Ранний метаболический маркер сахарного диабета

«ЭТИОЛОГИЯ, ПАТОГЕНЕЗ САХАРНОГО ДИАБЕТА. КЛАССИФИКАЦИЯ САХАРНОГО ДИАБЕТА».

1. Патоморфологические изменения островкового аппарата поджелудочной железы при СД 1 типа характеризуется всем перечисленным, кроме:

Уменьшением числа бета-клеток

Признаков дегенерации бета-клеток

Амилоидоза островков поджелудочной железы.

2. Какие из перечисленных ниже механизмов действия присущи инсулину?

Усиление процессов утилизации аминокислот и синтез белка

Укажите этиологические факторы сахарного диабета 1 типа:

2. Вирусное поражение - клеток

3. Травма поджелудочной железы

Аутоиммуное поражение островков Лангерганса с развитием инсулита.

Какой из гормонов стимулирует липогенез.

Гестационный сахарный диабет это:

диабет, развившийся во время беременности

сахарный диабет 1 типа, развившийся до беременности

сахарный диабет 2 типа, возникший до беременности

нарушение толерантности к глюкозе во время беременности

Существенную роль в патогенезе сахарного диабета 1 типа играют:

усиление свободно — радикального окисления

ослабление антиоксидантной защиты бета-клетки

нарушение периферической чувствительности к инсулину

Нарушение функции бета-клетки при сахарном диабете 1 типа является следствием

деструкции бета-клетки вследствие аутоиммунного разрушения

следствием генетических мутаций, регулирующих секрецию

ни одно из вышеперечисленного

В патогенезе сахарного диабета 2 типа главную роль играют:

нарушение секреции инсулина бета-клеткой

абсолютный дефицит инсулина, как следствие деструкции бета-клетки

ни одно из вышеперечисленного

Ранним метаболическим маркером сахарного диабета 2 типа является:

исчезновение ранней фазы секреции инсулина

частые гипогликемии в ночное время

10. В основу новой классификации положен принцип:

ни один из вышеперечисленных

«Диагностические критерии диабета»

Выберите один или несколько из перечисленных методов, необходимых для постановки диагноза сахарного диабета:

Определение гликированного гемоглобина;

Определение уровня гликемии при проведении перорального глюкозотолерантного теста;

Определение уровня гликемии натощак.

Максимальный уровень глюкозы венозной плазмы натощак у здорового человека:

Максимальный уровень глюкозы венозной плазмы через 2 часа после нагрузки глюкозой в ходе перорального глюкозотолерантного теста у здорового человека:

Перечислите условия необходимые для правильного проведения перорального глюкозотолерантного теста:

Голодание не менее 8 часов

Соблюдение ограничительной диеты накануне теста

Ограничение физической активности при проведении теста

Контроль гликемии на 60 минуте теста

Какое из перечисленных ниже значений глюкозы венозной плазмы натощак может соответствовать диагнозу «Нарушение толерантности к глюкозе»:

диагноз не ставится по уровню глюкозы натощак

Какие из перечисленных ниже значений глюкозы венозной плазмы натощак соответствуют диагнозу «Нарушенная гликемия натощак»:

Гликемия натощак 6,0 ммоль/л

Гликемия натощак 6,1 ммоль/л

Гликемия натощак 6,2 ммоль/л

Гликемия натощак 6,3 ммоль/л

Какое минимальное значение глюкозы венозной плазмы натощак соответствует сахарному диабету:

Какое из перечисленных ниже значений глюкозы венозной плазмы через 2 часа после нагрузки глюкозой в ходе перорального глюкозотолерантного теста соответствует может соответствовать диагнозу «Нарушение толерантности к глюкозе»:

Какое минимальное значение глюкозы венозной плазмы через 2 часа после нагрузки глюкозой в ходе перорального глюкозотолерантного теста соответствует сахарному диабету:

Требуется ли какое-либо подтверждение диагноза, если у больного есть типичные клинические проявления сахарного диабета, а случайно определенный уровень гликемия выше 11,1 ммоль/л:

«Пероральные сахароснижающие средства»

Какие побочные эффекты наблюдаются при применении метформина:

Токсическое поражение печени

Для какого бигуанида наименее вероятно развитие лактацидоза:

Для какой группы пероральных сахароснижающих препаратов наиболее вероятно развитие гипогликемии:

Основные механизмы действия бигуанидов это:

Снижение периферической инсулинорезистентности

Стимуляция секреции инсулина

Замедление всасывания глюкозы в кишечнике

Подавление глюконеогенеза в печени

Какой из препаратов наиболее показан для начальной терапии при сочетании ожирения и сахарного диабета:

Основные механизмы действия препаратов сульфонилмочевины:

Снижение периферической инсулинорезистентности

Стимуляция секреции инсулина

Замедление всасывания глюкозы в кишечнике

Подавление глюконеогенеза в печени

Выберете одно наиболее частое осложнение при применении акарбозы:

Токсическое поражение печени

К какому классу пероральных сахароснижающих препаратов относится репаглинид:

Производные бензоевой кислоты

По сравнению с глибенкламидом репаглинид действует:

Какие из лекарственных препаратов могут усиливать действие препаратов сульфонилмочевины:

1. Сахарный диабет 1 типа следует лечить:

инсулином на фоне диетотерапии

Что характерно для состояния инсулинорезистентности?

суточная потребность в инсулине превышает 200 ЕД.

обусловленность воздействием гормональных и негормональных антагонистов инсулина

успешное лечение инсулинорезистентности человеческими инсулинами

частые резко выраженные гипогликемические состояния

развивается при присоединении инфекционного процесса или при развитии кетоацидоза.

Для предупреждения гипогликемии при короткой (менее одного часа) физической нагрузке следует:

съесть перед началом физической нагрузки 1-2 ХЕ медленно-усвояемых углеводов.

избегать физических нагрузок.

съесть перед началом физической нагрузки 1-2 ХЕ легко-усвояемых углеводов.

4. Резистентность к инсулину может быть вызвана:

патологией инсулиновых рецепторов.

длительностью диабета свыше одного года.

При возникновении инсулиновых липоатрофий следует:

1. прервать лечение инсулином

2. применить массаж и гимнастику

3. применить местно стероидную мазь

4. Назначить анаболические препараты

5. Вводить человеческий инсулин короткого действия в места липоатрофий

Инсулинотерапия при сахарном диабете показана при:

1. 1 типе сахарного диабета

при вторичной резистентности к пероральным препаратам при СД 2 типа

при любом коматозном состоянии при сахарном диабете

при всем вышеперечисленном

Хроническая передозировка инсулина характеризуется:

большой суточной потребностью в инсулине

лабильным течением заболевания

значительными колебаниями гликемии в течение суток

постоянным чувством голода

Инсулинотерапия при сахарном диабете 2 типа показана при:

сахарном диабете с поздним аутоиммунным началом (LADA)

при вторичной резистентности к пероральным сахароснижающим препаратам

Осложнениями при инсулинотерапии при 2 типе сахарного диабета являются:

повышенное чувство голода

Состояние клинической ремиссии сахарного диабета 1 типа определяется:

снижением потребности в экзогенном инсулине менее 0,4 ед на кг массы тела

снижением потребности в экзогенном инсулине менее 0,8 ед на кг массы тела

повышением потребности в инсулине более 1 ед на кг массы тела

возможностью отменить инсулинотерапию

«ЭТИОЛОГИЯ, ПАТОГЕНЕЗ, ДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ НЕФРОПАТИИ»

1.Каковы самые ранние функциональные нарушения работы почек при СД?

