Р. Сахарный диабет. Диагностика и лечение // Москва. - «Практика». -2008. - 494 с.
42. Baylis С., Atzpodien E., Freshour G. Peroxisome proliferator-activated receptor y agonist provides superior renal protection versus angiotensin-converting enzyme inhibition in a rat model of type 2 diabetes with obesity // The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. - 2003. - Vol.307. - №3. - Р. 854-860.
43. Omasu F., Oda T., Yamada M. et al. Effects of pioglitazone and candesartan on renal fibrosis and the intrarenal plasmin cascade in spontaneously hyperholesterolemic rats // Am. J. Physiol. Renal Physiol. -2007. - vol. 293. - P. F1292-F1298.
44. Hua-Feng Liu, Li-Qin Guo, Yu-Ying Huang. Thiazolidinedione attenuate proteinuria and glomerulosclerosis in Adriamycin-induced nephropathy rats via slit diaphragm protection // Nephrology. - 2010.- vol. 15.- P. 75-83.
45. Panchapakesan U., Sumual S., Pollock C.A. et al. PPARy agonists exert antifibrotic effects in renal tubular cells exposed to high glucose // Am. J. Physiol. Renal Physiol. - 2005. - vol. 289. - P. F1153-F1158.
46. Kanjanabuch T., Ma L-J, Chen J., Pozzi A. PPAR-y agonist protects podocytes from injury // Kidney International. - 2007. - vol. 71. - P. 1232-1239.
47. Сагинова Е.А., Галлямов М.Г, Северова М.М. Современные представления о поражении почек при ожирении // Клиническая нефрология. - 2010. - №2. - С.66-71.