2.Какие факторы могут ускорить прогрессирование диабетической нефропатии?

В. артериальная гипертензия

3.Почечная анемия при ХПН развивается из-за

А. нарушения синтеза эритропоэтина

В. нарушения обмена железа

4.Как можно заподозрить недиабетическое поражение почек у больных сахарным диабетом 2 типа?

А. при трудно коррегируемой артериальной гипертензии

В. при отсутствии других микрососудистых осложнений диабета

5.У больных с ДН при возникновении отеков отдается предпочтение диуретикам:

6.Соблюдение низкобелковой диеты рекомендовано больным СД на стадии:

7.Повышение уровня креатинина и мочевины у больных СД свидетельствует о развитии:

А.Декомпенсации углеводного обмена

С.Обострении хронического пиелонефрита

8.Исследование суточного анализа мочи на МАУ у больных СД 1 типа со стажем более 5 лет необходимо проводить:

9.Основными принципами вторичной профилактики ДН являются:

А.Оптимальная компенсация углеводного обмена

В.Применение ингибиторов АПФ в субпрессорных дозах при нормальном уровне АД и среднетерапевтических дозах при повышении АД

С.Увеличение потребления белка

10.Какое количество белка в суточном рационе следует рекомендовать больному с ДН на стадии протеинурии:

С.Более 1 г на кг массы тела

11.С чем связан риск применения ингибиторов АПФ у пациентов преклонного возраста:

12.На что негативно влияют тиазидовые диуретики:

13.У больных СД I типа при прогрессировании ХПН суточная потребность в инсулине:

14.У больных СД I типа микроальбуминурия выявляется, как правило, не ранее чем через:

источник

Сахарный диабет — это группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая развивается вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина и проявляется также глюкозурией, полиурией, полидипсией, нарушениями липидного (гиперлипидемия, дислипидемия), белкового (диспротеинемия) и минерального (например, гипокалиемия) обменов, кроме того, провоцирует развитие осложнений. Клинические проявления болезни иногда могут быть связаны с перенесенной инфекцией, психической травмой, панкреатитом, опухолью поджелудочной железы. Нередко сахарный диабет развивается при ожирении и некоторых других эндокринных заболеваниях. Определенную роль может играть также наследственность. Сахарный диабет по медико-социальной значимости находится непосредственно после сердечных и онкологических заболеваний.

Выделяют 4 клинических типа сахарного диабета: сахарный диабет 1 типа, сахарный диабет 2 типа, другие типы (при генетических дефектах, эндокринопатиях, инфекциях, болезнях поджелудочной железы и др.) и гестационный диабет (диабет беременных). Новая классификация пока не является общепринятой и носит рекомендательный характер. Вместе с тем необходимость пересмотра старой классификации обусловлена прежде всего появлением новых данных о гетерогенности сахарного диабета, а это, в свою очередь, требует разработки особых дифференцированных подходов к диагностике и лечению заболевания. СД

1 типа — хроническое заболевание, вызванное абсолютным дефицитом инсулина, возникающим вследствие недостаточной его выработки поджелудочной железой. СД 1 типа приводит к стойкой гипергликемии и развитию осложнений. Частота выявляемости — 15:100 000 населения. Развивается преимущественно в детском и подростковом возрасте. СД

2 типа — хроническое заболевание, вызванное относительным дефицитом инсулина (снижена чувствительность рецепторов инсулинзависимых тканей к инсулину) и проявляющееся хронической гипергликемией с развитием характерных осложнений. На долю СД 2 типа приходится 80% всех случаев сахарного диабета. Частота встречаемости — 300:100 000 населения. Преобладающий возраст, как правило, старше 40 лет. Чаще диагностируется у женщин. Факторы риска — генетические и ожирение.

Комитет экспертов ВОЗ рекомендует проводить обследование на диабет следующих категорий граждан:

всех пациентов в возрасте старше 45 лет (при отрицательном результате обследования повторять каждые 3 года);
пациентов более молодого возраста при наличии: ожирения; наследственной отягощенности по сахарному диабету; этнической/расовой принадлежности к группе высокого риска; гестационного диабета в анамнезе; рождении ребенка весом более 4,5 кг; гипертонии; гиперлипидемии; выявленной ранее НТГ или высокой гликемии натощак.

Для скрининга (как централизованного, так и децентрализованного) сахарного диабета ВОЗ рекомендует определение как уровня глюкозы, так и показателей гемоглобина А1с.

Гликозилированный гемоглобин — это гемоглобин, в котором молекула глюкозы конденсируется с β-концевым валином β-цепи молекулы гемоглобина. Гликозилированный гемоглобин имеет прямую корреляцию с уровнем глюкозы в крови и является интегрированным показателем компенсации углеводного обмена на протяжении последних предшествовавших обследованию 60–90 дней. Скорость образования HbA1c зависит от величины гипергликемии, а нормализация его уровня в крови происходит через 4–6 нед после достижения эугликемии. В связи с этим содержание HbA1c определяют в случае необходимости контроля углеводного обмена и подтверждения его компенсации у больных диабетом в течение длительного времени. По рекомендации ВОЗ (2002 г.), определение содержания гликозилированного гемоглобина в крови больных сахарным диабетом следует проводить 1 раз в квартал. Этот показатель широко используется как для скрининга населения и беременных женщин, проводящегося с целью выявления нарушений углеводного обмена, так и для контроля лечения больных сахарным диабетом.

Компания БиоХимМак предлагает оборудование и реактивы для анализа гликозилированного гемоглобина HbA1c фирм Drew Scientific(Англия) и Axis-Shield (Норвегия) — мировых лидеров, специализирующихся на клинических системах для мониторинга диабета (см. в конце данного раздела). Продукция этих компаний имеет международную стандартизацию NGSP по измерению HbA1c.

СД 1 типа — это хроническое аутоиммунное заболевание, сопровождающееся деструкцией β-клеток островков Лангерганса, поэтому очень важен ранний и точный прогноз заболевания на предклинической (асимптоматической) стадии. Это позволит остановить клеточную деструкцию и максимально сохранить клеточную массу β-клеток.

Скрининг группы высокого риска для всех трех типов антител поможет предотвратить или снизить заболеваемость диабетом. У лиц из группы риска, имеющих антитела к двум и более антигенам, диабет развивается в течение 7–14 лет.

Для выявления лиц группы высокого риска развития сахарного диабета 1 типа необходимо провести исследование генетических, иммунологических и метаболических маркеров заболевания. При этом следует отметить, что иммунологические и гормональные показатели целесообразно исследовать в динамике — 1 раз в 6–12 мес. В случае обнаружения аутоантител к β-клетке, при нарастании их титра, снижении уровней С-пептида, необходимо до появления клинических симптомов начать проводить лечебные профилактические мероприятия.

Генетические — HLA DR3, DR4 и DQ.
Иммунологические — антитела к декарбоксилазе глутаминовой кислоты (GAD), инсулину (IAA) и антитела к клеткам островков Лангерганса (ICA).
Метаболические — гликогемоглобин А1, утрата первой фазы секреции инсулина после внутривенного глюкозотолерантного теста.

Согласно современным представлениям, СД 1 типа, несмотря на острое начало, имеет длительный скрытый период. Принято выделять шесть стадий в развитии заболевания. Первая из них — стадия генетической предрасположенности характеризуется наличием или отсутствием генов, ассоциированных с сахарным диабетом 1 типа. Большое значение имеет наличие антигенов HLA, особенно II класса — DR 3, DR 4 и DQ. При этом риск развития заболевания возрастает многократно. На сегодняшний день генетическая предрасположенность к развитию сахарного диабета 1 типа рассматривается как комбинация различных аллелей нормальных генов.

Наиболее информативными генетическими маркерами сахарного диабета 1 типа являются HLA-антигены. Изучение генетических маркеров, ассоциированных с сахарным диабетом 1 типа у больных с LADA, представляется целесообразным и необходимым для проведения дифференциального диагноза между типами сахарного диабета при развитии заболевания после 30 лет. «Классические» гаплотипы, характерные для СД 1 типа, были выявлены у 37,5% больных. В то же время у 6% пациентов были обнаружены гаплотипы, считающиеся протективными. Возможно, именно этим можно объяснить более медленное прогрессирование и более мягкое клиническое течение сахарного диабета в этих случаях.

Выработка специфических аутоантител к β-клеткам островков Лангерганса ведет к разрушению последних по механизму антителозависимой цитотоксичности, что, в свою очередь, влечет за собой нарушение синтеза инсулина и развитие клинических признаков СД 1 типа. Аутоиммунные механизмы разрушения клеток могут иметь наследственную природу и/или запускаться рядом внешних факторов, таких как вирусные инфекции, воздействие токсических веществ и различные формы стресса. СД 1 типа характеризуется наличием асимптоматической стадии преддиабета, которая может длиться в течение нескольких лет. Нарушение синтеза и секреции инсулина в этот период могут выявляться только с помощью теста определения толерантности к глюкозе. В большинстве случаев у этих лиц с асимптоматическим течением СД I типа выявляются аутоантитела к клеткам островков Лангерганса и/или антитела к инсулину. Описаны случаи выявления ICA за 8 и более лет до появления клинических признаков СД 1 типа. Таким образом, определение уровня ICA может использоваться для ранней диагностики и выявления предрасположенности к СД 1 типа. У пациентов с наличием ICA наблюдается прогрессивное снижение функции β-клеток, что проявляется нарушением ранней фазы секреции инсулина. При полном нарушении этой фазы секреции появляются клинические признаки СД 1 типа.

Исследования показали, что ICA определяются у 70% больных со впервые выявленным СД 1 типа — по сравнению с контрольной недиабетической популяцией, где ICA выявляются в 0,1–0,5% случаев. ICA также определяются у близких родственников больных диабетом. Эти лица составляют группу повышенного риска развития СД 1 типа. В ряде исследований было показано, что у ICA-позитивных близких родственников больных диабетом впоследствии развивается СД 1 типа. Высокая прогностическая значимость определения ICA определяется еще и тем, что у пациентов с наличием ICA, даже при отсутствии признаков диабета, в конечном счете, тоже развивается СД 1 типа. Поэтому определение ICA облегчает раннюю диагностику СД 1 типа. Было показано, что определение уровня ICA у больных с сахарным диабетом 2 типа может помочь в выявлении диабета еще до появления соответствующих клинических симптомов и определить необходимость терапии инсулином. Следовательно, у больных диабетом 2 типа при наличии ICA можно с большой вероятностью предположить развитие инсулиновой зависимости.

Антитела к инсулину находят у 35–40% пациентов со впервые выявленным сахарным диабетом 1 типа. Сообщалось о корреляции между появлением антител к инсулину и антител к островковым клеткам. Антитела к инсулину могут наблюдаться в стадии преддиабета и симптоматических явлений сахарного диабета 1 типа. Антиинсулиновые антитела в ряде случаев также появляются у пациентов после лечения инсулином.

Исследования последних лет позволили выявить основной антиген, представляющий собой главную мишень для аутоантител, связанных с развитием инсулинзависимого диабета, — декарбоксилаза глутаминовой кислоты. Это мембранный фермент, осуществляющий биосинтез тормозного нейромедиатора центральной нервной системы млекопитающих — гамма-аминомасляной кислоты, был впервые найден у пациентов с генерализованными неврологическими расстройствами. Антитела к GAD — это очень информативный маркер для идентификации преддиабета, а также выявления индивидуумов с высоким риском развития СД 1 типа. В период асимптоматического развития диабета антитела к GAD могут выявляться у пациента за 7 лет до клинического проявления болезни.

По данным зарубежных авторов, частота обнаружения аутоантител у больных с «классическим» сахарным диабетом 1 типа составляет: ICA — 60–90%, IAA — 16–69%, GAD — 22–81%. В последние годы опубликованы работы, авторы которых показали, что у больных с LADA аутоантитела к GAD являются наиболее информативными. Однако, по данным ЭНЦ РФ, лишь у 53% больных с LADA были выявлены антитела к GAD, по сравнению с 70% ICA. Одно не противоречит другому и может служить подтверждением необходимости определения всех трех иммунологических маркеров для достижения более высокого уровня информативности. Определение этих маркеров позволяет в 97% случаев дифференцировать СД 1 типа от 2 типа, когда клиника сахарного диабета 1 типа маскируется под 2 тип.

Наиболее информативным и надежным представляется одновременное исследование в крови 2–3 маркеров (отсутствие всех маркеров — 0%, один маркер — 20%, два маркера — 44%, три маркера — 95%).

Определение антител против клеточных компонентов β-клеток островков Лангерганса, против декарбоксилазы глутаминовой кислоты и инсулина в периферической крови важно для выявления в популяции лиц, предрасположенных к развитию заболевания, и родственников больных диабетом, имеющих генетическую предрасположенность к СД 1 типа. Недавнее международное исследование подтвердило огромную важность этого теста для диагностики аутоиммунного процесса, направленного против островковых клеток.

Для постановки диагноза и мониторинга сахарного диабета используются следующие лабораторные исследования (по рекомендациям ВОЗ от 2002 г.).

Рутинные лабораторные тесты: глюкоза (кровь, моча); кетоны; глюкозотолерантный тест; HbA1c; фруктозамин; микроальбумин; креатинин в моче; липидный профиль.
Дополнительные лабораторные тесты, позволяющие контролировать развитие диабета: определение антител к инсулину; определение С-пептида; определение антител к островкам Лангенгарса; определение антител к тирозинфосфатазе (IA2); определение антител к декарбоксилазе глутаминовой кислоты; определение лептина, грелина, резистина, адипонектина; HLA-типирование.

Длительное время как для выявления СД, так и для контроля степени его компенсации рекомендовалось определение содержания глюкозы в крови натощак и перед каждым приемом пищи. Исследования последних лет позволили установить, что более четкая ассоциация между уровнем глюкозы в крови, наличием сосудистых осложнений диабета и степенью их прогрессирования, выявляется не с показателями гликемии натощак, а со степенью ее увеличения в период после приема пищи — постпрандиальная гипергликемия.

Необходимо подчеркнуть, что критерии компенсации сахарного диабета претерпели существенное изменение на протяжении последних лет, что можно проследить на основании данных, представленных в таблице.

Таким образом, критерии диагностики СД и его компенсации, в соответствии с последними рекомендациями ВОЗ (2002 г.), необходимо «ужесточить». Это обусловлено исследованиями последних лет (DCCT, 1993; UKPDS, 1998), которые показали, что частота, время развития поздних сосудистых осложнений СД и скорость их прогрессирования имеют прямую корреляцию со степенью компенсации СД.

Инсулин — гормон, вырабатываемый β-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы и участвующий в регуляции метаболизма углеводов и поддержании постоянного уровня глюкозы в крови. Инсулин первоначально синтезируется как препрогормон с молекулярной массой 12 кDa, затем внутри клетки подвергается процессингу с образованием прогормона с молекулярной массой 9 кDa и длиною в 86 аминокислотных остатка. Этот прогормон депонируется в гранулах. Внутри этих гранул дисульфидные связи между цепями А и В инсулина и С-пептидом разрываются, и в результате образуется молекула инсулина с молекулярной массой 6 кDa и длиной в 51 аминокислотный остаток. При стимуляции из клеток освобождаются эквимолярные количества инсулина и С-пептида и небольшое количество проинсулина, а также других промежуточных веществ (

Е. Е. Петряйкина, кандидат медицинских наук
Н. С. Рытикова, кандидат биологических наук
Морозовская детская городская клиническая больница, Москва

источник

Сахарный диабет часто протекает в латентной форме и чреват различными осложнениями. Чтобы не допустить патологии, необходимо пройти определенные исследования. Чтобы определиться с нужными анализами, стоит обратиться к врачу и узнать, сколько стоит анализ на маркеры сахарного диабета.

Медицине известны шесть стадий развития сахарного диабета. Наследственная предрасположенность рассматривается, как особое сочетание генов.

Все маркеры заболевания первого типа подразделены на иммунологические, генетические и метаболические.

Современное медицинское сообщество рекомендует выполнять обследование на сахарный диабет определенным категориям населения. Прежде всего, это нужно людям, достигшим 45 лет и более. При отрицательном результате анализ проводится каждые три года.

Пациенты в более молодом возрасте должны пройти процедуры при:

лишнем весе,
соответствующей наследственности,
расовой либо этнической принадлежности к определенной группе,
гестационном диабете,
гипертонии,
рождении с весом больше 4,5 кг,
высокой гликемии на голодной желудок.

Для децентрализованного и централизованного скрининга рекомендуется опредилить уровень глюкозы и показатели гемоглобина А1с. Речь идет о гемоглобине, где молекула глюкозы взаимосвязана с молекулой гемоглобина.

Гликозилированный гемоглобин коррелирует с уровнем глюкозы в крови. Он выступает показателем уровня углеводного обмена в течение трех месяцев до анализа. Скорость формирования HbA1c зависима от величины гипергликемии. Нормализация уровня его в крови происходит спустя 4-5 недель после эугликемии.

Количество HbA1c определяют, если появляется необходимость в контроле углеводного обмена и подтверждении его компенсации у диабетиков, которые болеют длительное время.

Чтобы поставить диагноз и выполнить полноценный мониторинг патологии, нужно пройти несколько диагностических процедур.

Прежде всего, это классические лабораторные тексты, а именно исследование глюкозы забором мочи и крови, а также обследование на кетоны и глюкозотолерантный тест.

Кроме этого, проводится анализ на:

HbA1c;
фруктозамин;
микроальбумин;
креатинин в моче;
липидный профиль.

Есть и дополнительная диагностика сахарного диабета исследования, которая дает возможность контролировать развитие сахарного диабета, это определение:

С-пептида,
антител к инсулину,
антител к островкам Лангенгарса и тирозинфосфатазе,
антител к декарбоксилазе глутаминовой кислоты,
грелина, рещистина, лептина, адипонектина,
HLA-типирование.

Для определения патологии несколько десятилетий врачи рекомендовали делать анализ содержания сахара натощак. В последние годы было установлено, что есть более четкая взаимосвязь между уровнем сахара в крови, имеющимися сосудистыми отклонениями и уровнем их развития; она обнаруживается не с показателем сахара натощак, а со степенью его увеличения после употребления пищи. Это получило название постпрандиальная гипергликемия.

Все маркеры диабета 1 типа можно разделить таким образом:

генетические,
иммунологические,
метаболические.

Сахарный диабет, в соответствии с представлениями современной медицины, имеет острое начало, но длительный латентный период. Известно шесть стадий в формировании этой патологии. Первой из них выступает стадия наследственной предрасположенности либо отсутствие генов, которые ассоциируются с диабетом первого типа.

Стоит указать, что наличие антигенов HLA, в особенности второго класса: DR 3, DR 4, DQ, имеет важное значение. Риск формирования патологии при этом возрастает в несколько раз. в настоящее время наследственная предрасположенность к появлению разновидности заболевания первого типа рассматривают как комбинацию нескольких аллелей нормальных генов.

Самыми информативными маркерами для заболевания 1 типа считаются HLA-антигены. Характерные гаплотипы, которые свойственны диабету первого типа, обнаружены у 77% людей с диабетом. 6: имеет гаплотипы, которые считаются протективными.

Из-за продукции аутоантител к клеткам островков Лангерганса, последние разрушаются, что ведет к нарушению синтеза инсулина и появлению выраженной картины диабета первого типа.

Такие механизмы могут иметь генетически обусловленную природу либо появляться вследствие разных факторов.

Среди наиболее распространенных отмечаются:

вирусы,
действие токсических элементов,
различные стрессы.

Заболевание первого типа отличается стадией преддиабета без симптомов, она может продолжаться несколько лет. Синтез и секреция инсулина в это время могут проявляться только при помощи исследования толерантности к глюкозе.

В медицине описываются случаи выявления таких антител за восемь и более лет до возникновения клинической картины заболевания. Определение этих антител должно использоваться в качестве ранней диагностики диабета первого типа.

У людей с такими антителами быстро снижается функция клеток островков, что проявляется нарушением секреции инсулина. Если фаза полностью разрушена, то возникает клиническая симптоматика диабета этой разновидности.

Ряд исследований показывает, что данные антитела присутствуют у 70% респондентов с впервые обнаруженным диабетом 1 типа. В контрольной недиабетической группе есть лишь 0,1–0,5% случаев обнаружения антител.

Данные антитела также могут быть и у родственников диабетиков. Эта группа лиц имеет высокую предрасположенность к заболеванию. Многие исследования показывают, что у родственников с антителами через некоторое время развивается диабет первого типа.

Маркеры любой формы сахарного диабета 2 типа также включают в себя данное исследование. Ученые доказали, что определения уровня этих антител у диабетиков с вторым типом заболевания помогает в его четком определении еще до возникновения клинической картины, и облегчает установку доз инсулинотерапии. Таким образом, у диабетиков со вторым типом недуга можно прогнозировать дальнейшее формирование зависимости к гормону инсулин.

Антитела к инсулину обнаруживаются примерно у 40% людей с сахарным диабетом 1 типа. Есть мнение о корреляции между антителами к инсулину и антителами к островковым клеткам.

Первые могут быть в стадии преддиабета и при появлении симптоматики диабета 1 типа.

Недавно ученые выявили основной антиген, который представляет собой мишень для аутоантител, которые связаны с формирование инсулинзависимой формы диабета. Речь идет о декарбоксилазе глутаминовой кислоты.

Данная кислота – мембранный фермент, который осуществляет биосинтез нейромедиатора ЦНС— гамма-аминомасляной кислоты. Впервые фермент обнаружили у людей, имеющих расстройства со стороны нервной системы.

Антитела к GAD выступает максимально информативным маркером для выявления преддиабетического состояния. Таким образом, можно выявить высокий риск развития сахарного диабета 1 типа. При бессимптомном формировании этого заболевания, антитела к GAD могут быть обнаружены у человека за семь лет до явных проявлений недуга.

Самым надежным и информативным у ученых считается одновременный анализ в крови нескольких маркеров. 1 маркер представляет собой 20% информации, два маркера показывают 44% данных, а три маркера это уже 95% информации.

У диабетиков, профиль аутоантител находится в зависимости от пола и возраста. Антитела к антигену и антитела к островковым клеткам, как правило, есть у детей, нежели у взрослых. Антитела к декарбоксилазе глутаминовой кислоты, в большинстве случаев обнаруживают у женщин.

Предрасположенность к формированию отдельных разновидностей аутоантител, скорее всего, определяются разными генами HLA — системы, ведь аутоантитела к инсулину, островковым клетками и антигену островков 2, чаще всего имеются у людей с HLA — DR 4/ DQ 8(DQA 1*0301/ DQB 1*0302). В то же время, антитела к декарбоксилазе глутаминовой кислоты есть у людей с генотипами HLA — DR 3 DQ 2(DQA 1*0501/ DQB 1*0201).

Несколько видов аутоантител, как правило, присутствуют у более молодых диабетиков, в то время как для людей со скрытым аутоиммунным диабетом свойственно наличие только одного вида аутоантител.

Антитела к декарбоксилазе глутаминовой кислоты есть среди взрослых диабетиков с первым типом патологии, но также частота высока и у людей с фенотипов второго типа заболевания.

Определение этих антител дает возможность обнаружить множество случаев аутоимунности, если это выступает единственным маркером для взрослого населения.

Люди с подозрением на диабет часто интересуются, сколько стоит анализ маркеры сахарного диабета. Есть определенные профили, которые выражены рядом анализов.

В общий анализ, который называется «контроль диабета», входит исследование на глюкозу и креатитин в крови.

Кроме этого, профиль содержит:

анализ на гликированный гемоглобин,
триглицериды,
общий холестерин,
холестерин ЛПВП,
холестерин ЛПНП,
альбумин в моче,
гомоцестеин,
проба Реберга,
глюкоза в моче.

Стоимость такого комплексного анализа составляет примерно 5 тысяч рублей.

анализ глюкозы в крови,
гликированный гемоглобин.

Цена анализа около 900 рублей.

антитела к инсулину,
антитела к тирозинфосфатазе.
антитела к глутаматдекарбоксилазе,
антитела к тирозинфосфатазе .

Такой анализ будет стоить до 4 тысяч рублей.

Исследование на инсулин будет стоить примерно 450 рублей, анализ на С-пептид – 350 рублей.

Анализ крови на глюкозу берется на голодный желудок. Опасение будет вызывать показатель от 4,8 ммоль/ из пальца и 5,3 – 6,9 ммоль/л из вены. Перед сдачей анализов женщина не должна употреблять пищу примерно 10 часов.

При вынашивании плода можно выполнить исследование на толерантность к глюкозе. Для этого женщина выпивает 75 г глюкозы на стакан воды. Спустя 2 часа вновь повторяется забор крови. Перед анализом не нужно ограничивать себя в питании. Рацион должен быть привычным.

Если обнаружены признаки сахарного диабета, нельзя откладывать консультацию с врачом. Выявление заболевания на ранней стадии способствует остановке прогрессирования недуга и развития осложнений, опасных для жизни. Результаты исследований должны быть точными, для этого нужно соблюдать все правила подготовки к анализам.

Как проводится диагностика сахарного диабета расскажет эксперт в видео в этой статье.

источник

Ранние метаболические маркеры развития диабетической и диабетической формы 2 и их физиологическое значение

Метаболический скрининг плазмы натощак у недиабетических субъектов идентифицировал α-гидроксибутират (α-HB) и линолеол-глицерофосфохолин (L-GPC) в качестве совместных маркеров резистентности к инсулину (IR) и непереносимости глюкозы. Для проверки предсказуемости α-HB и L-GPC для падающей дисгликемии были получены измерения α-HB и L-GPC в двух наблюдательных когортах, в которых приняли участие 1 261 недиабетических участников исследования «Связь между чувствительностью к инсулину и сердечно-сосудистой патологии» (RISC) и 2,580 от проспективного исследования Botnia, с данными за 3 года и 9,5 года, соответственно. В обеих когортах α-HB был положительным коррелятом, а L-GPC — отрицательным коррелятом чувствительности к инсулину, причем α-HB взаимно связан с индексами β-клеточной функции, полученными из теста на толерантность к глюкозе в устной форме (OGTT). В ходе наблюдения α-HB был положительным предиктором (скорректированные коэффициенты шансов 1,25 [95% ДИ 1,00-1,60] и 1,26 [1,07-1,48] соответственно для каждого стандартного отклонения предиктора), а L-GPC был отрицательным (0,64 [0,48-0,85] и 0,67 [0,54-0,84]) дигликемии (RISC) или диабета типа 2 (Botnia), независимо от семейного диабета, пола, возраста, ИМТ и глюкозы натощак. Соответствующие области при рабочей характеристической кривой приемника составляли 0,791 (RISC) и 0,783 (Botnia), аналогичные по точности при замене α-HB и L-GPC на 2 часа концентрации глюкозы OGTT. Когда их активность была исследована, α-HB ингибировал и L-GPC стимулировал высвобождение инсулина, индуцированного глюкозой, в клетках INS-1e. α-HB и L-GPC являются независимыми предикторами ухудшения толерантности к глюкозе, физиологически совместимыми с совместной сигнатурой IR и β-клеточной дисфункции.

Возрастает интерес к выявлению маркеров хронических заболеваний. Полезный биомаркер — это молекула, которая 1) легко и конкретно измерима в доступных биологических жидкостях, 2) улучшает алгоритмы прогнозирования, 3) отслеживает лежащий в основе патофизиологический механизм, 4) последовательно изменяется с механизмом и, возможно, 5) переводит на новый путь болезни. Этот поиск надеется не только обеспечить более точное предсказание заболевания, но также следовать его эволюции и реакции на вмешательство и выявить новые потенциальные терапевтические цели.

Недавние исследования использовали различные степени метаболомического профилирования, чтобы выявить метаболические признаки ожирения (1-3), жировое заболевание печени (4) и диабет 2 типа (T2D) (5). В предыдущей работе (6) мы провели скрининг нескольких сотен метаболитов, чтобы идентифицировать новые циркулирующие биомаркеры резистентности к инсулину (ИР), измеренные методом эугликемического зажима, у отдельных субъектов в исследовании «Связь между чувствительностью к инсулину и сердечно-сосудистой патологии» (RISC), когорта хорошо фенотипированных недиабетических индивидуумов. Верхний биомаркер ИК, выходящий из этого анализа, был ранее непризнанным метаболитом, идентифицированным как α-гидроксибутират (α-HB), органическая кислота, расположенная на интересном перекрестке промежуточного метаболизма — катаболизм аминокислот и синтез глутатиона — и выше по потоку до трикарбоновой кислоты (TCA). Следующим высокомощным биомаркером был линолеол-глицерофосфохолин (L-GPC), независимый коррелятор чувствительности к инсулину и предполагаемая липид-сигнальная молекула.

Поскольку эти биомаркеры чувствительности к инсулину независимо были связаны с непереносимостью глюкозы (6), а IR является фактором риска для T2D (7), мы провели клинически подтвержденный анализ этих метаболитов во всей когорте RISC на исходном уровне и последующую оценку их предсказуемость случаев дислиглицемии. Кроме того, поскольку эти биомаркеры ранее не оценивались в исследованиях клинических исходов, мы проверили их способность прогнозировать T2D в долгосрочной наблюдательной когорте субъектов, подверженных риску, в проспективном исследовании Botnia. Наконец, мы начали дополнительные исследования in vivo и in vitro, чтобы понять физиологическую основу этих ассоциаций.

Исследование RISC представляет собой перспективное, наблюдательное когортное исследование (n = 1308), для которого были опубликованы обоснование и методология (8). Короче говоря, участники были набраны у людей, посещающих клинику, и из персонала лаборатории в 19 центрах в 13 странах Европы в соответствии со следующими критериями включения: мужчины или женщины в возрасте от 30 до 60 лет (стратифицированные по полу и возрасту в соответствии с 10- летних возрастных групп) и клинически здоровых. Исходными критериями исключения были лечение ожирения, гипертонии, расстройств липидов или диабета, беременности, сердечно-сосудистых или хронических заболеваний легких, изменение веса ≥5 кг за последние 6 месяцев, рак (за последние 5 лет) и почечная недостаточность. Критериями исключения после скрининга были артериальное кровяное давление ≥ 140/90 мм рт.ст., глюкоза в плазме натощак ≥7,0 ммоль / л, 2-часовая глюкоза в плазме (по стандарту 75 г перорального теста на толерантность к глюкозе [OGTT], выполняемого у каждого испытуемого) ≥ 11,0 ммоль / л или известный диабет, общий холестерин в сыворотке ≥7,8 ммоль / л, триглицериды сыворотки ≥4,6 ммоль / л и аномалии электрокардиограммы. Исходные экзамены начались в июне 2002 года и были завершены в июле 2005 года и включали 1538 лиц, получивших OGTT. Из них 1308 также получили эугликемический гиперинсулинемический зажим и составили базовую когорту; были опубликованы данные поперечного сечения этой когорты (8).

Все испытуемые базовой когорты были отозваны 3 года спустя, а 1048 (80%) участвовали в последующей оценке (8-10). Базовые антропометрические и метаболические характеристики 260 субъектов, которые были потеряны для наблюдения, были очень похожи на те, которые участвовали (данные не были показаны). Последующее исследование включало все базовые антропометрические измерения и OGTT. Пробы плазмы натощак были также получены у 47 пациентов с Т2Д (14 мужчин, 33 женщины, возраст 56 ± 7 лет, ИМТ, 29,9 ± 4,2 кг / м2, HbA1c, 7,4 ± 0,8%, глюкоза натощак, 9,3 ± 1,9 ммоль / л) после 4 недель вымывания пероральных гипогликемических агентов.

Исследование Botnia — семейное, наблюдательное семейное исследование, начатое в 1990 году на западном побережье Финляндии с целью выявления генов восприимчивости к диабету (11). В предполагаемую часть вошли 2770 недиабетических членов семьи и / или их супругов (1 263 мужчины и 1507 женщин, средний возраст 45 лет), 151 из которых разработали T2D в течение 9,5-летнего периода наблюдения (7). Все испытуемые получали информацию о физических упражнениях и здоровом питании и подвергали их через 2-3 года с новым OGTT. Исходные измерения α-HB и L-GPC были получены у 2 580 участников Botnia, при этом анализировались данные, полученные в ходе лечения в течение 9,5 лет.

Подтверждение этической комиссии было получено в центрах рекрутинга.

Образцы крови брали до и 30, 60, 90 и 120 мин (30, 60 и 120 мин в Ботнии) после 75 г OGTT с повторным тестированием в RISC и Botnia. В RISC, зажимы и OGTT были выполнены по всем предметам на той же неделе (10).

Для абсолютного количественного анализа метаболиты анализировали аналитически и клинически подтвержденным методом анализа высокотемпературной жидкостной хроматографической тандемной масс-спектроскопии (UHPLC-MS / MS), разработанной и проводимой в соответствии с Законом об улучшении клинической лаборатории / колледжем американских патологов в качестве консолидированной версии описанного ранее анализа (4). Короче говоря, 50 мкл образцов ЭДТА плазмы были подвергнуты внутренним стандартам и затем подвергались осаждению белка путем смешивания с 250 мкл метанола. После центрифугирования аликвоты прозрачного супернатанта инъецировали в систему UHPLC-MS / MS, состоящую из Therm-TSQ Quantum Ultra Mass Spectrometer и системы UHPLC с системой Waters Acquity, оснащенной модулем диспетчера столбцов с 2,5-минутным анализом. α-HB, L-GPC и олеиновую кислоту элюировали градиентом на одной колонке RPC-18 Waters Acquity (размер частиц 2,1 мм × 50 мм, 1,7 мм) при скорости потока в подвижной фазе 0,4 мл / мин при 40 ° С. Ионизация достигалась нагретым источником электрораспылительной ионизации. Количественное определение проводили на основе соотношений площадей пиков аналита и внутреннего стандарта с использованием взвешенного линейного регрессионного анализа наименьших квадратов, полученного из укрепленных стандартов калибровки в искусственной матрице, подготовленной непосредственно перед каждым прогоном, с коэффициентами вариации для α-HB, L- ГПХ и олеиновой кислоты на 4,0, 6,3 и 4,6%, соответственно, по данным Botnia (n = 2,585) и 146 повторов в течение 9 месяцев. В качестве внутренних стандартов использовались стабильные меченые дейтерием соединения (α-HB-D3, L-GPC-D9 и олеиновая кислота-13C18).

Для целевого количественного определения аминокислот мы использовали комплект AbsolutIDQ p180 (BIOCRATES Life Sciences AG, Инсбрук, Австрия) на базе API 4000 LC-ESI-MS / MS System (AB Sciex Deutschland GmbH, Дармштадт, Германия), оборудованный Agilent 1200 Серия ВЭЖХ и автоматический сэмплер HTC PAL (CTC Analytics, Zwingen, Швейцария). Инструмент контролировался программным обеспечением Analyst 1.5.1. Образцы обрабатывались и предварительно обрабатывались с использованием робота Hamilton Micro Laboratory Star (Hamilton Bonaduz AG, Bonaduz, Швейцария) и испарителя азота (Porvar, Ultravap). Для предварительной обработки данных и анализа мы следовали процедуре работы запатентованного метода, как описано в патентной заявке США (US 2007/0004044). Короче говоря, 10 мкл сыворотки помещали на 96-луночный планшет, загруженный внутренними стандартами. После дериватизации аминокислот с фенилизотиоцианатом, экстракции метаботом органическим экстракционным растворителем, фильтрованием путем центрифугирования и разбавлением H2O образцы анализировали с помощью ВЭЖХ и МС-приборов. Расчет концентраций метаболитов на основе внутренних стандартов проводился с помощью пакета MetIQ, который является неотъемлемой частью набора. Кроме того, данные были скорректированы для пакетных эффектов. Было доказано, что методы AbsolutIDQ соответствуют Руководству США по контролю за продуктами и лекарствами (Руководство по верификации промышленного биоаналитического метода, май 2001 г.), требующее доказательства воспроизводимости в пределах данного диапазона погрешностей (5).

Клональная клеточная линия INS-1e, полученная и выбранная из родительской инсулиномы крысы, была подарена доктором Класом Воллхаймом (Женевский университет, Швейцария). Тканевые культуральные реагенты были получены от Gibco Invitrogen (Базель, Швейцария), α-HB от Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури) и L-GPC от Avanti Polar Lipids (Alabaster, AL). Клетки выращивали в монослойной культуре в среде RPMI-1640, содержащей 11,1 ммоль / л глюкозы. В культуральную среду добавляли 10% инактивированной нагреванием FCS, 1 ммоль / л пирувата натрия, 10 ммоль / л HEPES, 2 ммоль / л глутамина, 50 мкмоль / л β-меркаптоэтанола, 100 единиц / мл пенициллина и 100 мкг / мл стрептомицина. Клетки культивировали при 37 ° С в увлажненном 95% -ном воздухе, 5% -ной атмосфере СО2. Клетки высевали в лунки с плотностью 1,5 × 105 клеток на культуральную лунку по меньшей мере за 96 ч до использования в экспериментах по секреции инсулина. Реакция на глюкозу тестировали при переходе от 50 до 95. В течение 48 ч перед экспериментом, когда достигалось слияние

80%, клетки инкубировали в свежей среде RPMI-1640, содержащей 11 ммоль / л глюкозы, в присутствии или в отсутствие α-HB (в концентрации 6, 18 или 54 мкг / мл) или L-GPC (в концентрации 5, 15 или 45 мкг / мл). Перед проведением экспериментов клетки поддерживали в течение 1 часа в среде, свободной от глюкозы. Клетки промывали дважды и предварительно инкубировали при 37 ° С в течение 1 часа в 1 мл без глюкозы буфера HEPES (KRBH) Кребса-Рингера, содержащего 135 ммоль / л NaCl, 3,6 ммоль / л KCl, 5 ммоль / л NaHCO3, 0,5 ммоль / L NaH2PO4, 0,5 ммоль / л MgCl2, 1,5 ммоль / л CaCl2, 10 ммоль / л HEPES и 0,1% BSA (без глюкозы и свободной жирной кислоты [FFA]), pH 7,4. Клетки промывали один раз без глюкозы KRB-HEPES-буфера и затем инкубировали в течение 60 мин с буфером KRB-HEPES, содержащим 3,3, 11,0 или 20,0 ммоль / л глюкозы, или 20 ммоль / л глюкозы плюс 10 ммоль / л l-аргинина. В конце инкубации супернатанты собирали для измерения концентрации инсулина с помощью иммуноферментного анализа с использованием фермента (Millipore Corporation, Billerica, MA).

источник

Определить новые метаболические маркеры развития диабета у американских индейцев.

Используя нецелевую жидкостную хроматографию-масс-спектрометрию высокого разрешения, мы провели анализ метаболизма участников исследования, у которых развился диабет (n = 133), а те, кто не (n = 298), из 2,117 нормогликемических американских индейцев следовали в среднем на 5,5 года в исследовании семьи сильного сердца. Относительное количество метаболитов было определено количественно в базовой плазме натощак у всех 431 участников. Перспективная ассоциация каждого метаболита с риском развития диабета 2 типа (T2D) была изучена с использованием корректировки логистической регрессии для установленных факторов риска развития диабета.

Семь метаболитов (пять известных и двух неизвестных) значительно предсказывают риск Т2D. Примечательно, что один метаболит, соответствующий 2-гидроксибифенилу, был значительно связан с повышенным риском развития диабета, тогда как четыре метаболита, соответствующие ПК (22: 6/20: 4), (3S) -7-гидрокси-2 ‘, 3’, 4 ‘, 5 ‘, 8-пентаметоксиизофлаван или тетрапептиды были значительно связаны с уменьшением риска развития диабета. Оценка мультимаркера, включающая все семь метаболитов, значительно улучшала прогноз риска за пределами установленных факторов риска развития диабета, включая ИМТ, глюкозу натощак и резистентность к инсулину.

Полученные данные свидетельствуют о том, что эти вновь обнаруженные метаболиты могут представлять собой новые прогностические маркеры T2D у американских индейцев — группы, страдающей от непропорционально высокой скорости T2D.

Диабет 2 типа (T2D) является метаболическим расстройством, характеризующимся гипергликемией, вызванной нарушением секреции инсулина и повышенной резистентностью к инсулину (1). Патогенез T2D является сложным, включающим как генетические, так и экологические факторы, но точные механизмы, лежащие в основе развития T2D, остаются не полностью понятными. Традиционные факторы риска, такие как возраст, пол, ожирение, глюкоза натощак и резистентность к инсулину, вносят значительный вклад в риск заболевания и поэтому широко используются для рутинного диагноза или стратификации риска, но большинство этих маркеров не учитывают сложность этиологии заболеваний и, следовательно, имеют ограничения в выявлении ранних метаболических аномалий, которые могут произойти годами или даже десятилетиями до начала / диагностики открытого T2D. Характеристика метаболических профилей и нарушенных метаболических путей, участвующих в развитии T2D, не только даст новые сведения о патофизиологии болезни, но также даст инструментальные данные для прогнозирования риска и разработки эффективных терапевтических и профилактических стратегий против диабета.

Метаболомика — это новая аналитическая технология, которая одновременно количественно оценивает многие метаболиты в биожидкостях. Эти метаболиты представляют собой конечные продукты клеточного метаболизма в ответ на внутренние и внешние стимулы и, таким образом, могут отражать метаболические изменения на более ранних стадиях заболевания. В поперечном анализе сообщаются ассоциации измененных метаболитов с ожирением (2), резистентностью к инсулину (3), преддиабетом и явным T2D (4-7). Эти изменения включали ацилкарнитины (6,8), аминокислоты (2,8), сахара (5,7) и разные виды липидов (5,8,9). Более высокие уровни плазмы аминокислот с разветвленной цепью (BCAAs) и ароматические аминокислоты были связаны с повышенным риском T2D в исследовании Framingham Offspring (10). Другое исследование показало, что повышенные диацил-фосфатидилхолины и восстановленные ацилалкил- и лизо-фосфатидилхолины, а также сфингомиелины были связаны с диабетом в европейской популяции (11). Совсем недавно было обнаружено, что α-гидроксибутират и линолеоилглицерофосфолинол предсказывают развитие дисгликемии и T2D у европейцев (12). Однако эти данные, полученные из европейских популяций, не могут представлять метаболические изменения в других этнических группах. Более того, в большинстве существующих исследований использовался подход, основанный на целенаправленном метаболизме, путем сосредоточения внимания на подгруппе предварительно выбранных метаболитов и, следовательно, может иметь ограниченные возможности в обнаружении новых метаболических изменений, связанных с заболеванием. Клиническая полезность ранее обнаруженных метаболитов в прогнозировании риска либо не сообщалась, либо была минимальной по сравнению с обычными клиническими факторами.

Целью этого исследования является определение прогнозирующих метаболических маркеров для будущего риска T2D у американских индейцев, группы меньшинства, страдающей от непропорционально высокой скорости T2D. Метаболические профили развития диабета были исследованы у нормогликемических участников, используя образцы плазмы натощак, собранные до возникновения заболевания. Была также исследована полезность новых метаболических маркеров в прогнозировании риска за пределами установленных факторов риска развития диабета.

Участники, включенные в текущее исследование, были отобраны из исследования семейного исследования Strong Heart (SHFS), основанного на семье, предназначенного для выявления генетических факторов сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), диабета и их факторов риска у американских индейцев, проживающих в Аризоне, на севере и Южная Дакота, и Оклахома. Подробное описание конструкции исследования и методов SHFS было сообщено ранее (13, 14). Вкратце, в 2001-2003 годах набирали и изучали 3665 членов племени (в возрасте 14 лет и старше) из 94 мультиплексных семей (65 трех поколений и 29 семей с двумя поколениями, средний размер семьи 38). Все живые участники были соблюдены и пересмотрены в период с 2006 по 2009 год. Протокол SHFS был одобрен институциональными советами по оценке от индийской службы здравоохранения и участвующих учебных центров. Все участники дали информированное согласие.

Согласно критериям Американской диабетической ассоциации 2003 года (15), диабет определялся как глюкоза в плазме натощак ≥7,0 ммоль / л или гипогликемические препараты. Нарушенная глюкоза натощак определялась как глюкоза натощак 6,1-6,9 ммоль / л и не вызывала гипогликемических препаратов, а нормальная глюкоза натощак (NFG) определялась как глюкоза натощак 50% в наших образцах были исключены из дальнейшего анализа. Потенциальные метаболит-идентификаторы определялись путем проведения онлайн-поиска (малая точность 10 ppm) в отношении базы данных Metlin (25), базы данных метаболомий человека (26) и базы данных структуры LIPID MAPS (27). Фильтрация данных, нормализация, диагностика и суммирование выполнялись с использованием компьютерного пакета MSPrep (28). Пропущенные данные вменялись с использованием половины минимального наблюдаемого значения в каждом метаболите по всем образцам. Пакетный эффект был исправлен с использованием алгоритма ComBat (29), реализованного в MSPrep.

Перед анализом данные метаболитов были преобразованы в журнал и стандартизованы на единичную дисперсию и нулевое среднее значение (z). Непрерывные переменные также были преобразованы в стандартные нормальные распределения с соответствующим средним значением и SD. Коэффициенты частичной корреляции Пирсона рассчитывались между идентифицированными метаболитами и установленными клиническими факторами, корректируя возраст, пол и место исследования.

Чтобы идентифицировать метаболические предиктора и оценить их влияние на риск развития T2D, мы построили модель недостатков кокса пропорциональной опасности, в которой время для события было зависимой переменной, а уровень каждого метаболита был независимой переменной. Модель хрупкости использовалась здесь, чтобы объяснить взаимосвязь между членами семьи. Предположение о пропорциональных опасностях было проверено с использованием остатков Schoenfeld, и это показывает, что предположение о пропорциональности сохраняется в наших данных. Для оценки метаболических эффектов, не зависящих от традиционных факторов риска, модель мокроты Кокса была скорректирована по возрасту, полу, сайту, BMI, eGFR, HDL, триглицеридам, глюкозе натощак и резистентности к инсулину (оценка HOMA-IR) на исходном уровне. Учитывая потенциальные высокие корреляции между обнаруженными метаболитами, мы использовали метод значения q для корректировки для множественного тестирования (30), а значение q 11 000 м / г с жестким критерием, что может привести к неправильному исключению большого количества метаболитов (ложных негативов). Несоответствие также может представлять собой подлинную разницу между американскими индейцами и другими этническими группами, включенными в предыдущие исследования, поскольку уникальные характеристики американских индейцев, например генетический фон и образ жизни, могут потенциально привести к метаболическим сигнатурам, специфичным для населения. В будущих широкомасштабных исследованиях метаболических веществ следует учитывать это несоответствие.

В поисках происхождения межотраслевой вариации мы рассчитали частичные корреляции относительного обилия метаболитов со стандартными показателями риска развития диабета, ожидая, что, например, более высокий ИМТ или глюкоза натощак должны соответствовать более высоким уровням метаболитов риска или более низким уровням защитных метаболитов , Однако в нашей исследовательской когорте большинство обнаруженных сопоставимых метаболитов не коррелировали с классическими факторами риска, такими как ИМТ, глюкоза натощак и резистентность к инсулину, но сочетание этих метаболитов значительно улучшало прогнозирование риска за пределами стандартных факторов риска. Это важно, потому что фундаментальная задача прогнозирования риска состоит в том, чтобы идентифицировать прогностические маркеры, которые недостаточно сопоставлены с установленными факторами риска, с тем чтобы их можно было использовать для улучшения прогнозирования риска сверх обычных клинических факторов. Эти недавно обнаруженные метаболические маркеры предоставят ценную информацию о патофизиологии развития диабета, а также потенциальные терапевтические цели для новых вариантов лечения.

У нашего исследования есть несколько ограничений. Во-первых, хотя наша LC-MS с высоким разрешением обнаружила> 11 000 различных особенностей, следует отметить, что только 18% обнаруженных соединений имели совпадение в текущей базе данных метаболизма. Эти соединения не могли быть реализованы из-за большого числа возможных изомеров и отсутствия доступных стандартов. Однако эти неаннотированные метаболиты могут представлять собой диетические, связанные с микробиомом или экологические химические вещества, связанные с диабетом. С развитием исследований в области метаболизма мы ожидаем, что большинство этих неопознанных химических веществ в конечном итоге будут аннотированы и будут определены их ассоциации с болезнью. Кроме того, многие функции m / z соответствуют терапевтическим лекарственным средствам и пищевым добавкам, но из-за их широкого использования диабетическими пациентами мы не смогли оценить их вклад в измененные профили метаболизма. Во-вторых, несмотря на высокую корреляцию, относительные количества, но не абсолютные концентрации, использовались в качестве суррогата для уровней метаболизма в плазме. В-третьих, хотя мы смогли контролировать многие из известных факторов риска, возможность потенциального смешения другими факторами, такими как диета и микробиота кишечника, не может быть полностью исключена. В-четвертых, участники нынешнего исследования являются молодыми американскими индейцами среднего возраста, которые могут иметь высокую склонность к развитию T2D; поэтому к обобщению наших результатов другим людям следует относиться осторожно. Однако, учитывая растущий поток T2D практически во всех этнических группах по всему миру, мы считаем, что наши результаты могут быть применимы к другим группам населения. Наконец, наши результаты должны быть воспроизведены в крупномасштабном, перспективном анализе метаболомов американских индейцев и других этнических групп.

Тем не менее, это первое проспективное исследование, в котором сообщаются новые прогностические метаболические маркеры и измененные профили метаболизма, связанные с развитием T2D у американских индейцев, группы меньшинств, страдающей от непропорционально высокой скорости T2D. SHFS имеет имеющиеся фенотипические данные, позволяющие точно классифицировать участников как инциденты диабета. Нецелесообразный подход к метаболомии с высоким разрешением позволил нам идентифицировать ранее неописанные метаболические маркеры, которые могут быть специфическими для населения американских индейцев, чей генетический состав и / или образ жизни могут отличаться от генетических характеристик людей европейской родословной.

Таким образом, это исследование выявило значительные метаболические предикторы T2D у американских индейцев выше и выше установленных показателей диабета. Ориентация на биологические пути, которые связаны с этими недавно обнаруженными метаболитами, поможет разработать ранние профилактические и терапевтические стратегии, адаптированные к американским индейцам, этнически важным, но традиционно недооцениваемым меньшинством.

Эта статья содержит дополнительные данные в Интернете по адресу http://care.diabetesjournals.org/lookup/suppl/doi:10.2337/dc14-2033/-/DC1.

См. Сопроводительные статьи, стр. 186, 189, 197, 206, 213 и 228.

Выражение признательности. Авторы выражают благодарность участникам SHFS, Индийским службам здравоохранения и участвующим племенным сообществам за их исключительное сотрудничество и участие, что способствовало успеху SHFS.

Финансирование. Это исследование было поддержано грантами Национального института здоровья R01DK091369, K01AG034259 и R21HL092363 и соглашениями о совместном соглашении U01HL65520, U01HL41642, U01HL41652, U01HL41654 и U01HL65521.

Мнения, выраженные в этой статье, относятся к авторам и не обязательно отражают мнения индийской службы здравоохранения.

Двойственность интересов. Не сообщалось о потенциальных конфликтах интересов, имеющих отношение к этой статье.

источник